DE1900477A1 - Composite of glass-fibre-reinforced, poly- - ester resin and weldable steel - Google Patents

Composite of glass-fibre-reinforced, poly- - ester resin and weldable steel

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DE1900477A1
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Dipl-Ing Hans Kimmel
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KIMMEL DIPL ING HANS
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KIMMEL DIPL ING HANS
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass

Abstract

A layer of fibres, part. metal fibres or thermoplastic fibres, is welded or soldered on to the surface of the steel carrier to form a matting, fleece or fabric. This is impregnated and filled with plastic to form a layer or intermediate layer which forms a firm bond with the carrier material and the fibres. Pref. the metal or thermoplastic fibres are interlinked with glass fibres.

Description

V e r b u n d t e 1 1 Die Erfindung betrifft ein Verbundteil, bestehend aus einer formschlüssigen Oberflächenverhindung von faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere glasfaserverstärkter ungesättigter Polyesterreaktionsharze oder Epoxidharze, mit einem Träger aus schweitS- oder lötbarem Material, insbesondere aus Metall oder Thermoplasten. V e r b u n d t e 1 1 The invention relates to a composite part, consisting from a form-fitting surface connection of fiber-reinforced plastics, in particular glass fiber reinforced unsaturated polyester reaction resins or epoxy resins, with a carrier made of weldable or solderable material, in particular made of metal or Thermoplastics.

Bei derartigyen Verbundteilen ist eine dauerhafte Verbindung erforderlich, welche beständig ist gegen Tempereçturschwankungen, Alterung, Korrosion, mechanische Beanspruchung und ähnliche Einflüsse.With such composite parts, a permanent connection is required, which is resistant to temperature fluctuations, aging, corrosion, mechanical Stress and similar influences.

Die bekannte Verbundtechnik bedient sich bei derartigen Verbundteilen nur der Klebetechnik unter Zuhilfenahme von Spezialklebstoffen. Der wesentliche Nachteil der geklebten Verbindung ist der, daß sich bei großen oder länger einwirkenden Temperaturschwankungen infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung der beiden geklebten Materialien die Verbindung zu lösen beginnt.The known composite technology makes use of such composite parts only the adhesive technology with the help of special adhesives. The essential one The disadvantage of the bonded connection is that it acts on large or longer Temperature fluctuations due to different thermal expansion of the two glued Materials begin to loosen the connection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Verbundteil mit dauerhafter Verbindung von schweiß- oder lösbarem Material mit faserverstärkten Kunststoffen zu schaffen.The invention is based on the object of a composite part with a durable Connection of weldable or detachable material with fiber-reinforced plastics to accomplish.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine auf die oberflache des Trägermaterials geschweißte oder gelötete Schicht aus Fasern, insbesondere Metallfasern oder Thermoplastfasern in Form von Matten, Vliesen oder Geweben, welche mit dem Kunststoff getränkt und gefüllt sind, eine Zwischenschicht bildet, weiche sowohl eine unlösbare geschweißte oder gelötete Verbindung mit dem Trägermaterial als auch eine formschlüssige Verbindung mit dem Kunststoff eingeht.This object is achieved according to the invention in that one on the surface of the carrier material welded or soldered layer of fibers, in particular Metal fibers or thermoplastic fibers in the form of mats, fleeces or fabrics, which are impregnated and filled with the plastic, forming an intermediate layer, soft both a permanent welded or soldered connection to the carrier material as well as a form-fitting connection with the plastic.

Um diese Zwischenschicht am vorteilhaftesten herstellen zu können, werden die lfiatten, Vliese oder Gewebe aus Metallfasern oder Thermoplastfasern zuerst auf die Oberfläche des Trägermaterials geschweißt oder gelötet, insbesondere mit Hilfe des Punktschweißverfahrens, und anschließend mit dem noch flüssigen oder ungehärteten Kunststoff getränkt. Die Fasern können mit einer filmartigen Haftschicht oder Schlichte versehen werden, welche eine gute Verbindung zwischen Fasern und Kunststoff bewirkt. Die Matten, Vliese oder Gewebe aus Metallfasern oder Thermoplastfasern können auch mit Glasfasern durchsetzt sein, Ein Ausführungsbeispiel der Bindung, nämlich eine Oberflächenverbindung zwischen schweißbarem Stahl und glasfaserverstärktem ungesättigtem Polyesterreaktionsharz wird im folgendem näher beschrieben.In order to be able to produce this intermediate layer most advantageously, The sheets, fleeces or fabrics made of metal fibers or thermoplastic fibers are used first welded or soldered to the surface of the substrate, in particular with the help of the spot welding process, and then with the still liquid or impregnated uncured plastic. The fibers can be coated with a film-like adhesive layer or sizes are provided, which a good connection between fibers and Plastic causes. The mats, fleeces or fabrics made of metal fibers or thermoplastic fibers can also be interspersed with glass fibers, an embodiment of the binding, namely a surface connection between weldable steel and glass fiber reinforced steel unsaturated polyester reaction resin is described in more detail below.

Fig.1 zeigt die Anordnung der Schweißstellen Fig.2 zeigt einen Schnitt durch den Verbundteil Äuf die blanke Oberflache des Trägermaterials aus Stahl (1) wird eine Matte oder ein V]ies aus Stahlfasern (2) mit Hilfe des Punktschweißverfahrens aufgeschweißt. Die Schweißstellen (4) werden am zweckmäßigsten in gleichem Abstand reihenweise angebracht, wie Fig.1 zeigt. Mit dem flüssigen Polyesterharz werden nun die Stahlfasern getränkt und anschließend eine Matte oder ein Gewebe aus Glasfasern (3) aufgelegt und ebenfalls mit den üblichen Verfahren getränkt. Die Glasfasern und das Harz können auch mit dem sogenannten Faserspritzverfehren auf das getränkte Stahlfaservlies aufgebracht werden. Die geschweißten oder gelöteten Stellen (4) bilden eine feste Verbindung mit dem Trägermaterial (1). Der Kunststoff durchtränkt die Stahlfaser-Matten oder -Vliese und bildet mit diesen eine formschlüssige Verbindung. Diese Schicht (2) wird als Zwischenschicht abzeichnet. Auf diese Zwischenschicht wird dann die eigentliche Kunststoffschicht (3) aufgebracht.Fig.1 shows the arrangement of the welds Fig.2 shows a section through the composite part on the bare surface of the steel carrier material (1) a mat or fleece made of steel fibers (2) is made using the spot welding process welded on. The welds (4) are most expediently at the same distance Attached in rows, as Fig.1 shows. Be with the liquid polyester resin Now the steel fibers are soaked and then a mat or fabric made of glass fibers (3) placed and also impregnated with the usual methods. The fiberglass and the resin can also be applied to the impregnated using the so-called fiber spray method Steel fiber fleece can be applied. The welded or soldered points (4) form a firm connection with the carrier material (1). The plastic soaked the steel fiber mats or fleeces and forms a form-fitting connection with them. This layer (2) is shown as an intermediate layer. On this intermediate layer the actual plastic layer (3) is then applied.

In einigen Fallen ist die Zwischenschicht auch alleine ausreichend.In some cases the intermediate layer is sufficient on its own.

Vorteilhaft ist es, wenn die Matten, Vliese oder Gewebe aus Metallfasern oder Thermoplastfasern mit Glasfasern durchsetzt sind und eine Mischfaserverstärkung bilden. Die bergangswerte der einzelnen Komponenten des Verbundteils von einer Schicht zur anderen werden dadurch einander angenähert.It is advantageous if the mats, fleeces or fabrics are made of metal fibers or thermoplastic fibers are interspersed with glass fibers and a mixed fiber reinforcement form. The transition values of the individual components of the composite part from a layer on the other hand, they are brought closer to one another.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß eine dauerhafte geschweißte und formschlüssige Oberfläcnenverbindung der genannten Materialien hergestellt werden kann, welche die Verbindungswerte einer geklebten Oberflächenverbindung wesentlich übertrifft.The achievable with the invention are that a permanent welded and form-fitting surface connection of the mentioned materials can be made which the connection values of a glued surface connection significantly exceeds.

Claims (4)

P atentansprüche Patent claims 1 Verbundteil, bestehend aus einer formschlüssigen Oberfläienverbindung von faserverstärkten«Bunststoffen, insbesondere glasfaserverstärkter ungesättigter Polyesterreaktionsharze oder Epoxidharze, mit einem Träger aus sehweiß- oder lötbarem Material, insbesondere aus Metall oder Thermoplasten, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Oberfläche des Trägermaterials (1) geschweite oder gelötet Schicht (2) aus masern, insbesondere Metallfasern oder Thermoplastfasern in Form von Matten, Vliesen oder Geweben, welche mit dem Kunststoff getränkt und gefüllt sind, eine Schicht oder Zwischenschicht (2) bildet, welche sowohl eine unlösbare geschweißte oder gelötete Verbindung (4) mit dem Trägermaterial (1) als auch eine formschlüssige Verbindung mit dem Kunststoff (2,3) eingeht.1 composite part, consisting of a form-fitting surface connection of fiber-reinforced plastics, especially glass fiber-reinforced unsaturated ones Polyester reaction resins or epoxy resins, with a carrier made of viscous or solderable Material, in particular made of metal or thermoplastics, characterized in that a layer welded or soldered onto the surface of the carrier material (1) (2) made of grain, in particular metal fibers or thermoplastic fibers in the form of mats, Nonwovens or fabrics which are impregnated and filled with the plastic, a Layer or intermediate layer (2) forms, which are both an undetachable welded or soldered connection (4) with the carrier material (1) as well as a form-fitting connection Connection with the plastic (2,3) enters into. 2. Verbundteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matten, Vliese oder Gewebe aus Metallfasern oder Thermoplastfasern zuerst auf die Oberfläche des Trägermaterlals (1) geschweißt oder gelötet werden, insbesondere mit Hilfe des Punktschweißverfahrens (4), und anschließend mit dem noch flüssigen oder ungehärteten Kunststoff getränkt werden.2. Composite part according to claim 1, characterized in that the mats, Fleece or fabric made of metal fibers or thermoplastic fibers first on the surface of the carrier material (1) are welded or soldered, in particular with the help of Spot welding process (4), and then with the still liquid or unhardened Soaked in plastic. 3. Verbundteil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit einer filmartigen Haftschicht oder Schlick te versehen sind, welche eine gute Verbindung zwischen Fasern und Kunststoff bewirkt.3. Composite part according to claim 1 and 2, characterized in that the fibers are provided with a film-like adhesive layer or Schlick te, which causes a good connection between fibers and plastic. 4. Verbundteil nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matten, Vliese oder Gewebe aus Metallfasern oder Thermoplastfasern mit Glasfasern durchsetzt sind.4. Composite part according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the mats, fleeces or fabrics made of metal fibers or thermoplastic fibers with glass fibers are interspersed.
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