DE3304882A1 - METHOD FOR PRODUCING A FOAM COMPOSITE BODY - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Verbundkörper finden als leichte, steife und hoch belastbare Bauteile in vielen Bereichen der Technik Anwendung, so z.B. in der Flugzeug- und Fahrzeugindustrie, im Schiffsbau, bei der Herstellung von Transportbehältern und dergleichen.The invention relates to a method for producing a composite body according to the preamble of claim 1. The Composite bodies are used as light, stiff and highly resilient components in many areas of technology, e.g. in in the aircraft and vehicle industries, in shipbuilding, in the manufacture of transport containers and the like.
Nach dem Verfahren der DE-OS 30 02 584 werden Schaumstoffverbundkörper aus einem Kern aus vorverdichtetem Schaumstoff, . der beim Erhitzen unter Entwicklung eines Schäumdruckes auf sein ursprüngliches Maß reexpandiert, und aus einem duroplastischen Deckschichtmaterial erzeugt, indem man das Deckschichtmaterial auf den Kern auflegt und in einer Hohlform erhitzt·. wobei gleichzeitig der Kern einen Schäumdruck entwickelt und die Deckschicht härtet. Bei diesem Verfahren ist die Notwendigkeit, den Schaumstoff des Kerns vorzuverdichten, ein erheblicher Nachteil.According to the method of DE-OS 30 02 584 foam composite bodies made of a core made of pre-compressed foam,. which on heating with development of a foaming pressure re-expanded to its original size, and made from a thermoset Covering material is produced by placing the covering material on the core and heating it in a hollow mold. at the same time the core develops a foaming pressure and the top layer hardens. In this procedure, the need pre-compressing the foam of the core, a significant disadvantage.
Die Herstellung eines Schaumstoffverbundkörpers mit einem KernThe manufacture of a foam composite body with a core
aus Polymethacrylimidschaurastoff ist in der DE-OS 2δ 22 884 beschrieben. Danach wird ein durch Aufschäumen bei 170 bis 25O0C erzeugter Schaumstoffkern mit einem faserhaltigen duroplastischen Kunststoff belegt und bei einer Temperatur, die 5 oberhalb 14O0C und unterhalb der Schäumtemperatur des verwendeten Schaumstoffkerns liegt, ausgehärtet, on die Deck- ■ schicht mit dem Schaumstoffkern zu verbinden, wird ein äußerer Preßdruck angewendet. Dieses Verfahren eignet sich nur bedingt zur Herstellung von Verbundkörpern in einer Hohlform mit definiertem Hohlraumvolumen, weil nach dem Schließen der Hohlform kein weiterer Preßdruck mehr angewendet werden kann.Polymethacrylimidschaurastoff is described in DE-OS 2δ 22,884. Thereafter, a current generated by foaming at 170 to 25O 0 C foam core is covered with a fiber-containing thermosetting resin and cured at a temperature which is 5 above 14O 0 C and below the foaming temperature of the foam core used, on which the top ■ layer to the foam core to connect, an external pressing pressure is applied. This method is only suitable to a limited extent for the production of composite bodies in a hollow mold with a defined cavity volume, because no further pressure can be applied after the hollow mold has been closed.
Aus der DE-OS 20 09 841 ist es bekannt, Formkörper.aus Polymethacrylimidschaumstoff in einem zweistufigen Schäumprozeß herzustellen, bei dem man in der ersten Schäumstufe drucklos einen Vorformling herstellt, diesen gegebenenfalls durch spanende Bearbeitung zu einem Rohling verarbeitet und diesen in einer zweiten Stufe durch höheres Erhitzen in einer mehrteiligen Hohlform in seine endgültige Gestalt expandieren läßt. Das gleicnzeitige Aufbringen einer Deckschicht ist bei diesem Verfahren nicht bekannt.From DE-OS 20 09 841 it is known, Moldings.aus Polymethacrylimide foam in a two-stage foaming process produce, in which one pressureless in the first foaming stage produces a preform, possibly processed this into a blank by machining and then in a second stage can be expanded into its final shape by higher heating in a multi-part hollow mold. That Simultaneous application of a top layer is not known in this process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbundkörper mit einem Kern aus Polymethacrylimidschaumstoff ohne Vorverdichtung des Schaumstoffes und ohne Anwendung eines äußeren Preßdruckes herzustellen. Es wurde gefunden, daß die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch möglich ist, daß man als duroplastischen Kunststoff für die Deckschicht ein Material verwendet, dessenThe invention is based on the object of providing composite bodies with a core made of polymethacrylimide foam without pre-compression of the foam and without the use of external pressure. It has been found that the solution to the provided Task is possible in that a material is used as the thermosetting plastic for the cover layer, its
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Härtungseigenschaften auf die Nachschäumeigenschaften des Polymethacrylimidschaumstoffes in der Weise abgestimmt sind, wie es im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches näher ausgeführt ist.The curing properties are matched to the post-foaming properties of the polymethacrylimide foam in such a way that as detailed in the characterizing part of the main claim.
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Es gibt eine Vielzahl von duroplastischen Kunststoffen mit sehr unterschiedlichen Härtungseigenschaften. Sie unterscheiden sichThere is a large number of thermosetting plastics with very different hardening properties. They are different
10" durch die Höhe der Aushärtungstemperatur bzw. durch die Geschwindigkeit, mit der die Aushärtung bei erhöhten Temperaturen stattfindet. Wenn ein nicht im Sinne der Erfindung ausgewählter duroplastischer Kunststoff für die Herstellung der Deckschicht angewendet wird, so erhält man Verbundkörper mit einer unbefriedigenden Verbindung zwischen dem Schaumstoff und dem Deckschichtmaterial.10 "by the level of the curing temperature or by the speed, with which the curing takes place at elevated temperatures. If one is not selected within the meaning of the invention Thermoset plastic is used for the production of the top layer, so one obtains composite bodies with an unsatisfactory Connection between the foam and the top layer material.
Eine häufig angewendete Arbeitsweise zur Herstellung von Schaumstoffverbundkörpern besteht darin, daß zunächst ein Kern aus Schaumstoff erzeugt wird, der gegenüber der Gestalt des herzustellenden Körpers ein Untermaß aufweist, welches gerade der Dicke der aufzubringenden Kunststoffschicht entspricht. Der Kern wird mit dem duroplastischen Kunststoff belegt und in eine Hohlform eingelegt, deren Hohlraum dem herzustellenden Verbundkörper genau entspricht. Da es in der Regel kaum möglich ist, den duroplastischen Kunststoff auf jede Stelle des Kerns genau in der vorgesehenen Dicke aufzubringen, läßt sich die Hohlform nach dem Einlegen des beschichteten Kerns nicht sofort völlig schließen, sondern es müssen erst Fließvorgänge aus den Überschußbereichen der aufgelegten Beschichtung in die Mangelbereiche stattfinden. Untersuchungen an fertig ausgehärteten Formkörpern haben ergeben, daß eineA frequently used procedure for the production of foam composite bodies is that first a core is produced from foam, which has an undersize compared to the shape of the body to be produced, which is straight corresponds to the thickness of the plastic layer to be applied. The core is covered with the thermosetting plastic and in a Inserted a hollow shape, the cavity of which corresponds exactly to the composite body to be produced. As a rule it is hardly possible is to apply the thermosetting plastic to each point of the core exactly in the intended thickness, the The hollow mold does not close completely immediately after the coated core has been inserted; instead, the flow processes must first take place Excess areas of the applied coating take place in the deficiency areas. Investigations on done cured moldings have shown that a
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ausreichend feste Verbindung zwischen dem Kern und der Deckschicht nur in den genannten Überschußbereichen entsteht, was auf den Preßdruck beim Schließen der Hohlform und Verteilen des fließfähigen duroplastischen Kunststoffes zurückzuführen ist. Dagegen tritt in den ursprünglichen Nkngelbereichen keine ausreichende Verbindung zwischen Kern und Deckschicht ein. Es verbleiben Blasen und Lunker zwischen dem Kern und der Deckschicht sowie innerhalb der Deckschicht selbst, wenn diese aus mehreren · Schichten aufgebaut ist.sufficiently strong connection between the core and the cover layer only arises in the above-mentioned excess areas, which is due to the pressure when closing the hollow mold and distributing the flowable thermosetting plastic is due. On the other hand, there is none in the original nodular areas a sufficient connection between core and cover layer. Bubbles and voids remain between the core and the top layer as well as within the cover layer itself if it is made up of several layers.
Diese Mängel wurden sowohl bei verhältnismäßig niedriger als auch bei verhältnismäßig hoher Härtungstemperatur beobachtet. Im ersten Fall tritt Härtung ein, ohne daß in den erwähnten Nkngelbereichen ein Preßdruck zur innigen Verbindung des Schaumstoffes mit der Deckschicht auftritt. En letzteren Fall entwickelt zwar der Kern einen Schäumdruck, jedoch tritt er erst zu einem Zeitpunkt auf, bei dem die Deckschicht schon so weit ausgehärtet ist, daß sie sich unter der Einwirkung des Schäumdruckes nicht mehr an die Konturen der Hohlform anpaßt und die Verbindung zwischen der Deckschicht und dem Kern durch Lunker und Blasen gestört ist.These shortcomings were both relatively lower than also observed at a relatively high curing temperature. In the first case, hardening occurs without the aforementioned Nkngelhaben a pressure for the intimate connection of the Foam occurs with the top layer. In the latter case Although the core develops a foaming pressure, it only occurs at a point in time when the top layer is already in this way is cured to a great extent that it no longer adapts to the contours of the hollow shape under the action of the foaming pressure and the connection between the cover layer and the core is disturbed by voids and bubbles.
Es ist daher von ausschlaggebender Bedeutung für die Erfindung, daß der Aushärtungsvorgang mit der Ausbildung des Schäumdruckes in Abstimmung gebracht wird. Dazu bestehen erfindungsgemäß mehrere Wege, die alle darauf beruhen, daß der Schaumstoffkern einen ausreichenden Schäumdruck entwickelt, solange der duroplastische Kunststoff fließfähig ist. Der Schäumdruck verfestigt im Zusammenwirken mit der umschließenden Hohlform die Deckschicht und stellt einen innigen und fest haftenden Verbund zu dem Schaumstoffkern her.It is therefore of crucial importance for the invention that the curing process with the formation of the foaming pressure is brought into agreement. There are several ways according to the invention, all of which are based on the fact that the foam core develops sufficient foaming pressure as long as the thermosetting plastic is flowable. The foaming pressure solidifies in cooperation with the surrounding hollow shape, the cover layer and creates an intimate and firmly adhering bond to the foam core.
—geaus technischen Gründen, die durch die Eigenschaftsanforderungen des herzustellenden Verbundkörpers festgelegt sind, ein bestimmter Polymethacrylimidschaumstoff als Kernmaterial "verwendet werden muß, so wird zunächst die Temperatur ermittelt, bei der er einen ausreichenden Schäumdruck entwickelt- FUr die Deckschicht können nun solche duroplastischen Kunststoffe verwendet werden, die bei der ermittelten Temperatur mindestens 2 min, vorzugsweise mindestens 10 min fließfähig bleiben und dann aushärten. Umgekehrt kann aus technischen Gründen das Deckschichtmaterial festgelegt sein. In diesem Falle wird der Temperaturbereich ermittelt, in dem der Kunststoff während der erforderlichen Zeitspanne fließfähig bleibt und dann härtet. Der Schaumstoff wird aus der Palette der verfügbaren PoIymethacrylimidschaumstoffe so gewählt, daß er bei dieser Temperatur, einen ausreichenden Schäumdruck entwickelt. - Since a certain polymethacrylimide foam has to be used as the core material for technical reasons, which are determined by the property requirements of the composite body to be produced, the temperature at which it develops sufficient foaming pressure is first determined. Such thermosetting plastics can now be used for the top layer which remain flowable at the determined temperature for at least 2 min, preferably at least 10 min and then harden. Conversely, the cover layer material can be specified for technical reasons. In this case, the temperature range is determined in which the plastic remains flowable for the required period of time and The foam is selected from the range of available polymethacrylimide foams in such a way that it develops a sufficient foaming pressure at this temperature.
Die Anpassung zwischen Deckschicht- und Kernmaterial kann dadurch erleichtert werden, daß man den Temperaturbereich, in welchem der Schaumstoff einen Schäumdruck entwickelt, durch Einbringen eines weichmachenden Mittels, insbesondere Wasser, erniedrigt. Weiterhin kann die Erhitzung des Kerns durch Mikrowellenbehandlung beschleunigt werden, sofern der Kern · Mikrowellen absorbierende Zusätze enthält. Auch dafür eignet sich Wasser.The adaptation between the outer layer and core material can be facilitated by changing the temperature range in which the foam develops a foaming pressure by introducing a plasticizing agent, in particular water, humiliated. Furthermore, the heating of the core can be accelerated by microwave treatment, provided that the core Contains microwave absorbing additives. Water is also suitable for this.
Polymethacrylimidschaumstoffe sind nach bekannten . Verfahren mit unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere unterschied'S 0 lichem Raumgewicht, unterschiedlicher Druckfestigkeit usw.Polymethacrylimide foams are well known. Process with different properties, in particular different'S 0 density, different compressive strength, etc.
herstellbar. Die Herstellung ist z.B. in GB-PS 994 725 und 1 045 229, DE-PS 1 817 156, 2 047 096, DE-OS 27 26 259 und 27 26 260 beschrieben. Diese Schaumstoffe entwickeln einen Schäumdruck von 1 bar oder mehr, wenn sie auf eine Temperatur erhitzt werden, die über der zu ihrer Herstellung angewandten Schäumtemperatur liegt. Ist der Schaumstoff beispielsweise bei 170 - 18O°C hergestellt worden, so erweicht er wieder bei etwa dieser Temperatur und erreicht bei I80 - 1900C einen Schäumdruck von etwa 1 bar. Wurde dagegen schon bei der Herstellung eine Schäumtemperatur von 2000C angewendet, so muß der Schaumstoff auf 210 bis 22O0C erhitzt werden, damit er einen Schäumdruck entwickelt. Nkn kann jedoch die'Temperatur bei der ein Schäumdruck entsteht, nachträglich senken, wenn man in den Schaumstoff einen dafür geeigneten weichmachenden Zusatz einbringt. Besonders geeignet ist Wasser. Durch Lagerung des Polymethacrylimidschaumstoffes an Luft mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit werden bis zu 30 Gew.-% Wasser aufgenommen, wodurch die Nachschäumtemperatur deutlich erniedrigt werden kann, im Extremfall bis auf die Siedetemperatur des Wassersο Andere weichmachende Zusätze sind z.B. Formamid, Dimethylformamid und Acetamid, die man ebenfalls über die Dampfphase in den Schaumstoff .eindiffundieren lassen kann.manufacturable. The production is described, for example, in GB-PS 994 725 and 1 045 229, DE-PS 1 817 156, 2 047 096, DE-OS 27 26 259 and 27 26 260. These foams develop a foaming pressure of 1 bar or more when they are heated to a temperature above the foaming temperature used for their production. If the foam, for example at 170 - 18O ° C has been produced, so it softens again at about that temperature and reaches I80 - 190 0 C a foaming pressure of about 1 bar. However, was already in the manufacture of a foaming temperature of 200 0 C applied, the foam must be heated to 210 to 22O 0 C, so that it develops a foaming pressure. Nkn can, however, subsequently lower the temperature at which a foaming pressure occurs if a suitable plasticizing additive is introduced into the foam. Water is particularly suitable. By storing the polymethacrylimide foam in air with a high relative humidity, up to 30% by weight of water is absorbed, which means that the post-foaming temperature can be significantly reduced, in extreme cases down to the boiling point of the water can also diffuse into the foam via the vapor phase.
Mit steigender·Temperatur und Dauer der Erhitzung kann der Schäumdruck auf Werte bis zu etwa 10 bar gesteigert werden, was bei der Herstellung von kompliziert gestalteten oder dickwandig beschichteten Verbundkörpern vorteilhaft sein kann.As the temperature and duration of heating increase, the Foaming pressure can be increased to values up to about 10 bar, which is the case in the production of complex or thick-walled coated composite bodies can be advantageous.
Als duroplastische Kunststoffe werden bei Raumtemperatur flüssige, teig- oder pastenartige oder feste Harze bezeichnet,Resins that are liquid, pasty or paste-like or solid at room temperature are called thermosetting plastics,
die beim Erwärmen zunächst in einem fließfähigen, aber viskosen Zustand verbleiben und allmählich zu einem harten, nicht schmelzbaren Kunststoff aushärten. Harze, die schon bei Temperaturen unter 15O0C in weniger als 2 min in einen nicht. mehr fließfähigen Zustand übergehen, sind für das Verfahren der Erfindung nicht geeignet. Nach dem Verlust der Fließfähigkeit sind die Harze nicht sofort fest, sondern treten zunächst in einen gelartigen Zustand ein. Werden in diesem Zustand verformende Kräfte angewandt, so entsteht bei völliger Aushärtung ein Material, das keine brauchbaren Festigkeitseigenschaften hat. Es ist daher von Wichtigkeit, daß alle Fließ- und Formungsvorgänge bei der Einwirkung des Schäumdruckes auf die Deckschichten abgeschlossen sind, bevor das Harz aus dem fließfähigen in den gelartigen oder erhärteten Zustand übergegangen ist.which initially remain in a flowable but viscous state when heated and gradually harden to a hard, non-meltable plastic. Resins, which are already at temperatures below 150 0 C in less than 2 min in a not. pass more flowable state are not suitable for the method of the invention. After the loss of flowability, the resins are not immediately solid, but initially enter a gel-like state. If deforming forces are applied in this state, a material is created with complete hardening that has no useful strength properties. It is therefore important that all flow and molding processes are completed when the foaming pressure acts on the outer layers before the resin has changed from the flowable to the gel-like or hardened state.
Typische duroplastische Kunststoffe, die für das Verfahren der Erfindung geeignet sind, gehören zur Gruppe der Minoplastharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Phenolharze und Imidharze.Typical thermosetting plastics used in the process of Invention suitable belong to the group of minoplast resins, Epoxy resins, polyester resins, phenolic resins and imide resins.
Die Harze kommen z.T. in Verbindung mit verstärkenden Fasern als sogenannte "Prepregs" in den Handel. Die Fasern können z.B. aus Glas, Kohlenstoff, Steinwolle oder natürlichen oder künstlichen Textilfasern bestehen und in dem Harz frei oder in gebundener Form als Gewebe, Geflechte, Gewirke oder Vliese vorliegen. In der Regel werden derartige Flächengebilde mit demSome of the resins are sold in conjunction with reinforcing fibers as so-called "prepregs". The fibers can E.g. made of glass, carbon, rock wool or natural or artificial textile fibers and in the resin free or in in bound form as woven, braided, knitted or non-woven fabrics. As a rule, such fabrics are with the
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0,4- bis 6-fachen des Fasergewichtes getränkt und können in flächiger Form, gegebenenfalls in mehrfachen Lagen auf den Kern aufgelegt werden.0.4 to 6 times the fiber weight and can be used in flat form, optionally in multiple layers on the Core to be applied.
Der Schaumstoffkern wird in der Regel vollständig mit einer Schicht aus dem duroplastischen Kunststoff umgeben, jedoch ist dies nicht wesentlich für die Erfindung. Vielmehr kann der Kern stellenweise unbedeckt bleiben. Ebenso können verschiedene, gegebenenfalls einander nicht berührende Kernteile in einen Formkörper einbezogen und durch Schichten des duroplastischen Kunststoffes miteinander verbunden werden.The foam core is usually completely surrounded by a layer of the thermosetting plastic, but it is this is not essential to the invention. Rather, the core can remain uncovered in places. Likewise, different, optionally non-touching core parts included in a molded body and by layering the thermoset Plastic are connected to each other.
Der aus dem Kern und dem aufgelegten Deckschichtmaterial erzeugte Verbund erhält seine endgültige Gestalt bei der Aushärtung in einer Hohlform. Diese muß dem Schäumdruck ohne wesentliche Verformung widerstehen, es sei denn daß eine solche Verformung für die endgültige Formgebung bewußt vorgesehen ist. Auch in diesem Fall muß der Gegendruck des Formmaterials ausreichen, um die erforderliche Verdichtung und Verbindung des Deckschichtmaterials zu gewährleisten.The one from the core and the overlay material The composite produced receives its final shape during curing in a hollow mold. This must be the foaming pressure without withstand substantial deformation unless such deformation is deliberate for the final shape is provided. In this case, too, the counterpressure of the molding material must be sufficient to achieve the required compression and To ensure connection of the top layer material.
Der Hohlraum der geschlossenen Hohlform bestimmt die endgültige Gestalt des Verbundkörpers. In der Regel ist die Hohlform in mehrere Teile zerlegbar, so daß sie von dem fertiggestellten Formkörper ohne Schwierigkeiten abgenommen werden kann. Eei einfachen Formkörpern■ohne Hinterschneidungen genügt eine Form aus zwei Formhälften, die während des Härtungsvorganges fest miteinander verbunden sind. In die Hohlform können Einlageteile eingesetzt werden, die sich beim Aushärten mit dem Verbundkörper verbinden.The cavity of the closed hollow mold determines the final shape of the composite body. Usually the hollow shape is in several parts can be dismantled so that they can be removed from the finished molded body without difficulty. Eei simple moldings ■ without undercuts one shape is sufficient made of two mold halves that are firmly connected to one another during the hardening process. Inlay parts can be placed in the hollow mold are used, which connect to the composite body during curing.
-sC--sC-
Das Formwerkzeug ist so vorbehandelt, daß es sich von dem ausgehärteten Deckschichtmaterial leicht ablösen läßt. Die Hohlform kann jedoch auch Bestandteil des Verbundkörpers werden und wird in diesem Falle zweckmäßig haftend mit dem Deckschichtmaterial verbunden. Beispielsweise kann ein runder Schaumstoffkern mit dem duroplastischen Kunststoff beschichtet, in eine Rohrhülse eingeführt und darin ausgehärtet werden. Die in den Verbundkörper einbezogene Hohlform braucht jedoch nicht steif zu sein. Es genügt z.B. ein hinreichend druckfester Gewebeschlauch, der nach Art eines Prepregs mit dem duroplastischen Kunststoff getränkt ist. In den Schlauch wird der Kern aus Schaumstoff eingeführt und der Verbund erhitzt, wobei der Schäumdruck von dem Schlauch aufgenommen wird.The mold is pretreated so that it stands out from the cured top layer material can be easily peeled off. However, the hollow shape can also be part of the composite body are and in this case is expediently adhesively bonded to the cover layer material. For example, a round Foam core coated with thermosetting plastic, inserted into a tubular sleeve and cured therein. However, the hollow shape included in the composite body is not required to be stiff. For example, a sufficiently pressure-resistant fabric hose is sufficient, which is like a prepreg with the thermoset Plastic is soaked. The foam core is inserted into the tube and the composite is heated the foaming pressure is absorbed by the hose.
Der Verbund aus dem Schaumstoffkern und dem duroplastischen Kunststoff wird in der Hohlform auf die Härtungstemperatur erhitzt, die beispielsweise im Bereich von 180 bis 25O0C liegt. Der Kern braucht nicht in seiner Gesamtheit erhitzt zu werden, sondern es genügt, wenn eine 10 bis 30 mm dicke Schicht zur Erzeugung eines Schäumdruckes veranlaßt werden kann. Das dauert in der Regel 10 bis 60 min. Die Erhitzungsdauer läßt sich erheblich abkürzen, wenn man gleichzeitig auf den Verbund eine Mikrowellenstrahlung einer Wellenlänge z.B. von 2450 MHz einwirken läßt. Eine solche Strahlung wird von reinem Polymethacrylamid nur wenig absorbiert. Wenn der Schaumstoff jedoch strahlungsabsorbierende Zusätze, wie z.B. Wasser enthält, erwärmt er sich schnell und kann in wenigen Sekunden oder Minuten die Schäumtemperatur erreichen. Sofern auch der duroplastische Kunststoff durch die MikrowellenstrahlungThe composite of the foam core and the thermosetting plastic is heated in the mold to the hardening temperature, which is for example in the range of 180 to 25O 0 C. The core does not need to be heated in its entirety, it is sufficient if a 10 to 30 mm thick layer can be caused to generate a foaming pressure. As a rule, this takes 10 to 60 minutes.The heating time can be shortened considerably if microwave radiation with a wavelength of, for example, 2450 MHz is allowed to act on the composite at the same time. Such radiation is only slightly absorbed by pure polymethacrylamide. However, if the foam contains radiation-absorbing additives such as water, it heats up quickly and can reach the foaming temperature in a few seconds or minutes. Provided that the thermosetting plastic is also due to the microwave radiation
erhitzt wird, kann auf eine weitere Wärmequelle vollständig verzichtet werden. Sobald die Mrtung des duroplastischen Kunststoffes abgeschlossen ist, läßt man den Verbundkörper in der Hohlform abkühlen und entnimmt ihn nach Abkühlung auf eine Temperatur, bei der keine unerwünschte Deformierungen mehr auftreten.is heated, can be completely on another heat source be waived. As soon as the Mrtung of the thermosetting plastic is complete, the composite body is left in cool the hollow mold and remove it after cooling on a Temperature at which undesired deformations no longer occur.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996109A (en) * | 1988-08-04 | 1991-02-26 | Rohm Gmbh | Hard foam cores for laminates |
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| DE102010038716A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Evonik Degussa Gmbh | Process for in-mold foaming with a foamable medium and cover layers and plastic molding obtainable thereby |
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Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3630930A1 (en) * | 1986-09-11 | 1988-03-24 | Roehm Gmbh | METHOD FOR PRODUCING A HARD FOAM BY MEANS OF A MICROWAVE OR HIGH FREQUENCY FIELD |
| EP0272359A1 (en) * | 1986-12-22 | 1988-06-29 | Ware, Maximilian | Thermal expansion resin transfer molding |
| EP0310561B1 (en) * | 1987-09-28 | 1992-07-22 | Paul Welker Ag | Method for the production of mixers for reactor vessels |
| GB9119873D0 (en) * | 1991-09-17 | 1991-10-30 | Harford David M | Method of manufacturing an integral moulder body |
| JPH05228228A (en) * | 1991-12-26 | 1993-09-07 | Mizuno Corp | Racket frame and its manufacture |
| DE19547672A1 (en) * | 1995-12-20 | 1997-06-26 | Roehm Gmbh | Insulation layers for fire-protected rooms |
| JP5126405B2 (en) * | 2004-03-29 | 2013-01-23 | 東レ株式会社 | Manufacturing method of sandwich panel made of fiber reinforced resin |
| EP1652558B1 (en) * | 2004-10-28 | 2011-07-27 | Bauer Hockey Corp. | Method of making a formable hockey stick blade |
| IT1410977B1 (en) * | 2010-06-14 | 2014-10-03 | Automobili Lamborghini Spa | PROCESS AND DEVICES FOR MANUFACTURING PRODUCTS IN COMPOSITE MATERIALS |
| DE102012208428A1 (en) * | 2012-05-21 | 2013-11-21 | Evonik Industries Ag | Pul core process with PMI foam core |
| CN102848622B (en) * | 2012-09-06 | 2015-10-21 | 江苏兆鋆新材料科技有限公司 | A kind of have sandwich material of PMI foam core material and preparation method thereof |
| DE102013205963A1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Evonik Industries Ag | Process for continuous PMI foam production |
| RU2561972C1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Method to produce multi-layer foam plastic |
| CN107856379B (en) * | 2017-10-17 | 2019-11-01 | 浙江石金玄武岩纤维股份有限公司 | A kind of moulding process of basalt fibre enhancing phenolic board sandwich PMI composite plate |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1135926A (en) * | 1954-09-02 | 1957-05-06 | Bayer Ag | Floating bodies in foamy polyurethane materials |
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| GB1113389A (en) * | 1965-11-10 | 1968-05-15 | Shinichiro Oki | A method of preparing foamed styrene polymer structures |
| AT296622B (en) * | 1967-07-04 | 1972-02-25 | Bayer Ag | Heavy-duty foam body |
| ZA702467B (en) * | 1969-08-01 | 1971-11-24 | Willcox & Gibbs Inc | Lightweight pallet and method of making same |
| GB1329094A (en) * | 1969-12-22 | 1973-09-05 | Profile Expanded Plastics Ltd | Moulding articles of expandable thermoplastics material with a reinforcement |
| DE2009841A1 (en) * | 1970-03-03 | 1971-09-30 | Roehm Gmbh | Rigid acrylic foam mouldings prodn |
| GB1469039A (en) * | 1974-02-13 | 1977-03-30 | Fansteel Inc | Elongate composite aritcles |
| US4119583A (en) * | 1975-11-13 | 1978-10-10 | Klf Inventions And Patent Development And Marketing Corporation Ltd. | Foamed articles and methods for making same |
| DE3002584C2 (en) * | 1980-01-25 | 1982-02-11 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Method for producing a shaped body from a base body and a cover layer |
-
1983
- 1983-02-12 DE DE19833304882 patent/DE3304882A1/en not_active Withdrawn
- 1983-11-18 SE SE8306389A patent/SE8306389L/en not_active Application Discontinuation
- 1983-11-30 FR FR8319097A patent/FR2540785A1/en not_active Withdrawn
-
1984
- 1984-02-10 GB GB08403577A patent/GB2134845A/en not_active Withdrawn
- 1984-02-10 JP JP59022075A patent/JPS59156724A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996109A (en) * | 1988-08-04 | 1991-02-26 | Rohm Gmbh | Hard foam cores for laminates |
| EP0791621A2 (en) | 1996-02-22 | 1997-08-27 | Röhm Gmbh | Polymethacrylimide foam having an epoxy resin as flame-retardant additive |
| DE102007033120A1 (en) | 2007-07-13 | 2009-01-15 | Evonik Röhm Gmbh | Improved butt joints for core materials |
| DE102010038716A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Evonik Degussa Gmbh | Process for in-mold foaming with a foamable medium and cover layers and plastic molding obtainable thereby |
| DE102011085026A1 (en) | 2011-10-21 | 2013-04-25 | Evonik Röhm Gmbh | Process for the production of grain boundary adhesion of expanded copolymers based on methacrylic and acrylic compounds and adhesion of various cover layers on the foam core |
| WO2013056947A1 (en) | 2011-10-21 | 2013-04-25 | Evonik Röhm Gmbh | Process for preparing expanded copolymers based on poly(meth)acrylimide comprising an adhesion promoter |
Also Published As
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