DE3910021A1 - Verfahren zur herstellung von sandwichpaneelen unter verwendung von halbzeugen aus hochleistungsverbundwerkstoffen mit polymeren matrices - Google Patents
Verfahren zur herstellung von sandwichpaneelen unter verwendung von halbzeugen aus hochleistungsverbundwerkstoffen mit polymeren matricesInfo
- Publication number
- DE3910021A1 DE3910021A1 DE19893910021 DE3910021A DE3910021A1 DE 3910021 A1 DE3910021 A1 DE 3910021A1 DE 19893910021 DE19893910021 DE 19893910021 DE 3910021 A DE3910021 A DE 3910021A DE 3910021 A1 DE3910021 A1 DE 3910021A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semi
- production
- finished products
- products made
- sandwich panels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
- B32B37/146—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers whereby one or more of the layers is a honeycomb structure
-
- 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
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
- E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
- E04C2/36—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by transversely-placed strip material, e.g. honeycomb panels
- E04C2/365—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by transversely-placed strip material, e.g. honeycomb panels by honeycomb structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Sandwichpaneelen unter Verwendung von Halbzeugen aus Hochleistungsverbund
werkstoffen mit polymeren Matrices.
Im Bereich der Innenausbauteile für Luftfahrzeuge zeigt sich aufgrund
neuer Brandschutzanforderungen ein zunehmender Bedarf an hochfesten,
hochsteifen Sandwichelementen mit polymerer Matrix.
Verwendete Werkstoffe als Decklaminat sind dabei Polymere, vorzugsweise
Thermoplaste in Verbindung mit Glas, Aramid und Kohlenstoffasern oder
Mischungen aus diesen Fasern. Dabei werden Halbzeuge mit Faseranteilen von
40 bis 70, vorzugsweise 55 bis 65 Vol.% aus einzelnen Lagen von Geweben
unterschiedlicher Verstärkung in Kett- und Schußrichtung oder unter
schiedlich orientierter unidirektionaler Fasern oder unter Hinzufügen
einzelner Lagen aus Wirrfaserlaminaten verwendet. Als Wabenwerkstoff
bieten sich Aluminium, Schaumstoff, Kunststoff und mit Kunststoffen
imprägniertes Papier an.
Die bisherige Vorgehensweise bei der Herstellung von Sandwichteilen geht
von dem Verfahren der Autoklavenpreßtechnik aus. Dabei handelt es sich um
ein Verfahren zur Härtung duroplastischer Materialien wie Epoxidharz,
Phenolharz etc. Bei dieser Verfahrenstechnik benötigt man Fertigungs
zykluszeiten von ca. 120 min. Zudem werden ab 1990 verschärfte Fire-,
Smoke- und Toxicityanforderungen an die Innenausbauteile der Luftfahrzeuge
gestellt, die die momentan im Einsatz befindlichen duromeren
Reaktionsharzmatrices nur durch zusätzliche Schutzmaßnahmen erreichen.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
entsprechender Sandwichelemente für den Einsatz z.B. als Fußbodenpaneele,
Innenverkleidung etc. zu entwickeln. Dabei sollen die Werkstoffeigen
schaften durch das Verwenden hochfaserhaltiger polymerer Matrixwerkstoffe
mit gerichteter Faserverstärkung in Form von sehr leichten Laminaten
verbessert werden.
Diese Aufgabe wurde durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
Mit Hilfe der Erfindung ist erstmals die
- - Herstellung von Sandwichbauteilen in sehr kurzen Zykluszeiten,
- - Herstellung von Sandwichbauteilen mit geringstem Energieaufwand,
- - Herstellung von Sandwichbauteilen die den ab 1990 geforderten Fire-, Smoke- und Toxicityanforderungen standhalten, möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das zugeschnittene
Halbzeug, bestehend aus polymeren Decklagen und dem Kernmaterial, zwischen
zwei Blechen einer Widerstandsheizung erwärmt, anschließend gepreßt und
abgekühlt wird (Fig. 1).
Diese Bleche werden mittels Isolatoren elektrisch von den Pressplatten der
Schließeinheit isoliert. Druckfedern stützen die Isolatoren elastisch
gegen die Pressplatten ab.
Im einzelnen läuft das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt ab:
- - Das geschichtete Halbzeug wird in die geöffnete Schließeinheit auf das untere Heizblech abgelegt.
- - Die Schließeinheit wird soweit geschlossen, daß über Druckfedern die Isolatoren, vorzugsweise Keramikstifte, einen ausreichenden Druck auf die Heizbleche und damit während des Aufheizvorganges auf das Laminat ausüben. Dadurch wird ein sehr guter Wärmeübergang (durch Wärmeleitung) von den Heizblechen zum Laminat ermöglicht.
- - In dieser Lage der Schließeinheit wird die elektrische Widerstands heizung aktiviert. Die Laminattemperatur wird mit in die Heizbleche eingebrachten Thermoelementen gemessen.
- - Nach Erreichen der Verarbeitungstemperatur des Preßgutes wird die elektrische Heizung abgeschaltet und die Schließeinheit auf die Distanzen im Werkzeug gefahren (Fig. 2). Die Distanzen dienen der Einstellung der Bauteildicke.
In dieser Phase werden die erwärmten Deckschichten mit dem
Kernmaterial verpreßt und verbunden. Gleichzeitig beginnt die
Wärmeabfuhr von den Heizblechen in die gekühlten Werkzeugplatten.
- - Ist die vorbestimmte Entformtemperatur erreicht, kann die Sandwichpaneele entformt werden.
Das Verfahren arbeitet mit niedriger Spannung und hoher Stromstärke. Die
Spannung kann gewählt werden zwischen 5 und 15 Volt je laufendem Meter
Heizblechlänge. Die Stromstärke ist abhängig von der Heizblechbreite und
-dicke. Für ein 1,2 mm starkes Heizblech liegt sie zwischen 3000 und
10 000 Ampere je Meter Heizblechbreite.
Da für dieses Verfahren lediglich sehr dünne Heizbleche, vorzugsweise
zwischen 0,5 und 5 mm Dicke, vorzugsweise zwischen 0,7 und 2 mm Verwendung
finden, kann die erforderliche Energie zum Aufheizen der Laminate sehr
schnell aufgebracht und außerdem auf ein Minimum reduziert werden.
Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt es sich, daß
durch die Verwendung dünner Heizplatten mit ihrer geringen Masse eine sehr
hohe Abkühlgeschwindigkeit erzielt werden kann.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß die zugeschnittenen Halbzeuge in ein kaltes
Werkzeug eingelegt werden können.
Außerdem hat das Einlegen in das kalte Werkzeug noch den Vorteil, daß der
Wärmeeintrag in das Preßgut - nach Aktivierung der Widerstands
heizung - gleichzeitig von oben und unten erfolgt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Möglichkeit geschaffen
Sandwichpaneele mit polymerer, vorzugsweise thermoplastischer Matrix
in sehr kurzen, wirtschaftlichen Zykluszeiten herzustellen.
Energietechnisch betrachtet stellt dieses Verfahren gegenüber den
bekannten Preßverfahren eine sehr vorteilhafte Lösung dar, da die
benötigten hohen Temperaturen mit sehr geringem Energieeintrag pro
Preßzyklus zu erreichen sind.
Halbzeug-Werkstoff: Polysulfonmatrix, Glasgewebe, Wabenkern
Maße: 500×700 mm
Elektr. Daten: Spannung: 10 Volt, Stromstärke: 3000 Ampere
Zeiten: Heizzeit: 1,5 min, Kühlzeit: 1 min
Verarbeitungs-Temperaturen: 300°C
Maße: 500×700 mm
Elektr. Daten: Spannung: 10 Volt, Stromstärke: 3000 Ampere
Zeiten: Heizzeit: 1,5 min, Kühlzeit: 1 min
Verarbeitungs-Temperaturen: 300°C
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung von Sandwichpaneelen unter Verwendung von Halbzeugen aus Hochleistungsverbundwerkstoffen mit polymeren Matrices, dadurch gekennzeichnet, daß das zugeschnittene Halbzeug, bestehend aus polymeren Decklagen und dem Kernmaterial, zwischen zwei dünnen, massearmen Heizblechen einer Widerstandsheizung erwärmt, anschließend gepreßt und in wenigen Sekunden abgekühlt wird.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893910021 DE3910021A1 (de) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Verfahren zur herstellung von sandwichpaneelen unter verwendung von halbzeugen aus hochleistungsverbundwerkstoffen mit polymeren matrices |
| EP19900105522 EP0389978A3 (de) | 1989-03-28 | 1990-03-23 | Mehrschichtplatte |
| US07/500,648 US5087500A (en) | 1989-03-28 | 1990-03-28 | Multilayer panel |
| CA 2013206 CA2013206A1 (en) | 1989-03-28 | 1990-03-28 | Multilayer panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893910021 DE3910021A1 (de) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Verfahren zur herstellung von sandwichpaneelen unter verwendung von halbzeugen aus hochleistungsverbundwerkstoffen mit polymeren matrices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3910021A1 true DE3910021A1 (de) | 1990-10-04 |
Family
ID=6377306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893910021 Withdrawn DE3910021A1 (de) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Verfahren zur herstellung von sandwichpaneelen unter verwendung von halbzeugen aus hochleistungsverbundwerkstoffen mit polymeren matrices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3910021A1 (de) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4141972A1 (de) * | 1991-12-19 | 1993-06-24 | Interlock Ag | Verfahren und vorrichtung zum kaschieren von schichten von identifikationskarten u. dgl. |
| DE4242210A1 (en) * | 1991-12-19 | 1993-06-24 | Interlock Ag | Laminating thermoplastic e.g. credit cards - by hot pressing and then cooling the layers in press whose daylight is sealed and evacuated during pressing operation |
| DE4141971A1 (de) * | 1991-12-19 | 1993-06-24 | Interlock Ag | Verfahren und vorrichtung zum kaschieren von schichten, identifikationskarten u. dgl. |
| US5399223A (en) * | 1991-12-19 | 1995-03-21 | Interlock Ag | Method and device for laminating layers of identification cards, or the like |
| DE4444880A1 (de) * | 1994-09-27 | 1996-03-28 | Pelz Ernst Empe Werke | Verfahren zum Herstellen eines Formteils, insbesondere einer Innenverkleidung oder dergleichen für Kraftfahrzeuge |
| DE19718857A1 (de) * | 1997-05-03 | 1998-11-05 | Dieffenbacher Gmbh Maschf | Preß-/Heizplatte für hydraulische Kurztakt-und Beschichtungspressen |
| DE19731903A1 (de) * | 1997-07-24 | 1999-01-28 | Menzolit Fibron Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Dachmoduls oder Schiebedaches für Fahrzeuge |
| WO2001076870A1 (de) * | 2000-04-06 | 2001-10-18 | Helinova Ag | Verfahren zur herstellung einer verbundplatte |
| USRE40145E1 (en) | 1995-10-17 | 2008-03-11 | Leighton Technologies Llc | Ultra-thin flexible durable radio frequency identification devices and hot or cold lamination process for the manufacture of ultra-thin flexible durable radio frequency identification devices |
| DE102010031421A1 (de) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Ruhlamat Gmbh | Laminiervorrichtung und ein Verfahren zum Laminieren mehrlagiger Dokumente |
-
1989
- 1989-03-28 DE DE19893910021 patent/DE3910021A1/de not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4141972A1 (de) * | 1991-12-19 | 1993-06-24 | Interlock Ag | Verfahren und vorrichtung zum kaschieren von schichten von identifikationskarten u. dgl. |
| DE4242210A1 (en) * | 1991-12-19 | 1993-06-24 | Interlock Ag | Laminating thermoplastic e.g. credit cards - by hot pressing and then cooling the layers in press whose daylight is sealed and evacuated during pressing operation |
| DE4141971A1 (de) * | 1991-12-19 | 1993-06-24 | Interlock Ag | Verfahren und vorrichtung zum kaschieren von schichten, identifikationskarten u. dgl. |
| US5399223A (en) * | 1991-12-19 | 1995-03-21 | Interlock Ag | Method and device for laminating layers of identification cards, or the like |
| DE4444880A1 (de) * | 1994-09-27 | 1996-03-28 | Pelz Ernst Empe Werke | Verfahren zum Herstellen eines Formteils, insbesondere einer Innenverkleidung oder dergleichen für Kraftfahrzeuge |
| USRE40145E1 (en) | 1995-10-17 | 2008-03-11 | Leighton Technologies Llc | Ultra-thin flexible durable radio frequency identification devices and hot or cold lamination process for the manufacture of ultra-thin flexible durable radio frequency identification devices |
| DE19718857A1 (de) * | 1997-05-03 | 1998-11-05 | Dieffenbacher Gmbh Maschf | Preß-/Heizplatte für hydraulische Kurztakt-und Beschichtungspressen |
| DE19731903A1 (de) * | 1997-07-24 | 1999-01-28 | Menzolit Fibron Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Dachmoduls oder Schiebedaches für Fahrzeuge |
| WO2001076870A1 (de) * | 2000-04-06 | 2001-10-18 | Helinova Ag | Verfahren zur herstellung einer verbundplatte |
| DE102010031421A1 (de) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Ruhlamat Gmbh | Laminiervorrichtung und ein Verfahren zum Laminieren mehrlagiger Dokumente |
| DE102010031421B4 (de) * | 2010-07-15 | 2013-04-18 | Ruhlamat Gmbh | Laminiervorrichtung und ein Verfahren zum Laminieren mehrlagiger Dokumente |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0389978A2 (de) | Mehrschichtplatte | |
| EP1897680B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Sandwich-Bauteils mit einem Wabenkern | |
| EP2099596B2 (de) | Formwerkzeug für die urformende oder umformende formgebung von bauteilen aus thermisch beeinflussbaren werkstoffen | |
| DE69828386T2 (de) | Verbesserungen in oder hinsichtlich formverfahren | |
| EP0371425B1 (de) | Verfahren zur Herstellung tiefgezogener Kunststoff-Formteile | |
| DE10353070B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Binderaktivierung auf einem Faserhalbzeug/Preform durch direktes Erwärmen von Kohlenstofffasern über eine angelegte elektrische Spannung | |
| EP3569391A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines bauteils aus einem faserverbundwerkstoff | |
| DE3910021A1 (de) | Verfahren zur herstellung von sandwichpaneelen unter verwendung von halbzeugen aus hochleistungsverbundwerkstoffen mit polymeren matrices | |
| AT404240B (de) | Laminat bestehend aus einer basis- und deckschicht sowie verfahren zur herstellung einer dekoroberfläche an diesem laminat | |
| DE102012000822A1 (de) | Faserverstärktes Bauteil sowie Verfahren und Werkzeug zu dessen Herstellung | |
| WO2007022970A1 (de) | Pressvorrichtung zur energieeffizienten aushärtung eines sandwichbauteils für luftfahrzeuge | |
| DE3727926C2 (de) | ||
| DE102019106772A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines selbstverstärkten thermoplastischen Kompositwerkstoffs | |
| EP0158116A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Radomen | |
| DE3243021C2 (de) | Verbundwerkstoff und dessen Verwendung | |
| DE102014010741B4 (de) | Halbzeug mit Fasern in Kunststoffmatrizen | |
| EP0435044A2 (de) | Halbzeug mit elektrisch leitenden Kunststoffschichten | |
| DE3844584A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines duennwandigen, tiefgezogenen kunststoff-formteils und das erhaltene kunststoff-formteil | |
| DE4323590A1 (de) | Verfahren zur Herrstellung eines dreidimensional geformten Schichtverbund-Bauteils | |
| DE1504488A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Folienverbunden | |
| DE112016005215T5 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Faser-Metall-Laminat-Materials | |
| EP0133552B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von flächigem Halbzeug | |
| DE202005005475U1 (de) | Werkstück und Vorrichtung zur Schaffung | |
| WO2005028200A1 (de) | Faserverstärktes thermoplastisches laminat | |
| DE1097250B (de) | Verfahren zum Verbinden von Bahnen, Bogen oder Abschnitten aus flexiblen Materialienbeim Herstellen von Wabenkernen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |