DE60001033T2

DE60001033T2 - Verfahren zur Herstellung einer Sandwichverbundplatte und dadurch hergestellte Platte

Info

Publication number: DE60001033T2
Application number: DE60001033T
Authority: DE
Inventors: Nathalie Duret; Alain Fournier
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: ES2188490T3; DE60001033D1; EP1086801A1; EP1086801B1; FR2798618A1; FR2798618B1; US6679969B1; US20040146687A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sandwichplatte aus Verbundmaterial, umfassend einen Kern mit offener Zelle, zum Beispiel in der Form einer Bienenwabe, das die Technik der Formung durch Transfer bzw. Spritzpressen bzw. -gießen von Harz einsetzt, die allgemein als RTM ("Harztransfer- bzw. -spritzpressformung")-Technik bezeichnet wird.
Die Erfindung hat außerdem eine Sandwichplatte aus Verbundmaterial zum Gegenstand, die gemäß diesem Verfahren hergestellt ist.

Stand der Technik

Die traditionelle Technik der Herstellung von Sandwichplatten aus Verbundmaterial besteht darin, Schichten bzw. Lagen bzw. Vliese oder Gewebe bzw. textile Stoffe bzw. Flächengebilde aus mit Harz imprägnierten Fasern auf jeder der beiden Flächen eines Kerns mit offenen Zellen zu drapieren, der am häufigsten von einer Struktur aus Bienenwaben gebildet ist. Der Rohling bzw. Vorformling des erhaltenen Teils wird danach in einem Autoklaven platziert, wo er einem Zyklus der Polymerisation unterzogen wird, der es gestattet, die Aushärtung des Harzes sicherzustellen.
Diese traditionelle Technik hat insbesondere die Nachteile, dass sie teuer und schwierig zu bewerkstelligen ist. Tatsächlich werden die Vorgänge der Drapierung, sei es von Hand, sei es mit Hilfe von sehr komplizierten Maschinen realisiert. Weiterhin ist es praktisch nicht möglich, zwei perfekt identische Teile zu erhalten, und der Zustand der Oberfläche dieser Teile ist mittelmäßig bzw. minderwertig.
Im Hinblick auf diese Nachteile wird die traditionelle Technik der Drapierung mehr und mehr häufig durch die RTM- Technik ersetzt, um sehr verschiedene bzw. mannigfaltige Teile zu fabrizieren (Teile von großer Abmessung, mit komplizierter Geometrie, mit Integration der Funktion, etc.), insbesondere in den Spitzenindustrien, wie zum Beispiel der aeronautischen Industrie, der Automobilindustrie und der Schiffbauindustrie.
Die RTM-Technik besteht darin, einen vorgeformten Rohling aus trockenen Fasern in einer Form zu platzieren, Vakuum bzw. Unterdruck in derselben zu erzeugen und darein unter niedrigen Druck ein Harz einzuspritzen, das eine sehr geringe Viskosität aufweist. Die Anwendung eines Polymerisationszyklus gestattet es, das Harz auszuhärten, bevor das Teil aus der Form herausgenommen wird.
Wenn die RTM-Technik auf die Herstellung einer Sandwichplatte angewandt wird, die einen Kern mit offenen Zellen, zum Beispiel in Bienenwabenform, aufweist, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um zu vermeiden, dass das in die Form eingespritzte Harz nicht die Zellen des Kerns des Teils füllt. Für dieses Problem sind bereits unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen worden.
Eine erste bekannte Lösung, die in dem Dokument EP-A-0 722 825 beschrieben ist, besteht darin, einen Klebemittelfilm und eine Lage aus mit Harz vorimprägnierten Fasern zwischen jede der Flächen des Kerns mit offenen Zellen und der Abdeckung aus trockenen Fasern aufeinanderfolgend dazwischen zu fügen. Nach dem Anordnen dieser Gesamtheit in einer Form und dem Schließen derselben gestattet es ein erster Polymerisationszyklus das Harz auszuhärten, das in der Lage aus vorimprägnierten Fasern enthalten ist, und dieselbe auf die entsprechende Fläche des Kerns mit offenen Zellen zu kleben. Das Harz mit sehr geringer Viskosität wird dann in die Form in der Weise eingespritzt, dass die Abdeckungen aus trockenen Fasern gefüllt werden. Die Form wird nach der Polymerisation des Harzes der Einspritzung geöffnet.
Diese Technik gestattet es, das Füllen der offenen Zellen des Kerns des Teil durch das Harz von geringer Viskosität, das in die Form eingespritzt worden ist, zu vermeiden. Es hat trotzdem den Nachteil, dass es zu der Herstellung eines Teils führt, welches drei unterschiedliche Harze enthält, was sich durch nicht homogene Außenschichten äußert und zu Problemen des Anhaftens der Abdeckungen auf dem Kern des Teils führen kann. Außerdem macht diese Technik die Verwendung von drei Elementen notwendig (wenn man die Abdeckung aus trockenen Fasern mitzählt), sowie einen Zyklus der Fabrikation in zwei Phasen (Polymerisation des Harzes, das in den vorimprägnierten Fasern enthalten ist, danach Einspritzen des RTM-Harzes und schließlich Polymerisation dieses Harzes). Die vorimprägnierten Fasern machen mithin die Phase der Polymerisation notwendig, um als eine Barriere zu wirken. Darüber hinaus hat das Vorhandensein von Lagen aus mit Harz imprägnierten Fasern die Tendenz, das erhaltene Teil schwer zu machen. Tatsächlich ist die Flächenmasse von solchen Teilen ungefähr 500 g/m² (dieser Wert ist, um die beiden Seiten dieser Platte zu berücksichtigen, mit zwei zu multiplizieren. Schließlich dauert die Herstellung lange.
Eine andere bekannte Lösung, die in dem Dokument FR-A-2 740 383 beschrieben ist, besteht darin, einen Klebemittelfilm und eine dichte Membrane zwischen jede der Flächen des Kerns mit offenen Zellen und der entsprechenden Abdeckung aus trockenen Fasern zwischenzufügen. Nach dem Schließen der Form wird das Klebemittel in der Weise polymerisiert, dass jede der Membranen auf den Kern mit offenen Zellen geklebt wird, danach wird das Harz von sehr geringer Viskosität in die Form eingespritzt und polymerisiert.
Mit Bezug auf das Vorstehende ist zu sagen, dass diese Technik den Zyklus der Polymerisation vereinfacht und es gestattet, die Masse des Teils zu reduzieren. Trotzdem ist diese Technik nicht leicht für die Herstellung von Platten mit komplizierter Geometrie verwendbar. Tatsächlich ist die dichte Membrane schwierig zu deformieren, was Probleme der Lagen während ihres Anordnens auf einem Kern, der nicht eben ist, hervorbringt.
Eine dritte Technik der Herstellung von Sandwichplatten ist in dem Dokument EP-A-0 722 826 vorgeschlagen. In diesem Fall fügt man einen intumeszenten Film zwischen jede der Flächen des Kerns mit offenen Zellen und die Abdeckung aus trockenen Fasern ein. Nach dem Schließen der Form hat ein Zyklus der Expansion und der Polymerisation der intumeszenten Filme zur Folge, dass Schaum die offenen Zellen des Kerns füllt. Danach wird das Harz mit sehr geringer Viskosität in die Form eingespritzt und dann polymerisiert.
Wenn sie in einer einzigen Phase bewerkstelligt wird, gestattet es diese Technik, ein direktes Kleben des Harzes der Einspritzung auf dem Kern mit offenen Zellen sicherzustellen. Trotzdem weist sie den bemerkenswerten Nachteil auf, dass sich der Schaum, welcher durch die intumeszenten Filme während des Zyklus der Expansion und der Polymerisation dieser Filme gebildet wird, auch in die Abdeckungen aus trockenen Fasern fortpflanzt, wobei er diese teilweise bis zur Oberfläche der Platte füllt. Infolgedessen füllt das Harz, das danach in die Form eingespritzt wird, nur einen Teil der Abdeckungen aus trockenen Fasern. Unter diesen Bedingungen weist das erhaltene Teil nicht die gewünschten mechanischen Charakteristika auf. Außerdem äußert sich das integrale Füllen der Zellen des Kerns mit dem Schaum durch eine nicht wünschbare Erhöhung der Masse der schließlich erhaltenen Platte.
Wenn sie in zwei Phasen bewerkstelligt wird, wird diese Technik schwerer bzw. schwerfälliger. Tatsächlich ist es zunächst notwendig, einen Zyklus der Expansion auf den intumeszenten Film anzuwenden, danach die Einspritzung des Harzes und seine Polymerisation anzuschließen, was den Vorgang kompliziert macht.
In der Art und Weise der Realisierung, die mit Bezug auf die Fig. 5 in diesem Dokument EP-A-0 722 826 beschrieben ist, wird vorgeschlagen, die Technik, die gerade beschrieben wird, mit der Technik zu kombinieren, die in dem Dokument EP- A-0 722 825 offenbart ist. Mit anderen Worten heißt das, dass vorgeschlagen wird, einen Klebemittelfilm und eine Lage von Film, der mit Harz vorimpregniert ist, zwischen jeden der intumeszenten Filme und die entsprechende Abdeckung aus trockenen Fasern zwischenzufügen. Man realisiert dann gleichzeitig im Verlauf eines gleichen Zyklus der Polymerisation, die Expansion und die Polymerisation der intumeszenten Filme, die Polymerisation des Klebemittels und die Polymerisation des Harzes, das die Lagen aus vorimpregnierten Fasern imprägniert. Wie in den anderen Fällen, wird das Harz von geringer Viskosität danach in die Form eingespritzt, sowie dann polymerisiert.
Man könnte denken, dass es diese letztere Technik gestattet die Migration des Schaums in das Innere der Abdeckungen aus trockenen Fasern aufgrund des Vorhandenseins der Lagen aus mit Harz vorimprägnierten Fasern zwischen den intumeszenten Filmen und den Abdeckungen aus trockenen Fasernden, zu vermeiden.
Indessen ist die Zeitdauer der Herstellung der Platte aufgrund der Tatsache merklich erhöht, dass der erste Zyklus der Polymerisation auf einmal die Expansion und die Polymerisation der intumeszenten Filme, die Polymerisation des Klebemittels und die Polymerisation des Harzes, das in den Lagen von vorimprägnierten Fasern enthalten ist, sicherstellen muss. Darüber hinaus findet man notwendigerweise in diesem Fall alle die Nachteile wieder, die für die Technik eigentümlich sind, welche in dem Dokument EP-A-0 722 825 beschrieben ist, das heißt, insbesondere eine Erhöhung der Masse der Platte und Probleme der Heterogenität der Außenschichten und des Anhaftens zwischen den verschiedenen Schichten.
Man kennt außerdem aus dem Dokument EP-A-0 628 406 eine Sandwichplatte aus Verbundmaterial, die gemäß der traditionellen Technik des Drapierens hergestellt ist und in welcher die Lebensdauer der Platte dadurch vergrößert ist, dass man einen intumeszenten Film zwischen die eine der Außenschichten und den Kern aus Bienenwaben zwischenfügt. Genauer gesagt, füllt der Schaum, der durch die Polymerisation des intumeszenten Films gebildet wird, die Zellen des Kerns aus Bienenwaben nur in der Nähe der entsprechenden Fläche desselben.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung hat prinzipiell ein Verfahren zur Herstellung einer Sandwichplatte bzw. eines Sandwichfelds aus Verbundmaterial zum Gegenstand, das die RTM-Technik benutzt und es gestattet in einer einzigen Phase, das heißt in einer sehr kurzen Zeitdauer, ein Teil von einfacher und leichter Struktur zu erhalten, in welchem das in die Form eingespritzte Harz von geringer Viskosität direkt auf den Kern mit offenen Zellen geklebt wird, ohne einen Zyklus von zu komplizierter Herstellung notwendig zu machen.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ergebnis erhalten mittels eines Verfahrens zur Herstellung einer Sandwichplatte bzw. eines Sandwichfelds aus Verbundmaterial, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst:
- Einbringen einer Gesamtheit in eine Form, umfassend einen Kern mit offenen Zellen, einen Film aus intumeszentem Material, der jede der Seiten des Kerns bedeckt, ein eine Barriere bildendes trockenes textiles Flächengebilde, das jeden der Filme bedeckt, und eine Abdeckung aus trockenen Fasern, die jedes der eine Barriere bildenden textilen Flächengebilde bedeckt, wobei die genannten, eine Barriere bildenden textilen Flächengebilde gegen einen Schaum dicht sind, der geeignet ist, während der Polymerisation der genannten Filme erhalten zu werden, und durch ein Harz benetzbar sind, das geeignet ist, in die Form eingespritzt zu werden;
- Schließen der Form;
- unter Druck Setzen und Erhitzen der Form gemäß einem Zyklus der Expansion und der Polymerisation des intumeszenten Materials in der Weise, dass der genannte Schaum gebildet wird, der die Zellen des Kerns auf jeder seiner Flächen bzw. Seiten verschließt, ohne die eine Barriere bildenden trockenen textilen Flächengebilde zu imprägnieren;
- Sezten der Form unter Vakuum bzw. Unterdruck und Einspritzen des genannten Harzes in dieselbe in der Weise, dass die Abdeckungen aus trockenen Fasern und die eine Barriere bildenden trockenen textilen Flächengebilde imprägniert werden;
- Ausführen eines Zyklus der Polymerisation des Harzes;
- Herausnehmen der so erhaltenen Platte bzw. des so erhaltenen Felds aus der Form.
In diesem Verfahren werden die eine Barriere bildenden trockenen textilen Flächengebilde damit kombiniert, dass die Form unter Druck gesetzt wird, was jedes Durchdringen der Abdeckungen aus trockenen Fasern durch den Schaum verhindert, welcher durch die intumeszenten Filme während ihrer Polymerisation gebildet wird. Dagegen werden diese, eine Barriere bildenden trockenen textilen Flächengebilde zur gleichen Zeit wie die Abdeckungen aus trockenen Fasern während des Einspritzens des Harzes in die Form in der Art und Weise imprägniert, dass dieses direkt auf jeder der Flächen des Kerns mit offenen Zellen anhaften, ohne die genannten Zellen zu füllen, und zwar aufgrund der Tatsache, dass dieselben dann schon durch den Schaum verschlossen sind.
Es ist ebenfalls zu bemerken, dass der Zyklus der Polymerisation vor dem Einspritzen des Harzes in die Form die einzige Funktion hat, die Expansion und die Polymerisation der intumeszenten Filme sicherzustellen. Es handelt sich folglich um einen besonders einfach und leicht zu bewerkstelligenden Vorgang.
Es ist zu bemerken, dass der Fachmann, der wünscht, das durch das Füllen der Struktur aus Bienenwaben gestellte Problem zu lösen, ganz natürlich eine Lage von Fasern benutzen wird, die mit Harz vorimprägniert sind. Die Verwendung eines aus der Textilindustrie herkommenden textilen Polyamidstoffes bzw. Polyamidgewebes bzw. textilen Flächengebildes aus Polyamid erscheint im Gegensatz hierzu als eine überraschende Lösung für einen Spezialisten der aeronautischen Industrie. Ein solches textiles Flächengebilde bzw. Gewebe macht keine spezielle Aktion notwendig, um als Barriere zu wirken und die Dichtheit der Bienenwabe sicherzustellen. Seine einfache Anwendung ist genügend. Es gestattet demgemäß eine Konzeption des Teils in einer einzigen Phase (Gewinn an Herstellungszeit : eine Woche anstatt eines Monats für einen Zyklus von üblicher Fabrikation), ein Gewinn an Masse und an Kosten.
Zu dem Zweck, den Gewinn an Masse zu veranschaulichen, der erhalten wird, wenn man ein textiles Flächengebilde gemäß der Erfindung benutzt, bemerke man, dass die Flächenmasse der erhaltenen Platte ungefähr 30 bis 40 g/m² ist (ein Wert, der mit zwei zu multiplizieren ist, um die beiden Seiten der Platte zu berücksichtigen). Dieser Wert ist mit ungefähr 500 g/m² zu vergleichen (ebenfalls mit zwei zu multiplizieren), der erhalten wird, wenn man die Technik benutzt, die in dem Dokument EP-A-0 722 825 beschrieben ist.
Vorteilhafterweise benutzt man intumeszente Filme mit einer solchen Dicke, dass sie nach der Polymerisation die Zellen des Kerns nur in der Nähe der Flächen dieses letzteren füllen. Diese Gestaltung, die insbesondere der Benutzung von intumeszenten Filmen entspricht, deren Dicke ungefähr 2,5 mm ist, gestattet es, die Masse der erhaltenen Platte zu begrenzen, indem man das Volumen des Schaums reduziert, der in den Zellen des Kerns enthalten ist.
Außerdem benutzt man vorzugsweise eine Barriere bildende textile Flächengebilde aus kalandriertem Polyamid, das heißt aus Polyamid, das einer mechanischen Behandlung der Kalandrierung unterzogen worden ist.
Die Erfindung hat außerdem eine Sandwichplatte bzw. ein Sandwichfeld aus Verbundmaterial zum Gegenstand, umfassend einen Kern mit offenen Zellen, die durch einen Schaum verschlossen sind, und Außenschichten, die die beiden Seiten bzw. Flächen des Kerns bedecken, wobei die genannten Außenschichten von Fasern und Harz gebildet werden und eine Abdeckung aus Fasern, die mit polymerisiertem Harz imprägniert sind, umfassen, wobei die Zellen des Kerns durch einen Schaum auf jeder der genannten Seiten bzw. Flächen verschlossen sind, wobei die Platte bzw. das Feld dadurch gekennzeichnet ist, dass jede der Außenschichten zwischen dem Kern der Platte bzw. des Felds und der Abdeckung aus Fasern ein eine Barriere bildendes textiles Flächengebilde umfasst, das gegen den genannten Schaum dicht ist und durch das Harz benetzbar ist, wobei das eine Barriere bildende textile Flächengebilde und die Abdeckung aus Fasern alle beide mit dem genannten polymerisierten Harz imprägniert und auf den Kern der Platte bzw. des Felds geklebt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es wird jetzt als nicht beschränkendes Beispiel eine Art und Weise der bevorzugten Ausführung der Erfindung beschrieben, indem auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
- die Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt ist, die schematisch und in in Einzelheiten aufgelöster Weise die unterschiedlichen Elemente einer Gesamtheit darstellt, die dazu geeignet ist, in einer Form zu dem Zweck platziert zu werden, eine Sandwichplatte aus Verbundmaterial gemäß der RTM-Technik in Übereinstimmung mit der Erfindung zu fabrizieren;
- die Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt ist, die schematisch und in in Einzelheiten aufgelöster Weise eine Verbundplatte bzw. ein Verbundfeld darstellt, die bzw. das ausgehend von der Gesamtheit der Elemente, die in Fig. 1 veranschaulicht sind, erhalten worden ist; und
- die Fig. 3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine geschlossene Form darstellt, in der die unterschiedlichen Elemente, welche die Platte bzw. das Feld bilden, gemäß der Erfindung platziert worden sind, wobei Freisetzungen im Schnitt dargestellt sind.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Art und Weise der Ausführung der Erfindung

Wie jedes Verfahren, das die Technik des Formens durch Transfer bzw. Spritzpressen bzw. -gießen von Harz benutzt, verwendet das Verfahren gemäß der Erfindung eine From (nicht dargestellt), die im Inneren einen Hohlraum begrenzt, dessen Form und dessen Dimensionen jenen der zu fabrizierenden Platte entsprechen. Es ist zu bemerken, dass diese Form und diese Dimensionen irgendwelche sein können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Im Besonderen gestattet es das Verfahren gemäß der Erfindung, genausogut eine ebene Platte bzw. ein ebenes Feld wie auch eine Platte bzw. ein Feld zu fabrizieren, die bzw. das kompliziertere Formen hat.
Wie die Fig. 1 und 3 veranschaulichen, platziert man in dem Hohlraum der Form eine Gesamtheit, umfassend einen Kern 10 mit offenen Zellen, einen Film 12 aus intumeszentem Material, der integral und direkt jede der beiden Seiten des Kerns 10 bedeckt, ein eine Barriere bildendes trockenes textiles Flächengebilde 14, das integral und direkt jeden der Filme 12 bedeckt, und eine Abdeckung 16 aus trockenen Fasern, die integral und direkt jedes der eine Barriere bildenden textilen Flächengebilde 14 bedeckt. Wenn sie in dem Hohlraum der Form platziert wird, füllt die durch diese Gesamtheit gebildete Stapelung integral diesen Hohlraum aus.
Der Kern 10 mit offenen Zellen kann aus jedem Material mit offenen Zellen realisiert werden, das für die Fabrikation einer Sandwichplatte aus Verbundmaterial verwendbar ist. Dieser Kern kann insbesondere die Form einer Struktur aus Bienenwaben aufweisen, die Zellen 10a definieren bzw. begrenzen, zum Beispiel von hexagonalem Querschnitt, welche auf jeder der beiden Seiten bzw. Flächen der Struktur münden. Die Art des Materials, aus dem der Kern 10 gebildet ist, die Dicke desselben und die Größe der Zellen 10a hängt von der ins Auge gefassten Anwendung ab.
Jeder der beiden Filme 12 ist aus einem Material realisiert, das fähig ist, einen Schaum mit geschlossenen Zellen zu bilden, wenn es einem Zyklus der Expansion und der angemessenen Polymerisation ausgesetzt worden ist. Dieses Material wird insbesondere nach Maßgabe seiner Leichtigkeit und seiner Eignung gewählt, eine Barriere zu bilden, die sich dem Eintritt des Harzes, das geeignet ist, in die Form eingespritzt zu werden, in die Zellen 10a entgegenstellt. Als in keiner Weise beschränkendes Beispiel sei angegeben, dass dieses Material insbesondere ein Film mit der Bezeichnung Synspand 9899 CF-100 mil sein kann, der durch die Gesellschaft DEXTER HYSOL kommerzialisiert wird.
Vorzugsweise wird die Dicke von jedem der Filme 12 aus intumeszentem Matwerial so gewählt, damit der Schaum, der nach dem Zyklus der Expansion und der Polymerisation dieses Materials gebildet worden ist, nur die Teile der Zellen 10a füllt, die sich in der Nähe der beiden Seiten bzw. Flächen des Kerns 10 befinden. Zu diesem Zweck benutzt man vorteilhafterweise Filme 12 aus intumeszentem Material, deren Dicke ungefähr 2,5 mm ist.
Die als Barrieren dienenden trockenen textilen Flächengebilde 14 sind feine und leichte textile Stoffe, die prinzipiell in Abhängigkeit von ihrer Porosität gewählt werden. Genauer gesagt, ist es so, dass diese textilen Flächengebilde unerlässlich dicht gegen den Schaum sein müssen, der durch die Polymerisation des intumeszenten Materials gebildet wird, das die Filme 12 bildet, obschon benetzbar durch das Harz von sehr geringer Viskosität, das danach in die Form eingespritzt wird. Als nicht beschränkendes Beispiel sei angegeben, dass die Barrieren bildenden trockenen textilen Flächengebilde 14 insbesondere aus kalandriertem Polyamid hergestellt sein können, das heißt, dass sie dann von textilen Flächengebilden aus Polyamid gebildet sind, das bzw. die einer mechanischen Behandlung der Kalandrierung unterworfen worden sind. Die Porosität dieser textilen Flächengebilde ist durch das Maß an Durchlassfähigkeit bzw. Durchsatz von Luft charakterisiert, die quer durch das eine Barriere bildende textile Flächengebilde hindurchgeht, wann man einen Druck von 200 Pa bis 130 Pa anwendet. Der Wert von 59 l/m²/s ist zufriedenstellend. Dennoch haben diese Versuche Werte ergeben, die von 9 l/m²/s bis zu 42 l/m²/s für einen Druck von 130 Pa gehen, und die von 13 l/m²/s bis zu 59 l/m²/s für einen Druck von 200 Pa gehen. Diese Werte werden als unverbindliche Werte gegeben und haben mithin keinen beschränkenden Charakter. Sie sind von der Art des verwendeten Harzes abhängig.
Die Abdeckungen 16 aus trockenen Fasern werden gemäß den üblichen Techniken des Durchführens des Verfahrens der Formung durch Transfer bzw. Spritzpressen bzw. -gießen von Harz hergestellt bzw. zugerichtet, ausgehend von langen Fasern, die ausgewählt und ausgerichtet werden, um die mechanischen Charakteristika zu erfüllen, die für die ins Auge gefasste Anwendung erforderlich sind.
Wenn man die Stapelung, welche die Gesamtheit bildet, die in in Einzelheiten aufgelöster Weise in Fig. 1 veranschaulicht ist, in dem Hohlraum der Form (Fig. 3) platziert hat, wird dieselbe geschlossen und unter Druck gesetzt.
Die Form wird danach gemäß einem Zyklus der Expansion und der Polymerisation des intumeszenten Materials, aus dem die Filme 12 gebildet sind, erhitzt. Während dieses Zyklus, dessen Dauer und dessen Temperaturen von der Art des gewählten intumeszenten Materials abhängen, transformiert sich dieses in Schaum 12a, der teilweise in die Zellen 10a eindringt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Wie man schon beobachtet hat, ist dieser Schaum durch geschlossene Zellen charakterisiert, die die Wirkung haben, dass sie integral die Zellen 10a auf den beiden Seiten des Kerns 10 verschließen.
Wenn man dem Film 12 aus intumeszentem Material eine beschränkte Dicke gegeben hat, zum Beispiel ungefähr 2,5 mm, dann dringt der Schaum 12a in die Zellen 10a nur bis in die Nähe der beiden Flächen bzw. Seiten des Kerns 10 ein.
Gemäß der Erfindung hat während dieses Zyklus der Expansion und der Polymerisation des intumeszenten Materials das Vorhandensein der Barrieren bildenden trockenen textilen Flächengebilde 14 kombiniert damit, dass man die Form unter Druck setzt, die Wirkung, dass jede Expansion des Schaums 12a nach dem Äußeren zu und insbesondere in das Innere der Abdeckungen 16 aus trockenen Fasern vermieden wird. Am Ende des Zyklus der Expansion und der Polymerisation des intumeszenten Materials, das heißt, nach der vollständigen Aushärtung des Schaums 12a sind die beiden Abdeckungen 16 aus trockenen Fasern, sowie die Barrieren bildenden trockenen textilen Flächengebilde 14 also überhaupt nicht mit Schaum imprägniert. Dagegen ist der Kern 10 auf seinen beiden Seiten vollständig durch den Schaum 12a verschlossen.
Der in der Form angewandte Druck wird dann entspannt, und dieselbe wird unter Vakuum bzw. Unterdruck gesetzt und auf die Temperatur der Injektion des Harzes von sehr geringer Viskosität eingestellt. Diese Temperatur ist im Allgemeinen unterhalb der Temperatur der Polymerisation des intumeszenten Materials. Sie hängt von der Art des Harzes ab, das man zu Injizieren wünscht.
Das Einspritzen wird danach gemäß den Techniken realisiert, die in der Weise des Standes der Technik in den Verfahren des Formens durch Transfer bzw. Spritzpressen bzw. -gießen von Harz benutzt werden. Man imprägniert so mit Harz über ihre gesamte Dicke und in der Gesamtheit der herzustellenden Platte die beiden Abdeckungen 16 aus trockenen Fasern sowie die beiden, Barrieren bildenden textilen Flächengebilde 14. Das Harz kommt so direkt in Kontakt mit den beiden Seiten des Kerns 10 der Platte. Man realisiert mithin ein perfektes Anhaften der Außenschichten bzw. Häute 18 die von den mit Harz imprägnierten Abdeckungen 16a und durch die Barrieren bildenden, mit Harz imprägnierten textilen Flächengebilde 14a auf den beiden Seiten des Kerns 10 gebildet werden.
Man wendet danach in der Weise des Standes der Technik einen neuen Zyklus der Polymerisation des Harzes an, das eingespritzt wird. Die Temperaturen und Dauern der unterschiedlichen Schritte dieses Zyklus hängen von der Art des verwendeten Harzes ab.
Nach dem Abkühlen wird die Form geöffnet und die erhaltene Sandwichplatte wird daraus entnommen.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, dass die so erhaltene Platte gut frei von Harz im Inneren der offenen Zellen des Kerns 10 ist, während die Abdeckungen 16a und die Barrieren bildenden textilen Flächengebilde 14a, die die Außenschichten bzw. Häute 18 der Platte bilden total mit Harz gefüllt und von Schaum 12a frei sind. Außerdem ist die Struktur der Platte besonders einfach, und die Imprägnierung der Barrieren bildenden textilen Flächengebilde 14 durch das Harz gestattet es, ein perfektes Anhaften der Außenschichten auf dem Kern der Platte zu garantieren.
Die vorstehende Beschreibung zeigt darüber hinaus, dass die Durchführung des Verfahrens besonders einfach und schnell ist, weil der erste Zyklus der Polymerisation auf die Expansion und auf die Polymerisation des intumeszenten Materials beschränkt ist, aus dem die Filme 12 gebildet sind.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Sandwichplatte aus Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:

- Einbringen einer Gesamtheit in eine Form, umfassend einen Kern (10) mit offenen Zellen, einen Film (12) aus intumeszentem Material, welcher jede der Seiten des Kerns bedeckt, ein eine Barriere bildendes trockenes textiles Flächengebilde (14), das jeden der Filme (12) bedeckt, und eine Abdeckung (16) von trockenen Fasern, die jedes der eine Barriere bildenden textilen Flächengebilde bedeckt, wobei die genannten, eine Barriere bildenden textilen Flächengebilde gegen einen Schaum (12a) dicht sind, der geeignet ist, während der Polymerisation der genannten Filme (12) erhalten zu werden, und durch ein Harz benetzbar sind, das geeignet ist, in die Form eingespritzt zu werden;

- Schließen der Form;

- Unterdrucksetzen und Erhitzen der Form gemäß einem Zyklus der Expansion und der Polymerisation des intumeszenten Materials (12) in der Art und Weise, dass der genannte Schaum (12) gebildet wird, welcher die Zellen des Kerns (10) über jede seiner Flächen verstopft, ohne die eine Barriere bildenden trockenen textilen Flächengebilde (14) zu imprägnieren;

- Setzen der Form unter Vakuum bzw. Unterdruck und Einspritzung des genannten Harzes in dieselbe in der Art und Weise, dass die Abdeckungen (16) von trockenen Fasern und die eine Barriere bildenden trockenen textilen Flächengebilde (14) imprägniert werden;

- Ausführen eines Zyklus der Polymerisation des Harzes;

- Herausnehmen der so erhaltenen Platte aus der Form.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, in welchem man Filme (12) von einer solchen Dicke verwendet, dass nach der Polymerisation der genannte Schaum (12a) die Zellen des Kerns (10) nur in der Nähe der Flächen des letzteren füllt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, in welchem man Filme (12) verwendet, deren Dicke ungefähr 2,5 mm ist.

4. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem man eine Barriere bildende textile Flächengebilde (14) aus kalandriertem bzw. satiniertem Polyamid benutzt.

5. Sandwichplatte aus Verbundmaterial, umfassend einen Kern (10) mit offenen Zellen, die durch einen Schaum (12a) verschlossen sind, und Außenschichten, welche die beiden Seiten des Kerns bedecken, wobei die genannten Außenschichten von Fasern und Harz gebildet sind und eine Abdeckung (16a) von Fasern, die mit polymerisiertem Harz imprägniert ist, umfassen, wobei die Zellen des Kerns (10) durch einen Schaum (12a) auf jeder der genannten Seiten verschlossen sind, wobei die Platte dadurch gekennzeichnet ist, dass jede der Außenschichten zwischen dem Kern der Platte und der Abdeckung (16a) von Fasern ein eine Barriere bildendes textiles Flächengebilde (14a) umfasst, das gegen den genannten Schaum (12a) dicht ist und durch das Harz benetzbar ist, wobei das eine Barriere bildende textile Flächengebilde (14a) und die Abdeckung (16a) von Fasern alle beide von dem genannten polymerisierten Harz imprägniert und auf den Kern der Platte geklebt sind.

6. Platte gemäß dem Anspruch 5, in welcher der genannte Schaum (12a) die Zellen des Kerns (10) nur in der Nähe der Seiten dieses letzteren füllt.

7. Platte gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 und 6, in welcher die eine Barriere bildenden textilen Flächengebilde (14a) aus kalandriertem bzw. satiniertem Polyamid hergestellt sind.