DE19939513B4 - Multi-layer composite panels with a hollow-sphere intermediate layer and method for producing multilayer composite panels - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung beinhaltet Mehrschichtverbundplatten sowie ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtverbundplatten, welche aus zwei äußeren Metall- oder Kunststofftafeln als Deckel- und Bodenplatte besteht, die mit einer variabel gestalteten Zwischenlage aus miteinander verschweißten oder versinterten oder verklebten Kugeln aufgebaut ist. DOLLAR A Die im verklebten Verbund verbleibenden Hohlräume sind vollständig oder partiell durch den Kleber ausgeschäumt. Durch die thermische Behandlung wird der Kleber vollständig oder teilweise ausgehärtet. Im Falle des teilweise ausgehärteten Klebers wird erst nach einem Umformvorgang der Mehrschichtverbundplatte der Kleber durch eine weitere thermische Behandlung vollständig ausgehärtet.The invention includes multi-layer composite panels and a method for producing multi-layer composite panels, which consists of two outer metal or plastic panels as cover and bottom plate, which is constructed with a variably shaped intermediate layer of welded or sintered or glued balls together. DOLLAR A remaining in the bonded composite cavities are completely or partially filled with foam by the adhesive. The thermal treatment of the adhesive is fully or partially cured. In the case of the partially cured adhesive, the adhesive is completely cured by a further thermal treatment only after a forming process of the multilayer composite panel.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mehrschichtverbundplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to multilayer composite panels according to the preamble of claim 1

Mehrschichtverbundplatten und Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtverbundplatten finden im Leichtbau ein breites Anwendungsgebiet. Vor allem in der Verkehrstechnik werden spezifisch leichte Werkstoffe, wie beispielsweise Aluminium oder Faserverbundkunststoffe oder auch hochfeste Karosseriestähle, bevorzugt eingesetzt. Allerdings kann durch den Einsatz von immer festeren Werkstoffen mit zunehmend dünneren Blechstärken zwar die Festigkeitsanforderung erfüllt werden, nicht jedoch die Steifigkeit. Leichtbau stößt vor allem dort an Grenzen, wo geometrisch bedingt durch reduzierte Querschnitte die Bauteilsteifigkeit den Anforderungen nicht mehr genügt.Multilayer boards and find methods for producing multilayer composite panels in lightweight construction a wide range of applications. Especially in traffic engineering are specifically lightweight materials, such as aluminum or fiber composite plastics or high-strength body steels, preferably used. However, through the use of ever firmer Materials with increasingly thinner ones sheet thicknesses Although the strength requirement is met, but not the Rigidity. Lightweight construction bumps above all there at borders, where geometric due to reduced cross sections the component stiffness no longer meets the requirements.

Eine Lösung bieten geometrische Versteifungen bei niedrigem Flächengewicht, die sogenannte hohe spezifische Steifigkeit. Derartige Mehrschichtverbunde sind bereits in vielfältigen Varianten als Stegbleche, Höcker- und Trapez-Verbundbleche bekannt, bei denen verschiedene, durch Umformung hergestellte Geometrien mit einer innenliegenden stützenden Zwischenlage die Grundlage für technische Lösungen im Leichtbau bilden. Als Zwischenlage eignen sich auch Schaumkernfüllungen mit polymeren Schäumen oder auch metallische Schäume, bis hin zu Kieselgurfüllungen.A solution provide low stain geometric stiffeners, the so-called high specific rigidity. Such multilayer composites are already in manifold Variants as web plates, hump and trapezoid composite sheets are known in which different, by Forming fabricated geometries with an interior reclining Liner the basis for technical solutions in lightweight construction. Also suitable as an intermediate layer are foam core fillings with polymeric foams or even metallic foams, until towards kieselguhr fillings.

Bevorzugte technische Anwendungen findet heute vor allem ein dreischichtiger Werkstoffverbund aus zwei Stahldeckblechen und einer Zwischenlage aus viskoelastischem Material. Diese Art von Verbundblechen werden aufgrund ihrer relativ dünnen Zwischenlage, die auch kaum zur Steifigkeitserhöhung beiträgt, hauptsächlich wegen ihrer schwingungsdämpfenden Eigenschaften herangezogen.preferred technical applications today is mainly a three-layered Material composite consisting of two steel cover plates and one intermediate layer viscoelastic material. These types of composite sheets are due their relatively thin liner, which also hardly contributes to the increase in stiffness, mainly because of their vibration-damping Properties used.

Aus der DE 39 35 120 C2 ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtverbundplatten bekannt, die aus einer Deck- und Bodenplatte und dazwischenliegend aus einem Stegmaterial aus Draht besteht, das an den Gitterknotenpunkten verschweißt oder verklebt wird. Zwar werden im Verfahrensablauf gegebenenfalls die Gitterknotenpunkte der Zwischenlage flach gewalzt, wobei sich eine größere Auflagefläche zur Deck- und Bodenplatte ausbildet, jedoch können insbesondere die Verbindungsstellen in weit von der neutralen Ebene entfernten Positionen bei einer Umformung dennoch zu stark durch Schubkräfte beansprucht werden und dabei reißen. Sobald im Umformprozess derart beschädigte Verbindungsstellen auch nur geringfügig auseinanderdriften, werden diese bei flächenhaften Klebern auch durch weitere Prozeßschritte nicht mehr verbunden. Als Faustregel gilt dabei für die Umformbarkeit, daß je höher die sog. gewichtsspezifische Steifigkeit einer Struktur ist, desto enger sind die Grenzen, aus einer ebenen Verbundstruktur ein gekrümmtes Bauteil zu formen. Dies gilt prinzipiell auch für Gitter- und Streckmetallverbunde, wo durch das Zusammendrücken der Zwischenlage beim umformen, das Durchprägen der Zwischenlagenstruktur auf die Deckbleche bis hin zum Aufreißen der Deckbleche der Grad der Umformbarkeit beschränkt ist.From the DE 39 35 120 C2 a method for producing multilayer composite panels is known, which consists of a top and bottom plate and intermediate a web material made of wire, which is welded or glued at the grid nodes. Although in the process, if necessary, the grid nodes of the intermediate layer are rolled flat, forming a larger contact surface with the top and bottom plate, but in particular the joints in far away from the neutral plane positions in a transformation can still be claimed too strong by shear forces and thereby tear , Once in the forming process such damaged joints drift apart only slightly, these are no longer connected in areal adhesives by further process steps. As a rule of thumb for formability, the higher the so-called weight-specific stiffness of a structure, the closer are the limits of forming a curved component from a planar composite structure. This applies in principle also for lattice and expanded metal composites, where the degree of formability is limited by the compression of the intermediate layer during forming, the stamping of the intermediate layer structure on the cover plates up to the tearing of the cover plates.

Bei den in der Schrift EP 0 636 517 B1 durch ein Herstellungsverfahren beschriebenen komplexeren Strukturen werden die einzelnen Schichten in Mehrschichtverbundplatten mit Dämmschichtzwischenlage mit Hilfe eines Klebers fixiert und gemeinsam umgeformt. Der Schwerpunkt liegt hier besonders auf dem gezielten Umformen von Fahrzeugkarosserieteilen, bei denen mit partiell angebrachten Schweiß- oder Klebeverbindungen ein gewünschtes Umformverhalten erzielt wird und dabei erst in zweiter Linie ein Erreichen möglichst hoher Steifigkeit angestrebt wird. Aber auch in diesem Fall weisen die Mehrschichtverbundplatten die bereits genannten Nachteile auf.In the scriptures EP 0 636 517 B1 By means of a manufacturing process described more complex structures, the individual layers are fixed in multilayer composite panels with insulation layer liner with the help of an adhesive and formed together. The focus here is particularly on the targeted forming of vehicle body parts in which with partially attached welding or adhesive joints a desired forming behavior is achieved and it is sought only in the second place to achieve the highest possible rigidity. But even in this case, the multi-layer composite panels on the aforementioned disadvantages.

Aus der Offenlegungsschrift DE 25 54 890 A1 ein Material mit Zellenstruktur bekannt, das aus sphärischen Zellen, die gegebenenfalls hohl sein können, aufgebaut ist. Die Zellen sind durch eine Bindemittelmasse miteinander verbunden. Das Herstellungsverfahren sieht vor, die miteinander in Berührung stehenden sphärischen Elemente mit einem flüssigen oder breigen Bindemittel zu umgeben und das Bindemittel auszuhärten.From the publication DE 25 54 890 A1 a cellular structure material composed of spherical cells, which may be hollow. The cells are connected by a binder mass. The manufacturing method provides to surround the spherical elements in contact with each other with a liquid or brittle binder and to cure the binder.

Die US 5,100,730 A offenbart eine Verstärkungsstruktur, mit einer Zellstruktur aus geometrisch definierten Hohlkörpern, wie beispielsweise Pyramiden oder Dodecaeder, die dicht aneinander gepackt sind. In einer Variante werden diese Hohlkörper, oder Zellen der Zellsturktur, selbst aus mehreren fest miteinander verbundenen hohlen Kugeln gebildet. Bevorzugt werden die Hohlkörper mittels flüssigem Kleber oder einer Kleberschicht auf der Hohlkörperoberfläche miteinander verbunden.The US 5,100,730 A discloses a reinforcing structure having a cell structure of geometrically defined hollow bodies, such as pyramids or dodecahedra, packed tightly together. In one variant, these hollow bodies, or cells of the cell structure, are themselves formed from a plurality of hollow spheres fixedly connected to each other. The hollow bodies are preferably connected to one another by means of a liquid adhesive or an adhesive layer on the hollow body surface.

Generell weisen bisherige steifigkeitserhöhende Verbundbleche entweder mangelnde Steifigkeit bei ausreichendem Umformvermögen oder zu geringe Umformbarkeit bei hoher Steifigkeit auf.As a general rule show previous stiffness-increasing Composite sheets either lack of rigidity with sufficient formability or too low formability with high rigidity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrschichtverbundplatte mit einer verbesserten Steifigkeit in Verbindung mit Konosionsschutz und einer Schwingungs- und Schalldämpfung. bereitzustellen Die Aufgabe wird gelöst durch eine Mehrschichtverbundplatte aus zwei äußeren Metall- oder Kunststofftafeln als Deckel- (1) oder Bodenplatte, die mit einer Zwischenlage (3) aus miteinander verschweißten oder versinterten oder verklebten Kugeln aufgebaut ist, mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.The invention is based on the object, a multi-layer composite plate with improved stiffness in conjunction with corrosion protection and vibration and sound attenuation. ready The task is solved by a multi-layer composite panel consisting of two outer metal or plastic panels as cover ( 1 ) or base plate, which is provided with an intermediate layer ( 3 ) is composed of welded or sintered or glued balls, with the features of the characterizing part of claim 1.

Die Erfindung ermöglicht die Darstellung von leichten und hochsteifen Mehrschichtverbundplatten, welche aus zwei äußeren Metall- oder Kunststofftafeln als Deckel- und Bodenplatte besteht, die mit einer Zwischenlage verbunden sind. Dabei ist die Zwischenlage aus miteinander verschweißten oder verklebten oder versinterten Kugeln variabel gestaltbar aufgebaut.The Invention allows the representation of lightweight and highly rigid multi-layer composite panels, which from two outer metal or plastic panels as cover and bottom plate, which with an intermediate layer are connected. The liner is off welded together or glued or sintered balls constructed variable shaped.

Hierzu werden entweder massive Kugeln, bevorzugt jedoch Hohlkugeln verwendet, deren Wandstärke nahezu beliebig variiert werden kann.For this either massive balls, but preferably hollow balls are used, their wall thickness can be varied almost arbitrarily.

Die Ausführung dieser Zwischenlage erlaubt grundsätzlich mehrere Ausführungsformen:

  • 1) eine variable Geometrie der Kugeln, insbesondere bezogen auf deren Wandstärke/Durchmesserverhältnis
  • 2) geordnete oder ungeordnete Kugelanordnungen
  • 3) Kugeln gleicher oder unterschiedlicher Größe
  • 4) Kugelanordnungen mit Schicht- oder Gradientenstruktur
The execution of this intermediate layer basically allows several embodiments:
  • 1) a variable geometry of the balls, in particular based on the wall thickness / diameter ratio
  • 2) ordered or disordered ball assemblies
  • 3) balls of the same or different size
  • 4) Ball arrangements with layer or gradient structure

Auch von der reinen Kugelgestalt abweichende Formen, wie beispielsweise Ellipsoide sind denkbar.Also from the pure spherical shape deviating forms, such as Ellipsoids are conceivable.

Im Falle des Klebens sind die Kugeln entweder nur an der gemeinsamen Berührungsfläche mit freibleibenden Zwickeln verklebt oder es ist der gesamte verbleibende Hohlraum der Zwischenlage durch Klebemasse ausgefüllt. Zum Ausfüllen des Zwischenraumes eignet sich besonders ein aufschäumender Kleber.in the In case of sticking, the balls are either only at the joint Contact surface with remaining free Gaping glued or it is the entire remaining cavity the intermediate layer filled by adhesive. To fill in the gap is particularly suitable for a foaming Glue.

Das Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtverbundplatten beinhaltet, daß im Falle des Klebens zwischen die zu verbindenden Lagen Kleber eingebracht und der Kleber einer thermischen Behandlung unterzogen wird. Durch die thermische Behandlung wird der Kleber entweder vollständig oder teilweise ausgehärtet, wodurch ein umformbares Hohlkugel-Sandwich entsteht.The Method for producing multilayer composite panels, that in the Case of bonding between the layers to be bonded adhesive introduced and the adhesive is subjected to a thermal treatment. By The thermal treatment will either glue the glue completely or partially hardened, whereby a deformable hollow ball sandwich is formed.

Ein teilweise ausgehärtete Kleber wird erst nach einem Umformvorgang der Mehrschichtverbundplatten durch eine weitere thermische Behandlung vollständig ausgehärtet. Mehrschichtverbundplatten, die keiner weiteren Umformung unterzogen werden, können auch mit einem direkt aushärtenden Kleber verklebt werden.One partially cured Glue is only after a forming process of the multilayer composite panels completely cured by another thermal treatment. Multilayer boards which can not undergo any further transformation, can also with a direct-curing adhesive be glued.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der exzellenten Umformbarkeit der mehrlagigen Verbundstruktur. Innerhalb des Werkstücks sorgt ein fließender Spannungsübergang für zusätzliche vorteilhafte Werkstoffeigenschaften der durch die Umformung gebildeten hochsteifen Struktur im Gebrauchszustand. Die Kugel- oder Hohlkugelzwischenschicht ermöglicht eine große Aufbauhöhe des Sandwiches von mehreren Millimetern bis Zentimetern bei niedrigem spezifischen Gewicht. Da infolge der Übertragung der Schubspannung diese Aufbau höhe mit der 3. Potenz zur Gesamtsteifigkeit beiträgt, wird gewichtsspezifisch eine hohe Steifigkeit des Gesamtverbundes erzielt. Ebenfalls Vorteile ergeben sich aus der Möglichkeit komplexere, vorgeformte Geometrien (z.B. Karosserieteile) der Deckel- und Bodenplatte mit einer Kugelzwischenschicht zu befüllen. Zudem wird durch eine Auskleidung der innenliegenden Metalloberfläche durch den aufschäumenden Kleber ein wirkungsvoller Schutz vor Korrosion bewirkt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus einer Verbesserung im Dämpfungsverhalten von Schall und Vibration und bezüglich der thermischen Dämmung.One particular advantage of the invention is the excellent formability the multilayer composite structure. Within the workpiece ensures a flowing one Voltage transition for additional advantageous material properties of the formed by the forming highly rigid structure in use. The spherical or hollow sphere intermediate layer allows a big installation height of sandwich from several millimeters to centimeters at low specific weight. As a result of the transmission of the shear stress this construction height contributing to the overall stiffness with the 3rd power becomes weight specific achieved a high rigidity of the overall composite. Also benefits arise from the possibility more complex, preformed geometries (e.g., body panels) of the cover and bottom plate to fill with an intermediate ball layer. moreover is through a lining of the inside metal surface the frothy Glue effective protection against corrosion causes. Another Advantage results from an improvement in the damping behavior of sound and vibration and re the thermal insulation.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen in den Figuren näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to advantageous embodiments with reference to schematic drawings in the figures explained in more detail. It demonstrate:

1 Mehrschichtverbundplatte mit Gradientenstruktur, 1 Multilayer composite panel with gradient structure,

2 Mehrschichtverbundplatte mit Gradientenstruktur im umgeformten Zustand. 2 Multi-layer composite plate with gradient structure in the formed state.

1 zeigt eine Zwischenlage (3), die variabel gestaltet aus miteinander verschweißten oder versinterten oder verklebten Kugeln (4) aufgebaut ist, wobei bei der Kugelanordnung der Durchmesser der Kugeln (4) von der Mitte der Zwischenlage (3) zur Ober- oder Unterseite hin eine Gradientenstruktur bildet. 1 shows an intermediate layer ( 3 ), which are variably made of welded or sintered or glued balls ( 4 ) is constructed, wherein in the ball assembly, the diameter of the balls ( 4 ) from the middle of the intermediate layer ( 3 ) forms a gradient structure towards the top or bottom.

2 zeigt eine Mehrschichtverbundplatte, welche aus zwei äußeren Metall- oder Kunststofftafeln als Deckel- (1) und Bodenplatte (2) besteht, die mit einer Zwischenlage (3) verbunden sind und die Zwischenlage (3) variabel gestaltet aus miteinander verschweißten oder versinterten oder verklebten Kugeln (4) aufgebaut ist, wobei bei der Kugelanordnung der Durchmesser der Kugeln (4) von der Mitte der Zwischenlage (3) zur Deck- und Bodenplatte hin eine Gradientenstruktur bildet. Die in 2 gezeigte Mehrschichtverbundplatte kann durch Umformung der Zwischenlage gemäß 1 hergestellt werden kann. 2 shows a multilayer composite panel consisting of two outer metal or plastic panels as cover ( 1 ) and bottom plate ( 2 ) with an intermediate layer ( 3 ) and the intermediate layer ( 3 ) made variable from welded or sintered or glued balls ( 4 ) is constructed, wherein in the ball assembly, the diameter of the balls ( 4 ) from the middle of the intermediate layer ( 3 ) forms a gradient structure towards the top and bottom plates. In the 2 shown multilayer composite panel can by forming the intermediate layer according to 1 can be produced.

Statt einer Verwendung von Klebern ist auch jederzeit eine Verbindung der Kugeln an deren Berührungsstellen untereinander mittels einer geeigneten Schweißtechnik möglich. In diesem Fall werden üblicherweise die Hohlräume zwischen den Kugeln nicht ausgefüllt.Instead of using adhesives is too at any time a connection of the balls at their points of contact with each other by means of a suitable welding technology possible. In this case, usually the voids between the balls are not filled.

Eine bevorzugte Verwendung beruht darauf, daß es im Vergleich zu anderen als Zwischenlage verwendeten Waben-, Steg-, oder Gitterstrukturen eine breitere Auswahlmöglichkeit des Werkstoffs (z.B. Karosseriestähle, Edelstähle, Aluminiumlegierungen und sogar keramische Werkstoffe) als auch infolge der Kugelanordnung die benötigte Variabilität des Materials als Zwischenlage gewährleistet. Die Variabilität in der Geometrie besitzt nicht zuletzt einen wesentlichen Einfluß auf die Eigenschaften der Verbundstruktur und insbesondere deren Verformbarkeit.A preferred use is based on it being compared to others as a liner used honeycomb, web, or lattice structures one wider choice of the material (e.g., body steels, stainless steels, aluminum alloys, and even ceramic materials) as well as due to the ball arrangement the needed Variability of the Ensures material as an intermediate layer. The variability not least has a significant influence on the Properties of the composite structure and in particular their deformability.

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Mehrschichtverbundplatte, der ebenfalls das Umformverhalten bestimmt, ist eine Anordnung der Kugeln, bei der sich die Kugeln in der Klebermatrix um Ursprungszustand nicht berühren und erst im umgeformten Zustand gemeinsame Kontaktflächen untereinander ausbilden. Durch pastöse noch nicht vollständig ausgehärteten Klebstoffe wird eine gute Verformbarkeit der Verbundstruktur gewährleistet. Auch noch im Anschluß an eine Aushärtung kann die Platte jedoch noch einem Umformprozess unterzogen werden.One another essential component of the multilayer composite panel, which also determines the forming behavior is an arrangement of Balls where the balls in the adhesive matrix are at their original state do not touch and only in the deformed state common contact surfaces with each other form. By pasty not yet complete cured Adhesives ensures good deformability of the composite structure. Also still following a cure However, the plate can still undergo a forming process.

Prinzipiell berechnet sich die Gesamtbiegesteifigkeit aus dem Produkt von axialem Flächenträgteitsmoment IA und dem E-Modul des Verbundes (Dges = IA·E), wobei das Trägheitsmoment eines flächigen Verbundwerkstoffes im wesentlichen von der Verbundaufbauhöhe (IA ~ h3) bestimmt wird. Dieser Effekt kann dadurch verstärkt werden, daß in die äußeren Bereiche des Sandwiches im Vergleich zu Bereichen entlang der neutralen Faser ein höherer Massenanteil angeordnet wird (1 und 2 im umgeformten Zustand).In principle, the total bending stiffness is calculated from the product of the axial surface moment of inertia I A and the modulus of elasticity of the composite (Dges = I A × E), wherein the moment of inertia of a laminar composite material is essentially determined by the composite structure height (I A ~ h 3 ). This effect can be enhanced by placing a higher mass fraction in the outer regions of the sandwich compared to regions along the neutral fiber ( 1 and 2 in the formed state).

Hieraus folgt, daß eine mittige Schichtung in den Bereichen der neutralen Faser von Kugeln mit großem Verhältnis von Außendurchmesser zu Wandstärke und darauf aufbauend Kugeln mit umgekehrtem Verhältnis an den Außenbereichen der Zwischenschicht zu einem gewichtsspezifisch höheren Trägheitsmoment und damit Steifigkeit führen, als die Anordnung mit gleichen Kugelgeometrien. Zudem ergibt sich eine enorme Variationsmöglichkeit aus definiert eingestellten Schichtungen der Hohlkugeln mittels Anordnungen von Kugeln mit unterschiedlichen Außendurchmessern oder Wandstärken in symmetrischen Packungsfolgen.From this follows that one central stratification in the areas of the neutral fiber of balls with big relationship of outside diameter to wall thickness and, based on this, balls with inverse ratio at the outside areas the intermediate layer to a weight-specific higher moment of inertia and thus lead to rigidity, as the arrangement with the same ball geometries. In addition, results a huge variation possibility from defined set layers of the hollow balls by means Arrangements of balls with different outer diameters or wall thicknesses in symmetrical packing sequences.

Im Herstellungsverfahren werden vorteilhafterweise poröse und/oder aufschäumende Klebstoffsysteme zum Fügen der Verbundstruktur verwendet. Bevorzugte Anwendungen finden pastösen Klebstoffe, die erst während der thermischen Aushärtung entsprechend gleichmäßig aufschäumen oder auch Klebstoffe, die in Verbindung mit Polymeren eingesetzt werden, die die Hohlräume ausfüllen. Das Härten des Klebstoffes kann sowohl in einem Schritt als auch in definierten Teilhärteschritten erfolgen. Durch Auslegen des Temperatur/Zeit-Zyklus kann das Umformvermögen der Verbundstruktur beim Aushärten gesteuert werden.in the Manufacturing methods are advantageously porous and / or foaming Adhesive systems for joining used the composite structure. Preferred applications find pasty adhesives, the first while the thermal curing foam or evenly also adhesives used in conjunction with polymers, the the cavities fill out. The hardening The adhesive can be defined both in one step and in one Part hardness steps respectively. By laying out the temperature / time cycle, the forming capacity of the Controlled composite structure during curing become.

Der Klebstoff füllt die Hohlräume der Verbundstruktur weitgehend aus und bildet damit eine zusätzliche Verankerungsschicht, die bei einer Belastung der Mehrschichtverbundplatte zu einem fließenden Spannungsübergang und demzufolge zu einer höheren Belastbarkeit führt.Of the Adhesive fills the cavities the composite structure largely and thus forms an additional Anchoring layer, which under a load of the multilayer composite panel to a flowing Voltage transition and consequently to a higher one Resilience leads.

Ein Zusatznutzen entsteht, wenn bei Verklebung von konosionsanfälligen Werkstoffen (z.B. übliche Karosseriestähle) ein Klebstoff verwendet wird, der eine Korrosionsschutzfunktion übernimmt. Das innenseitige Abdecken von Deck- und Bodenblechen durch die Klebemasse und das ganzflächige Umschließen der Hohlkugeln verhindert die Korrosion der Verbundstruktur. Dies ist insbesondere von Bedeutung, weil die fertige Verbundstruktur Hohlräume aufweist, die durch keine praktikable Korrosionsschutzmaßnahme, wie beispielsweise Verzinken oder Lackieren, nachträglich zu schützen sind. Dabei ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Hohlräume vollständig ausgeschäumt werden, sondern lediglich bis zur vollständigen Bedeckung der innenliegenden freien Oberfläche.One Additional benefit arises when bonding of corrosion-susceptible materials (e.g., common Body steels) an adhesive is used which performs a corrosion protection function. The inside covering of cover and bottom plates by the adhesive and the whole area Enclose The hollow balls prevent the corrosion of the composite structure. This is particularly important because the finished composite structure Has cavities, by no practicable corrosion protection measure, such as Galvanizing or painting, later to protect are. It is not essential that the cavities are completely filled with foam, but only until complete Covering the inside free surface.

Als Werkstoffe finden alle leicht umformbaren Materialien, insbesondere weiche unlegierte Stähle (Tiefziehgüten), aus Korrosionsschutzgründen auch legierte rostfreie Stähle und Aluminiumlegierungen sowie für spezielle Anwendungen für hohe Temperaturen Titan, Nickel- und Superlegierungen Verwendung. Als Kugelfüllung kommen auch keramische Werkstoffe in Betracht.When Materials find all easily deformable materials, in particular soft unalloyed steels (Deep-drawing grades), for corrosion protection reasons also alloyed stainless steels and aluminum alloys as well as for special applications for high temperatures titanium, nickel and superalloys use. As a ball filling Ceramic materials are also considered.

Die Erfindung ist in Bezug auf die Zwischenlage nicht ausschließlich auf die reine Kugelgestalt der Kugeln begrenzt. Unter Kugeln sind beispielsweise auch von der rein sphärischen Gestalt abweichende elliptische und andere abgerundete Geometrien zu verstehen, aus denen sich eine erfindungsgemäße Zwischenschicht aufbauen läßt.The Invention is not exclusive to the liner limited the pure spherical shape of the balls. Under balls are for example also from the purely spherical Shape different elliptical and other rounded geometries too understand, from which build up an intermediate layer according to the invention leaves.

Claims (10)

Mehrschichtverbundplatte, welche aus zwei äußeren Metall- oder Kunststofftafeln als Deckel- (1) und Bodenplatte (2) besteht die mit einer Zwischenlage (3) verbunden sind und die Zwischenlage (3) variabel gestaltet aus miteinander verschweißten oder versinterten oder verklebten Kugeln (4) aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kugelanordnung der Durchmesser der Kugeln (4) von der Mitte der Zwischenlage (3) zur Deck- und Bodenplatte hin eine Gradientenstruktur bildet.Multi-layer composite panel, which consists of two outer metal or plastic panels as cover ( 1 ) and bottom plate ( 2 ) consists of an intermediate layer ( 3 ) and the intermediate layer ( 3 ) variably made of welded together or sintered or glued balls ( 4 ), characterized in that in the ball arrangement the diameter of the balls ( 4 ) from the middle of the intermediate layer ( 3 ) forms a gradient structure towards the top and bottom plates. Mehrschichtverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (4) aus Hohlkugeln bestehen.Multilayer composite panel according to claim 1, characterized in that the balls ( 4 ) consist of hollow spheres. Mehrschichtverbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (4) unterschiedliche Wandstärken/Durchmesserverhältnisse aufweisen.Multi-layer composite panel according to claim 1 or 2, characterized in that the balls ( 4 ) have different wall thicknesses / diameter ratios. Mehrschichtverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln entlang dem Gradienten eine Anordnung mit abnehmendem Kugelradius bilden.Multilayer composite panel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the balls along the gradient form an arrangement with decreasing spherical radius. Mehrschichtverbundplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Klebens, die Kugeln (4) nur an der gemeinsamen Berührungsfläche verklebt sind.Multilayer composite panel according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of gluing, the balls ( 4 ) are glued only at the common contact surface. Mehrschichtverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Klebens, der gesamte verbleibende Hohlraum zwischen den miteinander verklebten Kugeln durch Klebemasse, insbesondere durch aufschäumenden Kleber, ausgefüllt ist.Multilayer composite panel according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the case of gluing, the entire remaining cavity between the glued together balls Adhesive, in particular by foaming adhesive, is filled. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtverbundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Klebens, zwischen die zu verbindenden Lagen Kleber eingebracht und der Kleber einer thermischen Behandlung unterzogen wird.Method for producing a multilayer composite panel according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized that in the case of gluing, between the layers to be bonded glue introduced and the adhesive subjected to a thermal treatment becomes. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtverbundplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die thermische Behandlung der Kleber vollständig oder teilweise ausgehärtet wird.Method for producing a multilayer composite panel according to claim 7, characterized in that by the thermal Treatment of the glue completely or partially cured becomes. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtverbundplatte mit teilweise ausgehärtetem Kleber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass erst nach einem Umformvorgang der Mehrschichtverbundplatte der Kleber durch eine weitere thermische Behandlung vollständig ausgehärtet wird.Method for producing a multilayer composite panel with partially cured Adhesive according to claim 8, characterized in that only after a Forming process of the multi-layer composite plate of the adhesive by a further thermal treatment is fully cured. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtverbundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtverbundplatte mittels Sintern oder Schweißen verbunden wird.Method for producing a multilayer composite panel according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized that the multilayer composite panel is connected by sintering or welding becomes.
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