DE1778627A1

DE1778627A1 - Verfahren zur Herstellung von profilierten Verbundkoerpern

Info

Publication number: DE1778627A1
Application number: DE19681778627
Authority: DE
Inventors: Stephan Dr Acel; Dietrich Dr Rer Nat Altenpohl
Original assignee: Alusuisse Holdings AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1971-08-26
Also published as: AT294387B

Description

Verfahren zur Herstellung von profilierten Verbundkörpern Priorität: 18. Mai 1967, Schweiz Anmelde-Nr. : 7098/67 Verfahren zur Herstellung von profilierten Varbun@-körpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von @@ ierte.
Verbundkörpern aus. einer mittleren Kunststoffschicht, die seidseits mit einem metallblech bedeckt ist. Bisher ist man hierbei von ebenflächigen Verbundplatten ausgegangen, die als solche verformt, z.B. gewellt wurden. Dieses- Verfahren ist nur beschränkt anwendbar. Es können nicht alle Formen hergestellt werden, da die Verformbarkeit des Verbundes begrenzt ist. Bei der Herstellung von Wellplatten bezeigt z.B. der kleinste mögliche Wellenradius etwa das 2 - 3 fache der Gesamtdicke der Platte.
Die Erfindung ermöglicht nun, auf einfache Weise die verschiedensten Formen herzustellen, indem mindestens ein Blech in der gewänschten Form profiliert und dann in der Wärme mit dem anderen Blech und eine dazwischen liegenden thermopiastischen Kunststoffschicht verpresst wird. Die Bleche lassen sich allein leicht profilieren durch 1?.rOllen, Kanten, Biegen, Einpressen von Rippen und Sicken und anderen Verfahren. Die Profilierung drückt sich beim Zusammenbressen der Bleche mit der Kunststoffschicht in der Wärme in den Kunststoff ein, er unter Fliessen den Zwischenraum wischen den beiden Blechen voll st@ndig ausfüllt. Es hat sich gezeigt, dass zum Zusammenpressen ebenflächige Werkzeuge verwendet werden können und diese nicht entsprechend dem einzudrückenden Blech profiliert sein müssen. Die Bleche können dabei gleich oder verschieden profiliert sein; das e1:.e Blech kann auch eben sein.
Als Blechwerkstoff kommen die verschiedensten Metalle in Frage. Be sonders geeignet sind Aluminium und seine Legierungen. Aluminium wird vorzugsweise in Dicken von 0,2 2-1 mm angewendet. In diesen Dicen lasst es sich gut verformen und weist eine genügende rormDe ständigkeit und Eigensteifigkeit auf, um ohne Deformation verpresst werden zu können. Die Oberfläche der Bleche kann vor oder nach dem Verpressen auf bekannte Weise behandelt. und veredelt werden zur Erzeugung des gewünschten Aussehens des Verbundkörpers.
Zur Erzielung der notwendigen Haftung zwischen Kunststoff und Metal können die bekannten Methoden angewandt werden. So kann die zu verklebende Oberfläche aufgerauht oder auf chemischem Wege it einer geeigneten Haftschicht versehen oder mit einem Klebstoff überzogen werden. Ebenso kann die Kunststoffschicht mit einer Klebschicht ve: sehen werden, oder es kann eine Klebefolie zwischen Kunststoff und Metall eingelegt werden. Auch Kombinationen dieser bekannten Methoden sind möglich.
Die Temperatur die notwendig ist um beim Zusammenpressen einen homogenen, d.h. nicht mit Hohlräumen durchsetzten Verbundkörper zu erhalten, richtet sich nach der Art des Kunststoffes, der Steif;. keit der profilierten Bleche und deren Profilform, d.h. der notwendigen Verformung der Kunststoffschicht. Der Kunststoff soll bein Zusammenpressen im plastischen Bereich fliessen, so dass er am Ende des Pressvorganges den ganzen Zwischenraum zwischen den Metallblechen ausfüllt. Vorzugsweise werden Polyolefine, z.B. Polyäthylen oder Folypropylen verwendet, die auf eine Temperatur zwischen 60 und 1500C erhitzt werden.
Als Kunststoff kann aber auch ein aushärtbarer Kunststoff v erwendet werden, der sich während des Verpressens noch im thermoplatiscKn Zustand befindet und erst nachher ausgehärtet wird. Beispielsweise bilden die Allylester mehrbasischer Säuren, wie z.B. Diallylphthalat, durch unvollständige Polymerisation in einem Lösungsmittel ein Vorpolymeres, das in Mischung mit Monomeren wie Diallylphthalat, Styrol und anderen eine thermoplastische Masse ergibt, die durch Hitzeeinwirkung aushärtet.
Die Dicke der Kunststoffschichtbeträgt vorzugsweise 1 - 8 mm. Die Schicht kann durch vorher eingebrachte Einlagen, wie Drahteinlagen, Glasfasergewebe usw. verstärkt werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Die Fig. 1 - 4 zeigen perspektivische Darstellungen von verschiedenen, nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten, profilierten Verbundkörpern, Fig. 5 - 7 zeigen Querschnitte durch weitere Verbundkörper, Fig. 8 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von profilierten Verbundplatten nach Fig. 1, Fig. 9 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur kontlnuierlichen Herstellung von Verbundbändern.
In Fig. 1 - 4 sind plattenförmige Verbundkörper dargestellt, bestehenc aus den beiden Metallblechen l und 2 und der Kunststoffzwischenschich 3. In den Fig. 1 und 2 verlaufen die Profilierungen in Form von Wellen oder Sicken in den beiden Blechen parallel zueinander, während sie in Fig. 4 senkrecht zueinander stehen. In Fig. 3 ist nur das eine Metallblech 1 profiliert, während das andere eben ist. Verbundkörper nach den Fig. 2 - 4 können mit den bekannten Verfahren durch Verformen einer ebenflächigen Verbundplatte nicht hergestellt werden.
In Fig. 5 und 6 sind Querschnitte durch bandförmige Verbundkör:--dargestellt, die als Träger verwendet werden können. Sie besten@@ aus den Metallblechen 1 und 2, die in Bandform längs profiliert und ann mit der Kunststoffschicht 3 verpresst werden. Fig.7 zeigt die hnwendungsmöglichkeit eines aus kreisförmig gebogenen Blechen oder Bändern 1 und 2 gepressten Verbundkörpers. Die im Querschnitt einen Halbkreis oder Viertelkreis bildenden Verbundkörper können zü Rcnrstücken oder Behälterrümpfen längs zusammengeschweisst werden.
Nach Fig. 8 werden zwei Wellbleche 1 und 2 mit der Kunststoffplatte 3 zusammengepresst. Zu diesem Zweck werden die drei Teile zwischen die Pressplatten 4 und 5 einer Presse eingelegt. Die Pressplatten weisen auf den einander zugekehrten Seiten je eine Heizplatte 6 mit ebenen Pressflächen auf. Eine Profilierung der Pressflächen ist nicht notwendig, so dass mit denselben Press- bzw. Heizplatten verschieden profilierte Platten hergestellt werden können. Die Wärme von den sieizplatten überträgt sich auf die Bleche l und 2 und die Kunststoffplatte Sobald die notwendige Temperatur erreicht ist, wird die Presse beäti-;t Die Bleche und/oder die Kunststoffplatte können auch schon vor dem Einlegen in die Presse erwärmt werden.
Nach Fig. 9 werden die Metallbleche als Bänder 11 und 12 der Presse vorrichtung zugeführt. Ebene Bänder werden von den Vorratsrollen 13 und 14 aufgewickelt und in den Walzwerken 15 profiliert. Zwischen den beiden Bändern 11 und 12 wird ein Kunststoffband 16 zugeführt, das direkt aus einer Schlitzdüse 17 ausgepresst wird. Das Zusammenpressen erfolgt in der Pressvorrichtung 18, die hier aus zaxei Walzen besteht; sie kann jedoch auch zwei umlaufende Bander aufweisen, die je von einer Seite gegen die profilierten Blechbänder 11 und 12 gepresst werden. Die Art und Dimensionierurrg der Pressvorrichtung richtet sich nach der Profilierung der Blechbänder. Bei längslaufender Profilierung werden zwei Walzen genügen, während bei einer breiten Querprofilierung umlaufende Bänder notwendig sein werden.
Nach der Pressvorrichtung gelangt das Verbundband auf den Auslauftisch 19j an dem eine Schere. 20 zur Unterteilung des Bandes angeordnet ist.
Die Profilierung der Blechbänder in den Walzwerken 15 kann durch Einpressen eines Querprofils mit einer entsprechend profilierten Walze erfolgen oder durch Herstellung eines längslaufenden Profils mittels Profilwalzen oder mittels mehrerer Rollen durch Rollformen.
Zur Verklebung der einzelnen Bahnen werden zwischen dem Kunststoffband 16 und den Blechbändern 11 und 12 Klebefolien 21 zugeführt, die von Rollen abgewickelt werden. Die Klebefolien sind thermoplastische Folien, die in der Wärme ihre Klebe kraft entfalten. Das Kunststoffband weist vom Auspressen bereits die notwendige Wärme auf, Vor der Pressvorr chtung 18 können die Blechbänder und das Kunststoffband zusätzlich noch erwärmt werden durch nicht eingezeichnete Einrichtungen.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, das Verbundkörper der verschiedensten Formen hergestellt werden können, die dank der Profilierung der Metallbleche eine hohe Steifig. keit aufweisen. Es können plattenähnliche Körper (Fig. 1 - 4) wie auch Träge der verschiedensten Querschnittsformen (Fig. 5 und 6) hergestellt werden. Infolge der Verwendung von Kunststoffen sind die hergestellten Verbundkörper gewichtsmässig und preislich vorteIlhaft gegenüber ganz aus Metall bestehenden Körpern. Sie können mit diesen aber beziiglich Festigkeit durchaus konkurrieren, wenn sie so entworfen sina, dass die metallische Aussenschicht des Verbundkörpers die au=retenuen mechanischen Belastungen übernimmt. Wenn die Kunststoffschicht aus einem Thermoplasten besteht, können die Verbundkörper zusätzlich zur Profilierung noch warm verformt, z. B. gebogen werden, soweit es die Profilierung zulässt. Als Anwendungsgebiete kommen in Frage: Verkleidungs- und Skelettelemente im Fahrzeug-, Schiff- und Flugzeugbau, Trennwände, Gehäuse für elektrische und andere Apparate, Behälterbau.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren zur Herstellung von profilierten Verbunakörpern aus einer mittleren Kunststoffschicht, die beldsits mit einem Metallblech bedeckt ist, dadurch gekennzeicnnet, dase mindestens ein Blech in der gewünschten Form profiliert und dann in der Wärme mit dem anderen Blech und einer dazwischen liegenden thermoplastischen Kunststoffschicht verpresst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass profilierte Metallbleche in einer Presse mit ebenen, neizbaren Pressplatten mit einer Kunststoffplatte verpresst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Metallbänder im Durchlaufverfahren profiliert und mit einc kontinuierlich zwischen die Metallbänder zugeführten Kunststoff schicht verpresst werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbleche bzw. Metallbänder aus Aluminium von 0,2 2-1 mm Dicke bestehen.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein Polyolefin verwendet wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein in thermoplastischem Zustand vorliegender aushärtbarer Kunststoff verwendet wird, der nach dem Verpressen ausgehärtet wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch das Aufbringen einer Klebestoffschicht zwischen Kunststoff und Metall.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch das Einlegen einer Klebefolie zwischen Metall und Kunst stoff.