DE3127505C2

DE3127505C2 - Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffes

Info

Publication number: DE3127505C2
Application number: DE3127505A
Authority: DE
Inventors: Fernand Jacques 92000 La Defense Levy
Original assignee: Avions Marcel Dassault Breguet Aviation SA
Current assignee: Dassault Aviation SA
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1981-07-11
Publication date: 1985-10-31
Also published as: US4402779A; DE3127505A1; FR2486875A1; GB2080198A; FR2486875B1; GB2080198B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilweisen Metallisieren einer Oberfläche einer Schichtstruktur. Zunächst wird diejenige Gewebeschicht (1) metallisiert, welche einen Teil der Oberfläche der Schichtstruktur bilden soll. Dann wird diese Gewebeschicht (1) ebenso wie die nicht metallisierten anderen Gewebeschichten (2, 3, 4) mit einem polymerisierbaren Kunstharz getränkt. Daraufhin werden die getränkten Gewebeschichten (1-4) auf der Unterform (5a) eines Formwerkzeuges (5a-5b) angeordnet, und in der Form wird dann der Gewebeschichtstapel einer Druck- und ggf. auch einer Wärmebehandlung unterworfen. Die Erfindung läßt sich insbesondere zur Herstellung von formgepreßten Schichtstrukturen verwenden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines aus in Kunstharz eingebetteten Gewebeschichten bestehenden Schichtstoffes, der wenigstens auf einer Außenseite zumindest bereichsweise metallisiert ist, bei dem mit Kunstharz getränkte, zugeschnittene Gewebeschichten ohne Metallisierung und mindestens eine mit Kunstharz getränkte, zugeschnittene Gewebeschicht mit einer Metallisierung auf nur einer Oberfläche, die im fertigen Schichtstoff als Außenseite dienen soll, zu einem Stapel übereinander gelegt und der Stapel zur Aushärtung des Kunstharzes preßgeformt wird.

Ein Verfahren dieser Gattung ist aus der DE-OS 26 59 625 bekannt. Bei diesem vorbekannten Verfahren werden die zu metallisierenden und als Außenschichten einzusetzenden Gewebeschichten zunächst mit Harz getränkt und anschließend mit einer Metallschicht versehen, und zwar vorzugsweise mittels eines elektrochemischen Beschichtungsverfahrens. Anschließend wird die mit Harz getränkte und metallisierte Schicht zugeschnitten. Die nicht zu metallisierenden Gewebeschichten werden ebenfalls erst mit Harz getränkt und anschließend zugeschnitten. Bei diesem Verfahren, das zum Herstellen von ebenen Schichtstoffen für gedruckte Schaltungen dient, entsteht auf der metallisierten Außenseite eine Metallschicht, die sehr homogen ist und praktisch eine gleichförmige Dicke hat. Wenn auch ein derartiger Schichtstoff für gedruckte Schaltungen geeignet sein mag, ist er jedoch zur Herstellung von gekrümmten, gebogenen oder gefalteten Produkten wie sie zur Herstellung von Gehäusen, Verkleidungen, etc. für Luftfahrzeuge Verwendung finden, nicht geeignet. Bei einer entsprechenden Verformung des Schichtwerkstoffes besteht nämlich die Gefahr, daß die Metallschicht rissig oder brüchig wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zum Herstellen eines aus in Kunstharz eingebetteten Gewebeschichten bestehenden Schichtstoffes anzugeben, bei dem die Metallschicht besonders gut am Schichtstoff haftet und der Schichtstoff zum Herstellen von Gegenständen mit konvex-konkaver Form geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Metallisieren der Außenschicht vor dem Zuschneiden und Tränten dieser Gewebeschicht durch Aufspritzen geschmolzener metallischer Partikel erfolgt

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich aufgrund der angegebenen Reihenfolge der Verfahrensschritte eine besonders gute Haftung der Metalischicht an der zugehörigen Gewebeschicht. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die im geschmolzenen Zustand aufgespritzten metallischen Partikel teilweise mit den Gewebefasern und teilweise unter sich eine innige Verbindung eingehen können. Hierdurch entsteht eine Schicht, die relativ biegsam ist uno sich daher ohne Gefahr einer Fißbildung in weiten Grenzen verformen läßt.

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schichtstoff eignet sich daher besonders gut zur Herstellung von Gegenständen mit konvex-konkaver Form oder gar von Gegenständen mit rechtwinkligen Ecken, etwa quader- oder würfelförmigen Gegenständen. Darüber hinsus zeichnet sich der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schichtstoff durch hohe Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastungen, Kratzer und andere mechanische Einwirkungen aus. Außerdem hat die metallisierte Außenschicht keine geringere Lebensdauer als die Gewebeschichten selbst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Herstellungsschritt bei der Herstellung eines gekrümmten Schichtstoffes, bei dem nur der konvexe Abschnitt der Oberfläche metallisiert ist;

Fig.2 denselben Herstellungsschritt bei der Herstellung eines gekrümmten Schichtstoffes, bei dem sowohl der konkave als auch der konvexe Abschnitt der Oberfläche metallisiert sind.

Zunächst wird anhand von Fig. 1 die Herstellung eines Schichtstoffes in Trogform beschr sben, bei dem nur der konvexe Teil der Oberfläche metallisiert wird.

Der Schichtstoff wird aus einem Stapel mehrerer Gewebeschichten hergestellt, die frei von metallischen Fasern sind. Die Gewebeschichten können z. B. aus natürlichen Fasern hergestellt sein, bestehen jedoch vorzugsweise aus synthetischen Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlenfasern oder Kevlarfasern.

Bevor die Gewebeschicht ausgeschnitten wird, die die zu metallisierende Oberfläche des Schichtstoffes bilden soll, wird die noch aufgerollte Gewebeschicht metallisiert. Hierzu werden auf eine der Oberflächen der Gewebeschicht geschmolzene metallische Partikel aufgespritzt, vorzugsweise unter Verwendung eines starken Druckluftstrahles mittels herkömmlicher Spritzpistolen. Infolge ihrer hohen kinetischen Energie dringen die Metallpartikel zwischen die Fasern der Gewebeschicht ein und scheiden sich auf diesen ab. Da die metallischen Partikel im flüssigen Zustand aufgespritzt werden, bilden sie auf der entsprechenden Oberfläche der Gewebeschicht eine gleichförmige und elektrisch-leitende Metallschicht, die an den an der Oberfläche liegenden Fasern der Gewebeschicht ausgezeichnet haftet. Verwendet man eine Spritzpistole, so kann man die Dicke der abgeschiedenen Metallschicht sehr genau einstellen. Die Schichtdicke kann z. B. einige Zehntel Millimeter oder sogar nur ein Hundertstel Millimeter betragen.

Nach dem Metallisieren schneidet man von der Rolle aus metallisierter Gewebeschicht ein Gewebestück ab, dessen Form und Abmessungen denjenigen des hcrzu-

stellenden Schichtstoffes entspricht Danach schneidet man in gleicherweise von Rollen aus nichtmetallisierter Gewebeschicht Gewebestücke ab, die die erforderliche Form und die erforderlichen Abmessungen haben, wobei die Anzahl der verwendeten Gewebestücke in Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen der Dicke der Gewebeschicht und der Dicke der Wand des fertigen Schichtstoffes gewählt wird.

Anschließend werden das metallisierte Gewebestück und die nichtmetallisierten Gewebestücke mit einem polymerisierbarem Kunstharz getränkt Letzteres kann ein Pofyesterharz, ein Epoxyharz, ein Formaldehyd-Phenolharz, ein Polyimidharz u. dgL sein. Die so getränkten Gewebestücke werden dann in einem Formwerkzeug zu einem Stapel übereinander gelegt

Die in F i g. 1 gezeigte metallisierte Gewebeschicht 1 wird mit ihrer metallisierten Oberfläche direkt auf eine Unterform 56 des Formwerkzeuges gelegt Hernach werden auf die Gewebeschicht 1 die anderen, nicht metallisierten Gewebeschichten 2,3 und 4 gelegt Anschlie-Bend erfolgt das Preßformen des Gewebeschichtstapels, indem eine Oberform 5a und die Unterfonn 5b des Formwerkzeuges gegeneinander bewegt werden. Dies kann z. B. unter Verwendung einer Presse erfolgen.

Soll sich die Metallisierung auf der konkaven Oberfläehe des herzustellenden Schichtstoffes befinden, so muß die metallisierte Gewebeschicht als oberste in den Stapel gelegt werden, d. h. sie nimmt den Platz der Gewebeschicht 4 in F i g. 1 ein, während eine andere nichtmetallisierte Gewebeschicht direkt die Unterform 56 berührt

F i g. 2 zeigt den gleichen Herstellungsschritt bei der Herstellung eines Schichtstoffes, bei dem sowohl die konvexe wie auch die konkave Oberfläche metallisiert werden. In diesem Falle wird zunächst eine metallisierte Gewebeschicht ia direkt auf die uiiieriorrn 5b gelegt. Darüber werden nichtmetallisierte Gewebeschichten 2 und 3 gelegt, und schließlich wird oben auf den Gewebeschichtstapel eine weitere metallisierte Gewebeschicht \b gelegt.

Nach dem Polymerisieren des Harzes, mit dem die verschiedenen Gewebeschichten getränkt wurden, wird der Schichtstoff ausgeformt. Das Polymerisieren des Harzes läßt sich durch Wärmezufuhr beschleunigen. Nach dem Ausforrren kann der Schichtstoff ggf. auf seine endgültige Form geschnitten werden.

Dadurch, daß die metallisierte Gewebeschicht bzw. metallisierten Gewebeschichten so angeordnet werden, daß sie zumindest einen T°il der Oberfläche des Schichtstoffes bilden, vermeidet man, daß eine metallisierte Schicht zwischen zwei getränkte Gewebeschichten zu liegen kommt. Letzteres wäre im Hinblick auf den Zusammenhalt der verschiedenen Gewebeschichten des Schichtstoffes von Nachteil.

Es versteht sich, daß die Metallisierung — beispielsweise durch Schablonen — auch auf bestimmte Bereiche der Oberfläche beschränkt werden kann. Als Metalle lassen sich beispielsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen. Zink. Silber, aber auch zahlreiche andere Metalle verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines aus in Kunstharz eingebetteten Gewebeschichten bestehenden Schichtstoffes, der wenigstens auf einer Außenseite zumindest bereichsweise metallisiert ist, bei dem mit Kunstharz getränkte, zugeschnittene Gewebeschichten ohne Metallisierung und mindestens eine mit Kunstharz getränkte, zugeschnittene Gewebeschicht mit einer Metallisierung auf nur einer Oberfläche, die im fertigen Schichtstoff als Außenseite dienen soll, zu einem Stapel übereinander gelegt und der Stapel zur Aushärtung des Kunstharzes preßgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallisieren der Außenschicht vor dem Zuschneiden und Tränken dieser Gewebeschicht durch Aufspritzen geschmolzener metallischer Partikel erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß als Fasermateria! Glasfasern, Kohlenfasern oder Kevlarfasern verwendet werden.