DE3006447A1 - Duktiler verbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Duktiler verbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
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- 'Duktiler Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Her-
- stellung Die Erfindung betrifft einen sandwichartig aufgebauten Verbundwerkstoff aus einem thermoplastischen Kunststoff als Innenschicht und Aluminiumfolien als Deckschichten, der insgesamt metallähnliche Festigkeitseigenschaften aufweist.
- Verbundfolien aus einer Polyolefinträgerschicht und Metall-Deckschichten sind bekannt, ein Verfahren zu ihrer Herstellung durch Verbinden der Schichten mittels einer Haftvermittlerschicht ist beispielsweise in der DE-AS 17 79 556 beschrieben. Die so hergestellten Verbundwerkstoffe haben jedoch den Nachteil, daß ihre mechanischen Eigenschaften primär bestimmt werden durch die Materialeigenschaften der mittleren Schicht aus thermoplastischem Kunststoff, das heißt, daß ein hoher Anteil der Festigkeitseigenschaften der metallischen Deckschichten des Verbundes ungenutzt bleiben.
- Thermoplastische Kunststoffe, insbesondere teilkristalline Kunststoffe haben ähnlich wie Metalle die Eigenschaft der Kaltverfestigung, d.h., ihre Festigkeit nimmt zu, wenn man sie kalt verformt. Die Kaltverformung ist ein in der Metallverarbeitung übliches Verfahren, bei dem der zu verformende Stoff bei Temperaturen unterhalb des Kristallitschmelzpunktes, also "kalt", einer Druck- oder Zugbehandlung unterworfen wird. So nimmt z.B. bei einem 6,6-Polyamid-Halbzeug die Zugfestigkeit um ein Mehrfaches seiner Ausgangsfestigkeit zu, wenn es durch Kaltwalzen einer Querschnittreduktion unterworfen wurde. Gleichzeitig geht hierbei die Bruchdehnung erheblich zurück, so daß der thermoplastische Kunststoff duktile Eigenschaften erhält, die denen ausgesuchter metallischer Werkstoffe entsprechen.
- Solche kaltverfestigte thermoplastische Kunststoffe zeigen nach der Umformung Relaxationseffekte, d.h., daraus hergestellte Formkörper, z.B. Folien neigen im Laufe der Zeit und insbesondere bei thermischen Einflüssen zur Rückdeformation.
- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen duktilen Verbundwerkstoff zu entwickeln, der in seinen mechanischen Eigenschaften dem Aluminium entspricht, während die sonstigen physikalischen Eigenschaften von der Kunststoff--Innenschicht bestimmt werden.
- Diese Aufgabe ist gelöst bei einem Verbundwerkstoff aus einem thermoplastischen Kunststoff als Innenschicht und Aluminiumfolien als Deckschichten, wenn die Innenschicht ein kaltverformter thermoplastischer Kunststoff ist.
- Als thermoplastische Kunststoffe für die Innenschicht kommen insbesondere teil- bis hochkristalline Kunststoffe in Frage, wie Polyolefine, z.B. Hoch- und Niederdruck-Polyethylen oder Polypropylen, Polyamide, z.B. Polyamid-6, Polyamid-6,6 oder Polyamid-12, ferner Polyethersulfone, Polycarbonate und gesättigte Polyester. Besonders bevorzugt sind Polyamid-6 oder Polyamid-6,6, die mit 5 bis 40 Gew.% Aluminium-Nadeln oder -Grieß gefüllt sind. Die Dicke der Innenschicht kann in weiten Grenzen zwischen 0,5 und 15 mm, insbesondere zwischen 1 und 10 mm schwanken.
- Die Deckschichten bestehen aus Aluminiumfolien, die vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 5 mm aufweisen.
- In manchen Fällen kann es notwendig sein, den Verbund von Innen- und Deckschichten durch Schmelzkleber oder Haftvermittlerfolien herzustellen. Dafür sind übliche Kunststoffe, wie Ethylen/Acrylsäure-, Ethylen/Vinylacetat- oder hydrierte 'Butadien/Styrol-Copolymerisate geeignet.
- Erfindungsgemäß werden kaltverformte thermoplastische Kunststoffe verwendet. Das Kaltverformen der Kunststoffschicht kann auf übliche Weise vorgenommen werden, z.B.
- durch Walzen bei Temperaturen unterhalb des Kristallitschmelzpunktes, vorzugsweise bei Raumtemperatur, wobei eine Dickereduktion um 10 bis 80 , vorzugsweise zwischen 30 und 70 % erreicht wird.
- Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe besteht darin, daß die Innenschicht mit den Deckschichten sowie ggf. den Haftvermittlerfolien zusammengeführt und der Verbund bei Temperaturen oberhalb der Erweichungstemperatur des Kunststoffes bzw. (bei Verwendung von Haftvermittlern) des Haftvermittlers bei einem Druck von 20 bis 200, vorzugsweise 50 bis 100 bar 5 bis 60, vorzugsweise 15 bis 40 sec lang verpreßt wird.
- Die Kunststoff-Folie kann von einem Coil abgezogen werden und der Verbund aufgrund seiner duktilen Eigenschaften ebenfalls wieder auf ein Coil gewickelt werden. Das Verpressen kann auf üblichen Maschinen, z.B. auf beheizbaren Plattenbandpressen vorgenommen werden.
- Die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe können zur Herstellung von Tiefziehteilen und Fließpreßteilen, wie Kannen, Dosen, Becher und Hülsen, z.B. von Kondensatorhülsen oder von Patronenhülsen für Jagd- oder Übungsmunition verwendet.
- werden.
- Beispiel Eine 4 mm dicke Folie aus Polyamid-6,6 wurde mit 50 % Querschnittsreduktion kaltgewalzt. Auf einer Plattenbandpresse wurde sie mit 0,3 mm dicken, auf 2350C vorgewärmten Aluminiumfolien bei einem Druck von 50 bis 100 bar 30 sec lang verpreßt. Es wurde ein gut haftender Verbund erhalten.
- Zum Vergleich wurde auf die gleiche Weise ein Verbundwerkstoff mit nicht kaltgewalztem Polyamid hergestellt.
- An den Verbundwerkstoffen und an den Ausgangsmaterialien wurden die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung nach DIN 53 455 gemessen.
- Ergebnis siehe Tabelle: Zugfestig- Bruchdehnung keit -2 [ N.mrr -2 Polyamidfolie (nicht kaltgewalzt) 50 200 Polyamidfolie (kaltgewalzt) 75 22 Aluminiumfolie 185 2 Verbund (nichtgewalztes PA) 58 18 Verbund (kaltgewalztes PA) 130 5
Claims (5)
- Fatentansprüche Verbundwerkstoff aus einem thermoplastischen Kunststoff als Innenschicht und Aluminiumfolien als Deekschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht ein kaltverformter thermoplastischer Kunststoff ist.
- 2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Innenschicht und Deckschichten durch HaStvermittlerfolien miteinander verbunden sind.
- 3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff ein Polyolefin oder ein Polyamid ist.
- 4. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff ein mit Aluminium-Nadeln oder -Grieß gefülltes Polyamid-6 oder Polyamid-6,6 ist.
- 5. Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht mit den Deckschichten sowie ggf. den Haftvermittlerfolien zusammengeführt und der Verbund bei Temperaturen oberhalb der Erweichungstemperatur des Kunststoffes bzw. des Haftvermittlers bei einem Druck von 20 bis 200 bar 5 bis 60 sec lang verpreßt wird.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803006447 DE3006447A1 (de) | 1980-02-21 | 1980-02-21 | Duktiler verbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung |
CA000370027A CA1161739A (en) | 1980-02-21 | 1981-02-04 | Ductile composite material and process for its manufacture |
AT81101046T ATE6042T1 (de) | 1980-02-21 | 1981-02-14 | Verfahren zur herstellung von duktilen verbundwerkstoffen. |
EP81101046A EP0034781B1 (de) | 1980-02-21 | 1981-02-14 | Verfahren zur Herstellung von duktilen Verbundwerkstoffen |
DE8181101046T DE3162065D1 (en) | 1980-02-21 | 1981-02-14 | Process for making ductile laminates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803006447 DE3006447A1 (de) | 1980-02-21 | 1980-02-21 | Duktiler verbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3006447A1 true DE3006447A1 (de) | 1981-08-27 |
Family
ID=6095159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803006447 Withdrawn DE3006447A1 (de) | 1980-02-21 | 1980-02-21 | Duktiler verbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung |
Country Status (2)
Country | Link |
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CA (1) | CA1161739A (de) |
DE (1) | DE3006447A1 (de) |
-
1980
- 1980-02-21 DE DE19803006447 patent/DE3006447A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-02-04 CA CA000370027A patent/CA1161739A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CA1161739A (en) | 1984-02-07 |
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8130 | Withdrawal |