ES2566650T3 - Placa de acero laminado - Google Patents

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ES2566650T3 ES10804437.1T ES10804437T ES2566650T3 ES 2566650 T3 ES2566650 T3 ES 2566650T3 ES 10804437 T ES10804437 T ES 10804437T ES 2566650 T3 ES2566650 T3 ES 2566650T3
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Hiroshi Ohishi
Atsuo Koga
Hirokazu Taniguchi
Hiroshi Ohashi
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
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Abstract

Una placa de acero laminado, que comprende: una capa de núcleo que incluye un grupo de hilos formado en forma de rejilla usando hilos, orificios rodeados por los hilos, y una lámina de resina; y placas de acero unidas respectivamente a ambas caras de la capa de núcleo, donde los hilos tienen una resistencia a la tracción de 601 MPa o más, una abertura del grupo de hilos de rejilla, definida por un lado largo de un rectángulo que tiene un área máxima y que toca internamente un orificio, es igual o menor de diez veces el grosor de las placas de acero, y los hilos son hilos metálicos, inorgánicos u orgánicos.

Description

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DESCRIPCION
Placa de acero laminado
La presente invencion se refiere a una placa de acero laminado en la que una placa es laminada en ambas caras de una capa de nucleo para reducir su peso.
En varias aplicaciones, tales como partes de automoviles, carcasas de electrodomesticos, mobiliario, partes de aparatos de automatizacion en oficinas, y similares, existe una amplia demanda de placas de acero que sea ligeras, muy ngidas y resistentes a los golpes, y que tengan una gran manejabilidad en cuanto a cizalladura, curvado, embuticion profunda, extendido, y similares, asf como estabilidad de forma despues de su procesamiento. En anos recientes, como medida contra el calentamiento global, se estan regulando estrictamente las emisiones de CO2. En la aplicacion a partes de automoviles en particular, para reducir la emision de CO2, se requiere en particular un excelente rendimiento no solo en cuanto a reduccion de peso sino tambien en cuanto a rigidez y resistencia a los golpes, manejabilidad y estabilidad de forma despues del procesamiento. Como solucion para tales requerimientos, se han propuesto varias laminas de acero laminado, segun se lista mas adelante, en las que una capa de nucleo formada de una lamina de resina, una lamina de resina con un material de relleno inorganico, una placa de metal procesado, una estructura alveolar, una fibra, y/o similar es laminada entre las placas de acero.
Sin embargo, las placas de acero laminado que se han propuesto hasta ahora no combinan un peso ligero, una alta rigidez, una alta resistencia a los golpes, una gran manejabilidad (manejabilidad en cuanto a cizalladura, manejabilidad en cuanto a curvado, manejabilidad en cuanto a embuticion profunda, manejabilidad en cuanto a extendido, y similares), y una excelente estabilidad de forma despues de ser procesadas, y similar.
LISTA DE DOCUMENTOS CITADOS
BIBLIOGRAFIA DE PATENTES
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Bib
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ograffa de patente 1: Publicacion de patente japonesa publica numero 51-84880.
ograffa de patente 2: Publicacion de patente japonesa publica numero 51-84879.
ograffa de patente 3: Publicacion de patente japonesa publica numero 64-45632.
ograffa de patente 4: Publicacion de patente japonesa publica numero 6-270325.
ograffa de patente 5: Publicacion de patente japonesa publica numero 61-123537.
ograffa de patente 6: Publicacion de patente japonesa publica numero 52-21089.
ograffa de patente 7: Publicacion de patente japonesa publica numero 4-299133.
ograffa de patente 8: Traduccion de publicacion nacional de solicitud de patente numero 2003-523853.
ograffa de patente 9: Publicacion de patente japonesa publica numero 62-258939.
ograffa de patente 10: Publicacion de patente japonesa publica numero 62-9951.
ograffa de patente 11: Publicacion de patente japonesa publica numero 2000-225664.
ograffa de patente 12: Publicacion de patente japonesa publica numero 2001-150616.
ograffa de patente 13: Patente japonesa numero 2983133.
ograffa de patente 14: Publicacion de patente japonesa publica numero 9-39139.
ograffa de patente 15: Publicacion de patente japonesa publica numero 2003-96969.
ograffa de patente 16: Publicacion de patente japonesa publica numero 10-305545.
ograffa de patente 17: Publicacion de patente japonesa publica numero 10-231580.
ograffa de patente 18: Publicacion de patente japonesa publica numero 6-182884.
ograffa de patente 19: Publicacion de patente japonesa publica numero 2004-42649.
ograffa de patente 20: Patente japonesa 3594877.
ograffa de patente 21: Publicacion de patente japonesa publica numero 62-264941. ograffa de patente 22: Patente japonesa numero 3118066.
ograffa de patente 23: Traduccion de publicacion nacional de solicitud de patente numero 2003-508270.
ograffa de patente 24: Fasdculo de publicacion internacional numero WO2008/097984.
ograffa de patente 25: Fasdculo de publicacion internacional numero WO2007/062061.
ograffa de patente 26: Patente japonesa numero 2838982.
ograffa de patente 27: Publicacion de patente japonesa publica numero 8-82021.
ograffa de patente 28: Publicacion de patente japonesa publica numero 8-105127.
ograffa de patente 29: Publicacion de patente japonesa publica numero 8-20086.
ograffa de patente 30: Fasdculo de publicacion internacional numero WO2006/050610.
ograffa de patente 31: Publicacion de patente japonesa publica numero 54-60266.
ograffa de patente 32: Publicacion de patente japonesa publica numero 60-149450.
ograffa de patente 33: Publicacion de patente japonesa publica numero 60-242052.
BIBLIOGRAFIA DISTINTA DE PATENTES
Bibliograffa distinta de patente 1: D. Mohr, Int. J. Mech. Sci., Vol. 45., P253 (2003).
La presente invencion se realiza en vista de tales problemas y un objeto de la misma es proporcionar una placa de acero laminada que es ligera, muy ngida y resistente a los golpes, y que combina una manejabilidad en cuanto al
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cizallado, curvado, embutido profundo, extendido, y similar, as^ como una estabilidad de forma despues de ser procesada.
Los inventores de la presente solicitud han llevado a cabo repetidos estudios para resolver los problemas anteriormente descritos, y han encontrado como resultado que formar una capa de nucleo con un grupo de hilos formado a modo de rejilla y una lamina de resina y controlando ademas una resistencia a la tension de los hilos y una abertura del grupo de hilos de rejilla permite combinar ligereza, alta rigidez, alta resistencia a los golpes, una excelente capacidad de amortiguamiento, manejabilidad, y una excelente estabilidad de forma despues de ser procesada, y han completado la presente invencion basandose en estos conocimientos. Por tanto, el objeto anterior puede conseguirse por medio de las caractensticas definidas en las reivindicaciones.
De acuerdo con la presente invencion, es posible proporcionar una placa de acero laminado que sea ligera, muy ngida y resistente a los golpes, y tambien combina la capacidad de amortiguacion y manejabilidad en cuanto a cizallado, curvado, embutido profundo, extendido, y similares, asf como una estabilidad de forma despues de hacer sido procesada.
La invencion se describe con detalle en conjunto con los dibujos, en los que:
La Figura 1 es una vista de una seccion transversal que ilustra un ejemplo de la estructura global de una placa de acero laminado de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion,
La Figura 2A es una vista en planta que ilustra un ejemplo de la estructura de un grupo de hilos de rejilla de acuerdo con la realizacion,
La Figura 2B es una vista de una seccion transversal que ilustra un ejemplo de la estructura del grupo de hilos de rejilla de acuerdo con la realizacion,
La Figura 3 es una vista en planta que ilustra la estructura de un ejemplo de modificacion del grupo de hilos de rejilla de acuerdo con la realizacion,
La Figura 4 es una vista explicativa que ilustra un ejemplo de un efecto de union para una placa de acero de capa superficial por el grupo de hilos de rejilla de acuerdo con la invencion,
La Figura 5 es una vista de una seccion transversal que ilustra la estructura de un ejemplo de modificacion de la placa de acero laminado de acuerdo con la realizacion,
La Figura 6 es una vista de una seccion transversal que ilustra un ejemplo de la estructura global de una placa de acero laminado de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion,
La Figura 7 es una vista de una seccion transversal que ilustra un ejemplo de la estructura global de una placa de acero laminado de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion,
La Figura 8A es una vista explicativa que ilustra un ejemplo de un comportamiento de deformacion de curvado de la placa de acero laminada de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion, y La Figura 8B es una vista explicativa que ilustra un ejemplo de un comportamiento de deformacion de curvado de la placa de acero laminada de acuerdo con la tercera realizacion de la presente invencion.
En adelante, se describiran realizaciones preferidas de la presente invencion con mayor detalle haciendo referencia a las figuras adjuntas. Notese que en esta memoria y los dibujos, componentes que tienen sustancialmente las mismas estructuras funcionales reciben los mismos numeros de referencia, y se omite asf duplicar las descripciones.
[Primera realizacion]
[Estructura de la placa de acero laminada]
En primer lugar, se describira con referencia a la Figura 1 la estructura global de una placa de acero laminada de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion. La Figura 1 es una vista de una seccion transversal que ilustra un ejemplo de la estructura global de la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion.
Como se ilustra en la Figura 1, la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion tiene una estructura en la que unas placas 5 (5A, 5B) de acero (en adelante referidas como “placas de acero de capa superficial”) son laminadas respectivamente a ambas caras de una capa 10 de nucleo. Es decir, la placa 1 de acero laminado es laminada sobre la placa 5A de acero de capa superficial, y la placa 5B de acero de capa superficial es adicionalmente laminada sobre la misma. La capa 10 de nucleo esta formada por uno o mas grupos 11 de hilo de rejilla, y una o mas laminas 13 de resina de un material de base de resina formado con forma de lamina. Cuando la capa 10 de nucleo esta formada por dos o mas grupos 11 de hilo de rejilla y dos o mas laminas de resina, estos grupos 11 de hilo y laminas 13 de resina estan estructurados para ser laminados uno sobre otra. Aqrn, la Figura 1 ilustra un ejemplo en el que una capa 10 de nucleo tiene una estructura tal que una lamina 13 de resina, un grupo 11 de hilo de rejilla, una lamina 13 de resina, un grupo 11 de hilo de rejilla, y una lamina 13 de resina son laminados en este orden desde la cara de la placa 5 de acero de capa superficial. Ademas, no es necesario que los grupos 11 de hilo de rejilla y las laminas 13 de resina se laminen en orden, y la capa 10 de nucleo puede tener una estructura tal que al menos los grupos 11 de hilo de rejilla o las laminas 13 de resina se laminen secuencialmente.
Ademas, como se describira con detalle mas adelante, en la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion, preferiblemente el hilo que forma los grupos 11 de hilo de rejilla es un hilo de acero que tiene un
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contenido de carbono del 0,24% en masa o mas. Ademas, la abertura de los grupos 11 de hilo de rejilla debe ser igual o menor que diez veces el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial. En adelante, se describiran con detalle los respectivos miembros que forman la placa 1 de acero laminado.
(Estructura del grupo de hilos de rejilla)
En primer lugar, se describira la estructura de un grupo 11 de hilos de rejilla de acuerdo con esta realizacion con referencia a la Figura 1, la Figura 2A y la Figura 2B. Las Figuras 2A y 2B son vistas que ilustran un ejemplo de la estructura del grupo 11 de hilo de rejilla de acuerdo con esta realizacion. La Figura 2A ilustra una vista en planta y la Figura 2B ilustra una vista en seccion transversal.
Como se ilustra en la Figura 2A, el grupo 11 de hilo de rejilla esta formado con una forma de rejilla mediante el uso de hilos para hilos 111 verticales e hilos 113 horizontales. Aqm, los hilos 111 verticales hacen referencia a hilos que se extienden en una direccion longitudinal (direccion vertical en el ejemplo que se ilustra en la Figura 2A) de entre todos los hilos que forman el grupo 11 de hilos de rejilla. Adicionalmente, los hilos 113 horizontales hacen referencia a hilos que se extienden en la direccion de la anchura (direccion horizontal en el ejemplo que se ilustra en la Figura 2A) ortogonal a la direccion longitudinal de entre todos los hilos que forman el grupo 11 de hilos de rejilla. Ademas, en el ejemplo que se ilustra en la Figura 2A, una abertura w (wl, wh) del grupo 11 de hilos de rejilla hace referencia a una distancia entre dos hilos 111 verticales o hilos horizontales adyacentes. En algunos casos, se hace referencia a una distancia entre dos hilos 111 verticales adyacentes como una abertura wl, y se hace referencia a una distancia entre dos hilos 113 horizontales adyacentes como abertura wh, para distinguirlas. Cuando el grupo 11 de hilos de rejilla tiene aberturas cuadradas, se cumple wl = wh. Ademas, en el grupo 11 de hilos de rejilla, existen orificios 115 (cuadriculas) respectivamente en porciones rodeadas por los hilos 111 verticales y los hilos 113 horizontales, y debido a la existencia de estos orificios 115, la capa 10 de nucleo puede tener un peso reducido en comparacion con una placa de acero, una placa de Al, o similares. Ademas, la suma del diametro (diametro del cable) d de los hilos que forman el grupo 11 de hilos de rejilla y la abertura w se denomina como paso (paso de rejilla) p. Notese que la abertura w descrita mas adelante se define mediante un lado largo de un rectangulo que tiene un area maxima que toca internamente un orificio e indica una media de los lados largos en diez orificios elegidos arbitrariamente, e indica, cuando los hilos se disponen en paralelo, un intervalo medio de los hilos dispuestos en paralelo.
Ademas, el grosor tN del grupo 11 de hilo de rejilla se representa mediante una distancia entre una porcion 111a de curvado y otra porcion 111b de curvado de los hilos 111 verticales o los hilos 113 horizontales. En el ejemplo ilustrado en la Figura 2B, el grosor tN del grupo 11 de hilos de rejilla esta representado mediante una distancia entre una porcion 111a de curvado superior y una porcion 111b de curvado inferior del hilo 113 horizontal. Como se ha descrito anteriormente, en la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion, la capa 10 de nucleo esta formada por uno o mas grupos 11 de hilo de rejilla y una o mas laminas 13 de resina. El grosor de la capa 10 de nucleo difiere dependiendo de como se laminan el grupo 11 de hilos de rejilla y la lamina 13 de resina. Cuando el grupo 11 de hilos de rejilla no esta embebido en la lamina 13 de resina, el grosor tc de la capa 10 de nucleo es tc = n x tN + n2 x tR, donde el numero de grupos 11 de hilo de rejilla es n-i, el grosor de la lamina 13 de resina es tR, y el numero de laminas 13 de resina es n2. Por otro lado, cuando esta embebido, el grosor es tc = n2 x tR. Ademas, cuando esta parcialmente embebido, entre ellos hay tc.
<Resistencia a la traccion de los hilos>
Incluso cuando se asegura una abertura que permite reduccion de peso, se asegura una resistencia de la capa de nucleo si la resistencia a la traccion de los hilos que forman el grupo de hilos de rejilla es 601 MPa o mayor. Como resultado, despues de someter la placa de acero laminado a un intenso procesamiento tal como curvado o embuticion profunda, la capa de nucleo no se destruye y se mantiene en condiciones. Preferiblemente, la resistencia a la traccion de los hilos es 1000 MPa o mayor, mas preferiblemente 2000 MPa o mayor, y en este rango se aseguran los efectos anteriormente descritos y se puede obtener un funcionamiento de absorcion de golpes. Por otro lado, en terminos de manejabilidad por cizalladura y curvado, preferiblemente la resistencia a la traccion de los hilos es de 6000 MPa o menor. Cuando la resistencia a la traccion de los hilos es mayor de 6000 MPa, crece la resistencia a la cizalladura de la capa de nucleo, y la fuerza de curvado y la fuerza de cizalladura aplicada tanto a una capa superficial y una capa de union entre una capa superficial y una capa adhesiva aumentan cuando se curva la placa de acero laminado, produciendose facilmente la destruccion de la capa superficial o la delaminacion y destruccion de la capa adhesiva.
<Diametro de los hilos>
El diametro d de los hilos (diametro de hilo d) no esta particularmente limitado, puede ser igual o menor que un grosor necesario de la capa 10 de nucleo desde el punto de la rigidez y la resistencia a los golpes que sea necesaria dependiendo de la aplicacion de la placa 11 de acero laminado, y puede determinarse adecuadamente dependiendo de las caracteristicas (densidad de la placa, rigidez, resistencia a los golpes, etc.) de la placa 1 de acero laminado que deberian priorizarse para cada aplicacion. Por ejemplo, cuando la densidad de placa de la placa 1 de acero laminado es particularmente importante, puede determinarse el diametro d a partir de la siguiente expresion (1) y la expresion (2) de acuerdo con la abertura del grupo 11 de hilos de rejilla y la densidad pobjetivo de placa como el objetivo de la capa 10 de nucleo. Adicionalmente, cuando la resistencia de la placa 1 de acero laminado es particularmente importante, puede determinarse el diametro d de hilo a partir de la siguiente expresion (3) y expresion (2) de acuerdo con un momento de curvado Mpobjetivo en un rango de deformacion plastica como factor
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dominante de la resistencia a los golpes.
pobjetivo > 7,8 x (1 - Vaire) x n ■■■ (1)
Vaire = W2 / (W + d)2 ... (2)
Mpobjetivo < 1 / 40ys[ (ts + tc) — tc ] + 1/8 (1 — Vaire) Oyc .. .(3)
(En las expresiones anteriores (1) a (3), pobjetivo denota la densidad de placa objetivo de la capa 10 de nucleo, Vaire denota el volumen de la porcion de orificio 115 en la capa 10 de nucleo, n denota el numero de laminaciones del grupo 11 de hilos de rejilla, w denota la abertura del grupo 11 de hilos de rejilla, Mpobjetivo denota el momento de curvado objetivo, oys denota el lfmite elastico de la placa 5 de acero de capa superficial, ts denota el grosor de la placa 5 de acero de capa superficial, tc denota el grosor de la capa 10 de nucleo, y d denota el diametro de cable del grupo 11 de hilos de rejilla).
<Abertura del grupo de cables de rejilla>
En la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion, es necesario que la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla sea igual o menor que diez veces el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial. El que la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla sea asf igual o menor que diez veces el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial se decide segun las consideraciones de los presentes inventores. Se supone el caso de una deformacion por traccion de la placa 1 de acero laminada que tiene la capa 10 de nucleo en el que una relacion de resistencia a la traccion entre los hilos como el material de base de la capa 10 de nucleo y la placa 5 de acero de capa superficial es igual o menor que 1/50 (que es un valor con una mayor resistencia a la traccion en el denominador). En este caso mediante un analisis FEM (Finite Element Method, Metodo de los Elementos Finitos), se descubrio que cuando la longitud de un lado del orificio 115 (la abertura w) que existe en la capa 10 de nucleo es mayor que diez veces el grosor de la placa 5 de acero de capa superficial, las tensiones se concentran en una porcion situada encima del orificio 115 en la placa 1 de acero de capa superficial, y la placa 5 de acero de capa superficial se fractura pronto. En la placa 5 de acero de capa superficial, el grosor sustancial de la placa de acero difiere entre la porcion situada encima de los orificios 115 de la capa 10 de nucleo y una porcion situada encima de los hilos (hilos 111 verticales e hilos 113 horizontales). En consecuencia, la resistencia (resistencia a la traccion y lfmite elastico) en la porcion situada encima de los orificios 115 se hace mas pequena que la resistencia de la porcion situada encima de los hilos. Como resultado, cuando se aplica una deformacion de traccion o deformacion de compresion a la placa 1 de acero laminado, las tensiones se concentran en la porcion situada encima de los orificios 115 que tiene una baja resistencia en la placa 5 de acero de capa superficial, disminuye la elongacion de fractura, y por tanto aumenta la manejabilidad.
Disminuyendo la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla para que sea igual o menor que diez veces el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial, las tensiones que se concentran en la porcion situada encima del orificio 115 de la placa 5 de acero de capa superficial durante la deformacion a traccion o compresion de la placa 1 de acero laminada pueden dispersarse, y la elongacion de fractura de la placa 5 de acero de capa superficial puede aumentarse. Como resultado, la manejabilidad de la placa 1 de acero laminada puede mejorarse, y puede asegurarse la estabilidad de procesado de la placa 1 de acero laminada incluso cuando se aplica un procesado intenso tal como curvado o embuticion profunda. Ademas, para dispersar suficientemente las tensiones, preferiblemente la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla es igual o menor que 3,5 veces el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial.
Ademas, cuando mas pequeno es la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla, mas puede dispersarse las tensiones que se concentran en la porcion situada encima de los orificios 115 de la placa 5 de acero de capa superficial. Ademas, si se produce una fractura en la placa 5 de acero de capa superficial, esta fractura esta confinada al orificio 115 que tiene la abertura w pequena y es diffcil que se transmita a otras porciones. Por tanto, cuanto mas pequena la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla, mas es preferido en lo que respecta a la manejabilidad. Por otro lado, cuando la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla es pequena, la densidad de placa de la capa 10 de nucleo aumenta debido a las expresiones (1) y (2) anteriores. En consecuencia, considerando un punto de vista de asegurar un peso ligero, preferiblemente, la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla es igual o mayor que 0,5 veces el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial.
Desde un punto de vista de conseguir una excelente manejabilidad y estabilidad de procesado de manera compatible con un peso ligero en un grado mayor que el descrito anteriormente, preferiblemente, la abertura w del grupo 11 de hilos de rejilla es igual o mayor que 0,5 veces e igual o menor que una vez el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial.
Ademas, en esta realizacion, como el grupo 11 de hilos de rejilla que forma una rejilla esta contenido en la capa 10 de nucleo, es mas facil controlar el tamano de los orificios que cuando se lleva a cabo un troquelado, abollonado, o similar en un material de placa de metal o similar para formar los orificios. Es decir, es facil controlar la longitud de un lado del orificio 115 (abertura w) para ajustarla al pequeno tamano igual o menor que diez veces el grosor ts de la placa 5 de acero de capa superficial. En consecuencia, con la placa de acero laminada de acuerdo con la presente
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invencion, tambien son posibles una reduccion de coste, una mejora en la productividad, y similares.
<Metodo de formacion del grupo de hilos de rejilla>
En un metodo de formacion del grupo 11 de hilos de rejilla, siempre que se satisfagan las condiciones anteriormente descritas de resistencia a la traccion y abertura de los hilos, no esta particularmente limitada una manera de entrelazar, una manera de tejer, o similar, y puede usarse cualquier forma de entre romboidal, hexagonal, rectangular, y similares. Como grupos 11 de hilos de rejilla cuadrados, existen el grupo de hilos de rejilla entrelazados, el grupo de hilos de rejilla ondulados, etc. Ejemplos espedficos del grupo de hilos de rejilla entrelazados incluyen entrelazado simple, entrelazado diagonal, entrelazado de esterilla, entrelazado de esterilla acresponada, y similares. Ademas, ejemplos espedficos del grupo de hilos de rejilla ondulados incluyen entrelazado ondulado, entrelazado ondulado de bloqueo, entrelazado ondulado doble, entrelazado ondulado plano, ton-cap entrelazado de pantalla ton-cap, entrelazado de pantalla de ranura, y similares. Ademas, el metodo de formacion del grupo 11 de hilos de rejilla puede ser la union en estado solido, tal como mediante soldadura en lugar de mediante entrelazado o trenzado. Es decir, los hilos 111 verticales y los hilos 113 horizontales pueden estar unidos mediante una union de estado solido tal como soldadura para formar una rejilla. Ademas, como metodo para entrelazar el grupo de hilos de rejilla, puede usarse entrelazado tridimensional en lugar de entrelazado bidimensional.
Entre los metodos de formacion anteriormente descritos del grupo 11 de hilos de rejilla, el grupo de hilos de rejilla con entrelazado simple es el preferido desde el punto de vista de la facilitad de fabricacion y eficiencia economica, y el grupo de hilos de rejilla con entrelazado de parte superior plana es preferido desde un punto de vista de la propiedad de union de la placa 5 de acero de capa superficial y la capa 10 de nucleo.
Ademas, en el grupo 1 de hilos de rejilla de acuerdo con esta realizacion, pueden anadirse ligaduras (hilos) en una direccion oblicua a las aberturas cuadradas usando los hilos anteriormente descritos. Esta direccion oblicua hace referencia a una direccion que cruza tanto los hilos 111 verticales como los hilos 113 horizontales. Espedficamente, por ejemplo, pueden anadirse al grupo 11 de hilos de rejilla cuadrada ligaduras (hilos) en una direccion segun 15°, 30°, 45° o similar con respecto de la direccion de los hilos 111 verticales o los hilos 113 horizontales.
<Con relacion al efecto de union para la placa de acero de capa superficial por el grupo de hilos de rejilla>
La Figura 3 es una vista en planta que ilustra la estructura de un ejemplo de modificacion del grupo de hilos de rejilla de acuerdo con esta realizacion. En esta realizacion, para obtener un efecto de union, que se describira mas adelante, para que se muestre suficientemente la placa 5 de acero de capa superficial por el grupo 11 de hilos de rejilla, como un grupo 11' de hilos de rejilla ilustrado en la Figura 3, preferiblemente, en particular, unas ligaduras (hilos) 117 segun una direccion ortogonal a 45° con relacion a las direcciones de los hilos 11 verticales y los hilos 113 horizontales son anadidos al grupo de hilos de rejilla cuadrada formado por los hilos 111 verticales y los hilos 113 horizontales.
Aqrn, el efecto de union para la placa 5 de acero de capa superficial por el grupo 11 de hilos de rejilla se describira con referencia a la Figura 4. La Figura 4 es una vista explicativa que ilustra un ejemplo del efecto de union para la placa de acero de capa superficial por el grupo de hilos de rejilla de acuerdo con esta realizacion. Notese que en la Figura 4, los hilos 111 verticales y los hilos 113 horizontales se muestran mediante lmeas solidas por facilitad de la explicacion.
En esta realizacion, el grupo 11 de hilos de rejilla esta contenido en la capa 10 de nucleo. Se supone que, como se ilustra en la vista izquierda de la Figura 4, el grupo 11 de hilos de rejilla es, por ejemplo, procesado a traccion por medio de una fuerza T a lo largo de la direccion de los hilos 111 verticales. Luego, como se ilustra en la vista derecha de la Figura 4, se produce una deformacion por traccion en la direccion de los hilos 111 verticales, mientras que no se produce ninguna deformacion por traccion en la direccion de los hilos 113 horizontales. Es decir, la abertura wl2 vertical despues del procesado a traccion es mayor que la abertura wl1 vertical antes del procesado a traccion, pero la abertura wh2 horizontal despues del procesado a traccion es sustancialmente igual que la abertura wh1 horizontal antes del procesado a traccion, y la abertura horizontal casi no cambia antes y despues del procesado a traccion.
Por tanto, cuando la capa 10 de nucleo tiene el grupo 11 de hilos de rejilla, si los hilos (hilos 111 verticales e hilos 113 horizontales) que forman el grupo 11 de hilos de rejilla estan parcialmente dispuestos en perpendicular a la direccion de la deformacion a compresion o deformacion a traccion durante el curvado, los hilos que forman el grupo 11 de hilos de rejilla no se deforman, y se obtiene un efecto de deformacion de Poisson de union de la placa 5 de acero de capa superficial. Mediante este efecto de union, puede aumentarse el modulo de Young Es de la placa 5 de acero de capa superficial, y es posible aumentar de manera eficiente la rigidez EI de la placa 1 de acero laminada representada por la siguiente expresion (4). Ademas, dicho efecto de union aparece por el uso del grupo 11 de hilos de rejilla, y no puede obtenerse, por ejemplo, mediante el troquelado de un material de placa de metal o similar.
EI = (1/12) Es [(ts + tc)3 - tc3] + 1/12Ectc3 ... (4)
(En la expresion anterior (4), EI es la rigidez de la placa 1 de acero laminado, Es es el modulo de Young de la placa 5 de acero de capa superficial, Ec es el modulo de Young de la capa 10 de nucleo, ts es el grosor de la placa 5 de
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acero de capa superficial, y tc es el grosor de la capa 10 de nucleo).
En esta realizacion, al disponer los hilos (hilos 111 verticales e hilos 113 horizontales) en perpendicular a la direccion de deformacion segun se ha descrito anteriormente a la vez que se asegura la isotropfa, el efecto de union de la placa 5 de acero de capa superficial se presenta en una direccion de deformacion amplia. En consecuencia, como el grupo de hilos de rejilla contenido en la capa 10 de nucleo, preferiblemente, se utiliza el grupo 11' de hilos de rejilla donde unas ligaduras (hilos) 117 en una direccion oblicua segun 45° con respecto de la direccion de los hilos 111 verticales y los hilos 113 horizontales son anadidos al grupo de hilos de rejilla cuadrada formado por los hilos 111 verticales y los hilos 113 horizontales.
<Laminacion de los grupos de hilos de rejilla>
Como se ha descrito anteriormente, puede haber un grupo 11 de hilos de rejilla contenido en la capa 10 de nucleo de acuerdo con esta realizacion, o pueden laminarse dos o mas grupos de hilos de rejilla. Ademas, uno o mas grupos 11 de hilos de rejilla pueden disponerse de manera aleatoria bidimensionalmente. Ademas, cuando se laminan dos o mas grupos, se incluye el caso en el que la lamina 13 de resina se lamina entre dos grupos 11 de hilos de rejilla. En particular, en esta realizacion, cuando se laminan n capas (n es dos o mas) de grupos 11 de hilos de rejilla en la capa 10 de nucleo para aumentar la isotropfa de la capa 10 de nucleo, es posible desplazar la direccion de los hilos que forman el grupo 11 de hilos de rejilla de cada capa una cierta direccion segun los angulos 360/3n° o mas y 360/n° o menos entre las capas adyacentes de los grupos 11 de hilos de rejilla, para laminar los grupos 1 de hilos de rejilla de las capas respectivas. Para ilustrar dicho metodo de laminacion, existe un metodo para laminar cuatro capas de modo que en el grupo 11 de hilos de rejilla mas bajo, los grupos 11 de hilos de rejilla como capas superiores del mismo son laminados rotados cada uno de ellos 45°. Desde un punto de vista de aumentar la isotropfa, preferiblemente, el numero n de capas de grupos 11 de hilos de rejilla se aumenta y los grupos 11 de hilos de rejilla son laminados siendo rotados cada uno de ellos pequenos angulos (360/3n° hasta 360/3n° cada uno). Por otro lado, desde un punto de vista de la racionalidad economica, preferiblemente se establece un lfmite superior para el numero de capas. Por tanto, preferiblemente, el numero de grupos 11 de hilos de rejilla a laminar es mayor de dos y menor de 20. Ademas, cuando se laminan dos o mas grupos 11 de hilos de rejilla, los respectivos grupos de hilos de rejilla pueden disponerse en paralelo sin rotacion.
Aqm, con referencia a la Figura 5, se describira un ejemplo preferido del caso en el que la capa 10 de nucleo tiene una estructura en la que se laminan tres o mas grupos 11 de hilos de rejilla. La Figura 5 es una vista de una seccion transversal que ilustra la estructura de un ejemplo modificado de una placa 1' de acero laminado de acuerdo con esta realizacion.
Como se ilustra en la Figura 5, la capa 10 de nucleo en la placa 1' de acero laminado tiene una estructura en la que una lamina 13 de resina, un grupo 11A de hilos de rejilla, una lamina 13 de resina, un grupo 11B de hilos de rejilla, una lamina 13 de resina, un grupo 11C de hilos de rejilla, y una lamina 13 de resina son laminados en este orden desde el lado de la placa 5 de acero de capa superficial. Entonces, la abertura wa de los dos grupos 11A, 11C de hilos de rejilla dispuestos en un lado cerca de la placa 5 de acero de capa superficial es mas pequena que la abertura wb del grupo 11B de hilos de rejilla dispuesto en un lado alejado de la placa 5 de acero de capa superficial. Por tanto, es preferido que la abertura del grupo de hilos de rejilla dispuesto en un lado alejado con respecto de una posicion central en la direccion del grosor de la capa de nucleo sea mas pequeno que la abertura del grupo de hilos de rejilla dispuestos en un lado cercano con respecto de la posicion central en la direccion del grosor de la capa de nucleo. Esto es debido al siguiente motivo.
Generalmente, una porcion central en una direccion del grosor de una placa de acero tiene una contribucion relativamente pequena a la rigidez o resistencia a los golpes. En consecuencia, el grupo 11B de hilos de rejilla con una abertura grande y una resistencia pequena se dispone en la porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo de la placa 1 de acero laminado que tiene una contribucion a la rigidez y a la resistencia a los golpes relativamente baja para reducir aun mas el peso. Por otro lado, en el lado de la placa 5 de acero de capa superficial que tiene una contribucion a la rigidez y la resistencia a los golpes relativamente alta, se disponen los grupos 11A, 11C que tienen una abertura pequena y una alta resistencia, para asegurar la rigidez y la resistencia a los golpes. Por tanto, en la placa 1' de acero laminado de acuerdo con el ejemplo modificado de esta realizacion, la abertura wa de los grupos 11A, 11C de hilos de rejilla en el lado de la placa 5 de acero de capa superficial se hace relativamente mas pequena, y la abertura wb del grupo 11B de hilos de rejilla dispuestos en el lado central de la capa 10 de nucleo se hace relativamente mas grande.
Ademas, cuando se lamina una pluralidad de grupos 11 de hilos de rejilla y laminas 13 de resina, puede usarse un adhesivo o similar, que se describira mas adelante, para unir los respectivos grupos 11 de hilos de rejilla y las laminas 13 de resina. Ademas, cuando se unen directamente dos grupos 11 de hilos de rejilla, puede anadirse una fuerza de union con respecto de la deformacion por cizalladura soldando o entrelazando un punto de union para aumentar una fuerza de friccion en el punto de union.
<Material para los hilos>
En esta realizacion, para los hilos que forman la rejilla, hilos con una resistencia a la traccion de 601 MPa o superior seran suficiente, y son concebibles los siguientes hilos metalicos, inorganicos, organicos. Entre otros, los hilos
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<Composicion de los hilos de acero>
Cuando se usan hilos de acero para el grupo 11 de hilos de rejilla en esta realizacion, es preferido que el contenido en carbono de los mismos sea de 0,24% en masa o mas. Al ser el contenido de carbono de los hilos de acero de 0,24% en masa o mas, se puede asegurar la resistencia a la traccion de los hilos de acero. Por ejemplo, cuando la densidad de hilos de acero en la capa 10 de nucleo disminuye hasta una densidad de placa requerida (relacion de masa de las placas de acero en la capa 10 de nucleo), es posible asegurar la resistencia a la traccion y la resistencia a la deformacion del grupo 11 de hilos de rejilla de la capa 10 de nucleo cuando la placa 1 de acero laminado es procesado o requerida en un producto despues de ser procesada. En consecuencia, es posible reducir el peso de la placa 1 de acero laminado suficientemente a la vez que se mantiene una alta rigidez y resistencia a los golpes de la placa 1 de acero laminado.
Por otro lado, cuando el contenido de carbono de los hilos de acero es menor de 0,24% en masa, la resistencia a la traccion y el lfmite elastico de los hilos de acero disminuyen. Por tanto, a no ser que la resistencia del hilo de acero de la capa 10 de nucleo aumente y se refuerce, no se puede asegurar la resistencia a la traccion y lfmite elastico necesarios de la capa 10 de nucleo, y el peso de la placa 1 de acero laminado no puede reducirse suficientemente. Ademas, como hilos de acero, se pueden usar preferiblemente los JIS G 3506-2004, JIS G 3502-2004, o similares, aunque los hilos de acero no se limitan a estos y se pueden utilizar cualesquiera hilos de acero que satisfagan la composicion anteriormente descrita como hilos de acero para formar el grupo 11 de hilos de rejilla de esta realizacion.
Ademas, desde un punto de vista de mejorar aun mas la resistencia a la traccion y el lfmite elastico de la capa 10 de nucleo, es preferido que el contenido en carbono de los hilos de acero sea de 0,60% en masa o mas. En consecuencia, incluso cuando la densidad de placa de la capa 10 de nucleo desciende mas de lo convencional, la resistencia a la traccion y el lfmite elastico de la capa 10 de nucleo puede asegurarse lo suficiente, y por tanto es posible conseguir un alto nivel de ligereza compatible con la rigidez y la resistencia a los golpes. Por otro lado, cuando el contenido en carbono de los hilos de acero es demasiado algo, el grupo 11 de hilos de rejilla de la capa 10 de nucleo se vuelve demasiado duro. Por tanto, puede ocurrir que el control de la abertura del grupo 11 de hilos de rejilla en intervalos tan pequenos como diez veces el grosor de la placa 5 de acero de capa superficial se dificulte. Desde este punto de vista, es preferido que el contenido en carbono de los hilos de acero sea de 0,96% o menos.
(Estructura de la lamina de resina)
A continuacion, se describira la estructura de la lamina 13 de resina de acuerdo con esta realizacion. Como material de base para la lamina 13 de resina de acuerdo con esta realizacion, no existe limitacion particular para el tipo de resina. Puede usarse una lamina de resina formada por una resina termoplastica, una resina termoendurecible, un cuerpo elastomerico, o similar, o una mezcla de una o mas de las anteriores. Espedficamente, ejemplos del tipo de resina para la lamina 13 de resina incluyen laminas de resina basadas en vinilo de proposito general de poliestireno, polimetil metacrilato, cloruro de vinilo duro o blando, polietileno de alta densidad o baja densidad o baja densidad lineal, polipropileno, y similares, laminas de resina basadas en elastomeros de inonomero, elastomero basado en poliolefina, elastomero basado en estireno, o similares, laminas de resina de poliester de policarbonato, polietileno tereftalato, polibutileno tereftalato, poliarilato, o similares, laminas de resina de poliamida de nailon-6, de nailon-66, de nailon-12, o similares, laminas de resina de poliimida, laminas de resina de carbonato de poliester, laminas de resina de termoplastico de condensacion de eter de polifenileno, o similares, laminas de resina termoplastica de resina de epoxi, resina de fenol, resina de urea, resina de melanina de poliester, o similares, y una mezcla de las mismas. Ademas, con el proposito de reformar la formabilidad de la lamina, la resistencia a los golpes y similares de la lamina 13 de resina, es posible mezclar en la resina anteriormente descrita un polfmero de condensacion de resina de haluro de vinilo de poliestireno, polimetil metacrilato, cloruro de vinilo duro o blando, o similares, resinas de proposito general basadas en vinilo de polietileno de alta densidad o baja densidad o baja densidad lineal, polipropileno, poliolefina amorfa, o similares, resinas basadas en elastomero de ionomero, elastomero basado en poliolefina de copolfmero de etileno propileno, copolfmero de etileno buteno, copolfmero de acetato de etileno vinilo, o similares, elastomero basado en estireno, o similares, policarbonato o similares.
Como la lamina 13 de resina esta reforzada con el grupo 11 de hilos de rejilla, tiene una excelente estabilidad de
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forma a altas temperatures en comparacion con laminas de resina que no incluyen un material de refuerzo como el grupo 11 de hilos de rejilla. Por tanto, aunque no es necesario especificar la resistencia al calor del material de base de la lamina 13 de resina, cuando se trata de una lamina 13 de resina amorfa, es preferido que su temperature de transicion vttrea sea de 100° C o mayor. Ademas, cuando es una lamina 13 de resina cristalina, es preferido que su punto de fusion sea de 120° C o mayor. En una lamina 13 de resina usando un material de base cuya temperatura de transicion vftrea y punto de fusion (temperatura de cristalizacion) esten fuera de tales rangos de temperatura, se produce una deformacion progresiva localmente durante el pintado en caliente, y pueden producirse irregularidades correspondientes a las porciones 115 de orificio del grupo 11 de hilos de rejilla en la superficie de la placa 5 de acero de capa superficial.
Ademas, para asegurar la adhesion de la placa 5 de acero de capa superficial y el grupo 11 de hilos de rejilla con la lamina 13 de resina, es preferido que la lamina 13 de resina contenga una resina en la que se introduce un grupo polar, como un grupo carboxilo, un grupo de acido anfndrido, un grupo fosfato, grupo sulfonico, sal metalica o un grupo activo de los mismos, grupo epoxi, grupo hidroxilo, grupo amino, grupo carbonilo, grupo de enlace de ester, grupo de enlace de carbonato, grupo de enlace de amida, grupo de enlace de imida, o similares.
Por los motivos anteriores, el material de base de resina mas preferido para la lamina 13 de resina es una resina de poliester o resina de poliamida, y mas espedficamente, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, nailon-6, nailon-66, nailon-12, o similares son particularmente preferidos. La lamina 13 de resina que usa tal material de base de resina presenta resistencia al calor y una adhesion favorable entre la placa 5 de acero de capa superficial y puede asegurarse el grupo 11 de hilos de rejilla con la lamina 13 de resina debido a un grupo polar tal como un grupo ester, grupo amida, o grupo carboxilo de extremo, grupo hidroxilo, grupo amino, o similares en una cadena de moleculas. Ademas, una lamina 13 de resina de este tipo presenta un excelente equilibrio de propiedades mecanicas tales como resistencia y dureza. Mas preferiblemente, se trata de una lamina 13 de resina que usa una resina de poliester o resina de poliamida que usa un grupo carboxilo permanece 70% o mas de un extremo de cadena de moleculas como material de base de resina. Entre varios elementos de sustitucion, el grupo carboxilo tiene la mayor adhesion con la placa 5 de acero de capa superficial y el grupo 11 de hilos de rejilla, y por tanto cuando mas grupo carboxilo contenga el material de base de resina, mayor sera la adhesion de la lamina 13 de resina con la placa 5 de acero de capa superficial y el grupo 11 de hilos de rejilla. Ademas, las resinas anteriormente descritas se obtienen mediante polimerizacion mediante el sellado de un extremo con un compuesto qrnmico que contienen un grupo carboxilo 2-funcional o mas, en el que se une ligeramente un monomero mas que contiene un grupo carboxilo, o similar. Ademas, la relacion restante del grupo de carboxilo de extremo puede calcularse a partir de una relacion entre una rafz de extremo obtenida mediante una dosificacion de neutralizacion de un material de base de resina, disuelto en un disolvente que tiene una afinidad, con una solucion alcalina, y una rafz de extremo calculada a partir de un peso molecular medio obtenido mediante SEC (Size Extrusion Cromatography, Cromatograffa por Extrusion de Tamano).
Ademas, en la lamina 13 de resina de acuerdo con esta realizacion, preferiblemente se usa una espuma como material de base de resina para conseguir un efecto de reduccion de peso. En este caso, la relacion de expansion de la resina es preferiblemente de dos o mas, mas preferiblemente de cuatro o mas, y aun mas preferiblemente de diez o mas, de modo que presente un efecto de reduccion de peso suficiente. Por otro lado, la relacion de expansion de la espuma es preferiblemente de 15 o menos. Esto es porque aunque es posible que exista un efecto de mejora de la resistencia a la compresion de la capa 10 de nucleo por el efecto de refuerzo del grupo 11 de hilos de rejilla incluso cuando la relacion de expansion es mayor de 15, el modulo elastico y la resistencia a la cizalladura disminuyen significativamente, produciendose facilmente un fallo por cizalladura u ondulacion superficial cuando se procesa la placa 1 de acero laminado.
Cuando se usa espuma como material de base de resina de la lamina 13 de resina, es preferible que las burbujas se dispersen de manera que la distancia entre burbujas adyacentes sea de 0,1 pm o mayor y 5 pm o menor. Al hacer que la distancia entre burbujas adyacentes sea de 0,1 pm o mayor, las tensiones se concentran en la interfaz entre las burbujas finamente dispersadas y una resina de matriz, y como resultado las tensiones pueden dispersarse en la totalidad de la placa 1 de acero laminado. Ademas, mediante el control de la distancia entre burbujas adyacentes para que sea de 5 pm o menor, el area de deformacion plastica formada por las tensiones que se concentran en la interfaz entre las burbujas y la resina de matriz puede ser continua, evitando asf la transmision de grietas y mejorando la dureza de la lamina 13 de resina. Como resultado, incluso cuando la placa 1 de acero laminado se somete a un procesado intenso en fno, es posible evitar la destruccion por la lamina 13 de resina mediante el uso de la espuma. Un rango mas preferido de distancia entre burbujas adyacentes es de 2,0 pm o menor, mas preferiblemente 1,0 pm o menor. Cuanto menor sea la distancia entre burbujas adyacentes, mas facil sera que el area de deformacion plastica se vuelva continua y mas facil la mejora de dureza de la lamina 13 de resina.
Ademas, preferiblemente, el diametro medio de burbuja de la espuma usada como material de base de resina de la lamina 13 de resina se controla para que sea 0,1 pm o mayor, y 10 pm o menor. Cuando el diametro medio de burbuja es menor de 0,1 de burbuja, es diffcil concentrar tensiones en la interfaz entre las burbujas y la resina de matriz. Por otro lado, cuando el diametro medio de burbuja es mayor de 10 de burbuja, es diffcil controlar la distancia entre burbujas adyacentes para que este en el rango preferido anteriormente descrito. A partir de este punto de vista, el diametro de burbuja medio es preferiblemente de 5 pm o menor, mas preferiblemente de 3 pm o menor.
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Aqm, la distancia entre burbujas adyacentes y el diametro medio de burbuja pueden evaluarse observando una seccion transversal de la lamina 13 de resina con un microscopio electronico o similar, y llevando a cabo un procesamiento de la imagen o similar. Espedficamente, se digitaliza una imagen de microscopio de una seccion transversal, y se puede calcular el diametro de burbuja medio como un valor medio de un diametro circular equivalente como diametro cuando se sustituye por el area de un drculo. Ademas, la distancia entre burbujas adyacentes puede estimarse a partir de una distancia entre circunferencias de burbujas segun una lrnea recta que une los centros de las burbujas.
Ademas, la lamina 13 de resina de acuerdo con esta realizacion puede ser sometida a un tratamiento superficial conocido publicamente tal como un tratamiento de corona, tratamiento de plasma, o tratamiento UV, para aumentar una tension superficial cntica, mejorando asf la adhesion con la placa 5 de acero de capa superficial y el adhesivo. Desde un punto de vista de asegurar la adhesion con la placa 5 de acero de capa superficial, es preferido que la tension superficial cntica sea controlada para que sea 45 dyn/cm (mN/m) o mayor mediante el tratamiento superficial antes de que la lamina 13 de resina sea laminada. Ademas, cuando la lamina 13 de resina es laminada mediante un adhesivo, es preferido el uso de un adhesivo, que se describira mas adelante, para la adhesion y estabilidad de forma resistente al calor.
Aqm, en esta realizacion, preferiblemente, el grupo 11 de hilos de rejilla esta embebido en la lamina 13 de resina. Aqm, la expresion “el grupo 11 de hilos de rejilla esta embebido a la lamina 13 de resina” significa un estado en el que una porcion que corresponde al 90% o mas del volumen de todo el grupo 11 de hilos de resina esta envuelto en la lamina 13 de resina. Al embeber el grupo 11 de hilos de rejilla en la lamina 13 de resina, puede aumentarse el modulo elastico y la resistencia a la traccion de la capa 10 de nucleo, y puede aumentarse la rigidez y la resistencia a los golpes. Ademas, al embeber el grupo 11 de hilos de rejilla en la lamina 13 de resina, se consigue un contacto entre la placa 5 de acero de capa superficial y el grupo 11 de hilos de rejilla o entre los grupos 11 de hilos de rejilla a traves de la lamina 13 de resina. Por tanto, la lamina 13 de resina puede jugar el papel de miembro de absorcion de golpes para mejorar el rendimiento de la amortiguacion de la placa 1 de acero laminado. Ademas, al embeber el grupo 11 de hilos de rejilla en la lamina 13 de resina, puede reducirse el peso a la vez que se asegura un mayor grosor que en el caso de unicamente un grupo 11 de hilos de rejilla. Ademas, incluso cuando se usa el grupo 11 de hilos de rejilla que tiene las porciones 115 de orificio, las porciones 115 de orificio pueden llenarse con la resina, y por tanto el area de contacto entre la capa 10 de nucleo y la placa 5 de acero de capa superficial puede aumentarse para mejorar la adhesion entre la capa 10 de nucleo y la placa 5 de acero de capa superficial. Ademas, puede evitarse la corrosion mediante la supresion de la adhesion de agua a la parte interior de la placa 5 de acero de capa superficial debido a la condensacion de vaho o similar, y por tanto tambien se puede mejorar la resistencia a la corrosion de la placa 1 de acero laminado.
Ademas, es preferible que el grosor de la lamina 13 de resina sea mayor del 40% del grosor del grupo 11 de hilos de rejilla. Cuando el grosor de la lamina 13 de resina es igual o menor del 40% del grosor del grupo 11 de hilos de rejilla, puede ocurrir que la placa 1 de acero laminado no tenga un rendimiento de amortiguacion suficiente.
(Estructura de la placa de acero de capa superficial)
La placa 5 de acero de capa superficial de acuerdo con esta realizacion no esta particularmente limitada. Espedficamente, es posible usar, por ejemplo, una placa de acero como por ejemplo una placa de acero recubierta de estano o estano delgado, una placa de acero tratada con acido de cromo electrolftico (acero sin estano), una placa de acero recubierta de mquel, o similar, una placa de acero mediante inmersion en caliente tal como una placa de acero galvanizado obtenida mediante inmersion en caliente, una placa de acero obtenida mediante inmersion en caliente recubierta de aleacion de hierro galvanizado, una placa de acero obtenida mediante inmersion en caliente recubierta de aleacion de magnesio-aluminio-cinc, una placa de acero obtenida mediante inmersion en caliente recubierta de aleacion de aluminio-silicio, una placa de acero obtenida mediante inmersion en caliente recubierta de aleacion de plomo-estano, o similar, una placa de acero con un tratamiento superficial de placa de acero con recubrimiento electrolftico o similar, tal como una placa de acero con galvanizacion electrolftica, una placa de acero recubierta de mquel con galvanizacion electrolftica, una placa de acero recubierta de aleacion de hierro con galvanizacion electrolftica, una placa de acero recubierta de aleacion de cromo con galvanizacion electrolftica, o similar, una placa de acero laminada en fno, una placa de acero laminada en caliente, una placa de acero inoxidable, o similar. Ademas, la placa 5 de acero de capa superficial puede ser una placa de acero con un tratamiento superficial tal como una placa de acero pintada, una capa de acero impresa, una capa de acero laminada con un film, o similares.
Ademas, es posible laminar la capa 10 de nucleo entre diferentes tipos de placas de acero. Espedficamente, en una aplicacion donde es necesario un curvado o embuticion profunda o similar, es posible laminar la capa 10 de nucleo entre placas de acero con resistencias diferentes, se usa un acero blando en una superficie que tiene un radio de curvatura r pequeno y que es diffcil de procesar, y se usa un acero de alta resistencia para la otra superficie para asegurar la resistencia.
Ademas, es posible llevar a cabo un tratamiento superficial conocido publicamente sobre la superficie de la placa 5 de acero de capa superficial de acuerdo con esta realizacion, para mejorar la resistencia a la adhesion y la corrosion. Ejemplos de dicho tratamiento superficial incluyen tratamiento de cromato (de tipo reactivo, de tipo de
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recubrimiento, electrolttico), tratamiento de fosfato, tratamiento de resina organica, y similares, aunque no se limitan a los mismos.
(Union de la lamina de resina y la placa de acero de capa superficial o el grupo de hilos de rejilla)
A continuacion, se describira la union de la lamina 13 de resina y la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla.
La union de la lamina 13 de resina y la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla de acuerdo con esta realizacion puede significar unir mediante la laminacion directa de la lamina 13 de resina sobre la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla o unir mediante la laminacion de una capa de adhesivo entre la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla y la lamina 13 de resina. Cuando se lamina la capa adhesiva, es necesario que el adhesivo tenga afinidad tanto con la lamina 13 de resina como con la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla. Un criterio relativo a la afinidad del adhesivo con la lamina 13 de resina es que una diferencia en el parametro de solubilidad entre el adhesivo y la lamina 13 de resina sea de 6 MJ/m3 o menor. Alternativamente, en caso de que la lamina 13 de resina tenga un grupo polar, un criterio es que un grupo funcional (incluyendo un grupo de acoplamiento) capaz de formar, con este grupo polar, una union qmmica tal como una union covalente, una union de hidrogeno, un efecto de interaccion de iones, una union de coordenadas, o similares, o una union ffsica o similar que no esta acompanada por el movimiento de cargas, sea introducido en el adhesivo. El parametro de solubilidad puede estimarse mediante el metodo de Fedors o Small o similar a partir de una estructura qmmica o similar de una unidad que forma. La diferencia en el parametro de solubilidad entre el adhesivo y la lamina 13 de resina es preferiblemente de 6 MJ/m3 o menor, mas preferiblemente de 3 MJ/m3 o menor, aun mas preferiblemente 2 MJ/m3 o menor. Cuanto menor sea la diferencia en el parametro de solubilidad entre el adhesivo y la lamina 13 de resina, mas mejora la compatibilidad entre ambos y la adhesion inicial.
Por otro lado, puede evaluarse una adhesion adecuada entre la lamina 13 de resina en la practica y el adhesivo mediante la adherencia de dos laminas 13 de resina con un adhesivo y la medida de una resistencia T de separacion. En este caso, la resistencia T de separacion es preferiblemente de 20 N/cm o mayor, mas preferiblemente 30 N/cm o mayor, aun mas preferiblemente 45 N/cm o mayor, y aun mas preferiblemente 60 N/cm o mayor. Ademas, cuando la resistencia de separacion es menor de 20 N/cm, la resistencia de adhesion inicial justo despues de que la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla se ha laminado es pequena, y puede producirse una delaminacion en la interfaz entre la lamina 13 de resina y el adhesivo durante el procesado o el calentamiento tras el procesado.
La afinidad practica de la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla con el adhesivo puede evaluarse mediante un test de separacion T (JlS Z 0238) de una pieza de test obtenida mediante la union de dos placas 5 de acero de capa superficial o dos grupos 11 de hilos de rejilla con un adhesivo. La resistencia de separacion T en este caso esta preferiblemente dentro de un rango de resistencia similar entre la lamina 13 de resina y el adhesivo. Espedficamente, de un modo similar a la interfaz entre la lamina 13 de resina y el adhesivo, es preferida una resistencia T de separacion de 20 N/cm. Cuando la resistencia T de separacion es menor de 20 N/cm, la interfaz entre la placa 5 de acero de capa superficial (o el grupo 11 de hilos de rejilla) y el adhesivo dificulta la adhesion, y puede producirse la delaminacion durante el procesamiento o calentamiento de la placa 1 de acero laminado. Ademas, la resistencia T de separacion de la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla con el adhesivo es mas preferiblemente de 30 N/cm o mayor, todavfa mas preferiblemente 45 N/cm o mayor, y aun mas preferiblemente 60 N/cm o mayor.
Ademas, para retener la estabilidad de forma resistente al calor despues de haber sido procesado, un modulo G' de almacenamiento del adhesivo a 100° C a 160° C es preferiblemente de 0,05 MPa o mayor y 100 GPa o menor. Cuando se conforma la placa 1 de acero laminado, se producen tensiones residuales en la interfaz entre la placa 5 de acero de capa superficial (o el grupo 11 de hilos de rejilla) y el adhesivo. Cuando el producto conformado de la placa 1 de acero laminado se caliente hasta la temperatura descrita, si el modulo G' de almacenamiento del adhesivo es menor que 0,05 MPa, la capa adhesiva se deforma progresivamente debido a estas tensiones residuales, lo que puede conducir a la destruccion de la capa adhesiva o al comienzo de la delaminacion de la capa adhesiva. A partir de este punto de vista, el modulo G' de almacenamiento del adhesivo a 100° C hasta 160° C es mas preferiblemente de 1,0 MPa o mayor, aun mas preferiblemente de 5 MPa o mayor. Por otro lado, cuando el modulo G' de almacenamiento del adhesivo es mayor de 100 GPa, el modulo G' de almacenamiento a temperatura ambiente aumenta, y por tanto disminuye la capacidad de procesamiento disminuye. En consecuencia, puede ocurrir que la capa adhesiva resulte destruida cuando la placa 1 de acero laminado es procesada, o que se produzca facilmente una delaminacion empezando por la capa adhesiva. Ademas, el modulo G' de almacenamiento del adhesivo puede evaluarse mediante el valor mas alto del modulo de almacenamiento del adhesivo medido en frecuencias de 0,1 Hz a 10 Hz. Un film adhesivo que esta entrecruzado y curado mediante la adicion de la misma historia termica que un estado de laminacion en el caso de un adhesivo termoendurecible, o un film adhesivo en el caso de un adhesivo termoplastico, puede ser medido a traves de un aparato de medida de la viscosidad dinamica conocido publicamente.
Ademas, una relacion tan 6 (=G''/G') entre un modulo G'' de perdida a la temperatura mencionada anteriormente de
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la capa adhesiva y el modulo G' de almacenamiento es preferiblemente tan 6 < 1, mas preferiblemente tan 6 < 0,8, aun mas preferiblemente tan 6 < 0,5, todavfa mas preferiblemente tan 6 < 0,1. Cuanto mas pequeno sea tan 6, mas se suprime la deformacion progresiva de la capa de adhesivo debido a las tensiones residuales cuando se caliente y la forma puede ser estable. Por otro lado, cuanto tan >1, la capa adhesiva puede fluir de manera viscosa cuando el producto se calienta hasta la temperatura anteriormente mencionada y provocar una forma inestable, o puede producirse una deformacion progresiva y destruccion y provocar asf la delaminacion.
Ejemplos del adhesivo que se puede usar para la capa adhesiva incluyen adhesivos termoendurecibles basados en resina tales como resina de urea, resina de melanina, resina de fenol, resina de resorcinol, resina de epoxi, base de poliester, base de poliuretano, base de poliamida, base de polibencimidazol, base de acrilato, y similares, adhesivos termoplasticos basados en resina de base de resina de vinil acetato, base de acetal de polivinilo, base de resina basada en acetato de etileno vinilo, base de cloruro de vinilo, acnlicos, base de resina de acrilato, base de poliamida, base de celulosa, base de poliester, base de poliolefina, y similares, adhesivos naturales de asfalto, goma natural, protema, almidon, y similares, adhesivo basado en elastomero de goma de nitrilo, goma basada en estireno, base de polisulfuro, base de goma de butilo, base de goma de silicio, base de goma acnlica, base de goma de silicio modificado, base de goma de uretano, base de goma de uretano sililacion, y similares, adhesivos inorganicos tales como agente de acoplamiento de silano de Y-glicidoxipropiltrimetoxilano o p - (3, 4 - epoxiciclohexil) etiltrimetoxilano, y similares y agente de acoplamiento de titano, y similares que pueden seleccionarse en correspondencia con la lamina 13 de resina. Cuando la lamina 13 de resina es una resina basada en poliamida o resina basada en poliister, basada en poliuretano, basada en poliister, son preferidos adhesivos basados en poliamida debido a su afinidad tanto con la lamina 13 de resina como con la placa 5 de acero de capa superficial (o el grupo 11 de hilos de rejilla). Ademas, debido a la resistencia al calor del adhesivo, es preferido un adhesivo reactivo de fusion con calor obtenido mediante la adicion de un agente de entrecruzamiento a tales materiales de base de adhesivo. Entre otros, un adhesivo termoimpregnado reactivo basado en poliester obtenido mediante la adicion de un agente de entrecruzamiento a un material de base de adhesivo basado en poliester es particularmente preferido con respecto a la capacidad de manejo.
N ejemplo del material de base de poliester que se puede utilizar para el adhesivo termoimpregnado reactivo es poliester saturado formado de un residuo de diol y un residuo de acido dicarboxflico, que se ejemplifican arriba. Entre otros, un poliester de copolfmero formado de varios residuos de diol o varios residuos de acido dicarboxflico o una combinacion de los mismos es preferida porque reduce el grado de cristalizacion y mejora la adhesividad. Espedficamente, es preferido un poliester en el que, con componentes principales de 1,4-butadiol y un residuo de acido tereftalico, se copolimericen otros residuos de diolo o residuos de acido dicarboxflico. Mas ejemplos espedficos incluyen “Vylon” fabricado por Toyobo, “Hardec” fabricado por Asahi Kasei, “KEMIT” fabricado por Toray, “Aron Melt PES” fabricado por Toagosei, “Polyester” fabricado por Nippon Synthetic Chemical Industry, y similares. Son preferidos tipos cristalinos a tipos amorfos en vista de su resistencia al calor.
Ejemplos del agente de entrecruzamiento que puede utilizarse para el adhesivo termoimpregnado reactivo incluyen imidazola, isocianato, resina de epoxi, compuesto qrnmico de novolac de fenol, compuesto de melanina, y similares. Entre otros, es particularmente preferido un compuesto qrnmico de isocianato debido a la controlabilidad de la velocidad de la reaccion de entrecruzamiento. El compuesto qrnmico de isocianato es un compuesto qrnmico de isocianato de serie aromatica o serie alifatica que tiene dos o mas grupos funcionales de isocianato y una mezcla de los mismos. Espedficamente, existen compuestos qrnmicos de isocianato de serie aromatica tal como el compuesto de diisocianato difenilmetano (MDI), el MDI modificado de carbodiimida, el difenilmetano 4,4-diisocianato, el difenilmetano-2,2'-diisocianato, el difenilmetano-2,4'-diisocianato, el oligomero fenilmetileno isocianato (TDI), el tetrametil xileno diisocianato (TMXDI), el naftileno diisocianato, el trifenilmetano triisocianato, y similares, diisocianatos de serie alifatica tales como el isoforonediisocianato, hexametileno diisocianato, diisocianato aromatico hidrogenado, poliisocianato alifatico, poliisocianato alidclico, y similares, y triisocianato, y poliisocianato.
(Union del grupo de hilos de rejilla y la placa de acero de capa superficial)
A continuacion, como el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial pueden unirse directamente en esta realizacion, se describira la union del grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial en esta realizacion. En primer lugar, la adhesion preferida entre el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial puede evaluarse mediante la resistencia a la separacion. El grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial de esta realizacion preferiblemente se unen con la resistencia de separacion de 5 N/cm o mayor. Cuando la resistencia de separacion es menor de 5 N/cm, las placas 5 de acero de capa superficial en ambas caras de la capa 10 de nucleo se convierten en un cuerpo y no se deforman durante la deformacion por curvado o una deformacion a traccion de la placa 1 de acero laminado, y puede ocurrir que la placa 1 de acero laminado no tenga la rigidez y resistencia a los golpes. Para hacer que un desplazamiento de las placas de acero de capa superficial de ambas caras de la capa 10 de nucleo mediante cizalladura durante una deformacion por curvado de la placa 1 de acero laminado sea pequeno, la resistencia de separacion es preferiblemente de 25 N/cm o mayor, mas preferiblemente 40 N/cm o mayor, aun mas preferiblemente 60 N/cm o mayor. Ademas, la resistencia de separacion puede ser evaluada mediante el test de separacion T de JIS Z0238.
En el caso en que el grupo 11 de hilos de rejilla es una rejilla de hilos formada por hilos de acero, se puede aplicar un metodo de union de materiales de acero publicamente conocido al metodo de union del grupo 11 de hilos de
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rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial. Espedficamente, por ejemplo, se pueden utilizar la union por adhesion, union cobresoldada, soldadura, o similares.
Cuando el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial se unen por adhesion, se utiliza un adhesivo como material de union. En este momento, para retener la estabilidad de forma resistente al calor despues del procesamiento, un modulo G' de almacenamiento del adhesivo a 100° C hasta 160° C es preferiblemente de 0,05 MPa o superior y 100 GPa o inferior. Como se ha descrito anteriormente, cuando se conforma la placa 1 de acero laminado, se producen tensiones residuales en la interfaz entre la placa 5 de acero de capa superficial (o el grupo 11 de hilos de rejilla) y el adhesivo. Cuando un producto conformado de la placa 1 de acero laminado se caliente hasta la temperatura anteriormente mencionada (100° C hasta 160° C), si el modulo G' de almacenamiento del adhesivo es menor de 0,05 MPa, la capa de adhesivo se deforma de manera progresiva debido a estas tensiones residuales, lo que puede provocar la destruccion de la capa de adhesivo o un principio de delaminacion desde la capa adhesiva. Para evitar la deformacion progresiva de la capa adhesiva de manera mas segura, el modulo G' de almacenamiento del adhesivo es mas preferiblemente de 1,0 MPa o mayor, aun mas preferiblemente 5 MPa o mayor. Por otro lado, cuando el modulo G' de almacenamiento del adhesivo es mayor de 100 GPa, el modulo G' de almacenamiento a temperatura ambiente crece, y por tanto la capacidad de procesamiento disminuye. En consecuencia, puede ocurrir que la capa adhesiva se destruya cuando la placa 1 de acero laminado es procesada, o que se produzca delaminacion facilmente comenzando por la capa adhesiva. Ademas, el modulo G' de almacenamiento del adhesivo puede ser evaluado por un valor mas grande del modulo de almacenamiento del adhesivo medido a frecuencias de 0,1 Hz hasta 10 Hz. Un film adhesivo entrecruzado y curado mediante la adicion del mismo historial termico que un estado de laminacion en el caso de un adhesivo termoendurecible, o un film adhesivo en el caso de un adhesivo termoplastico, pueden ser medidos mediante un aparato de medida de la viscosidad dinamica publicamente conocido.
Ademas, una relacion tan 6 (=G''/G') entre un modulo G'' de perdidas a 100° C hasta 160° C de la capa de adhesivo y el modulo G' de almacenamiento es preferiblemente tan 6 <1, mas preferiblemente tan 6 < 0,8, aun mas preferiblemente tan 6 < 0,5, y aun mas preferiblemente tan 6 < 0,1. Cuando mas pequeno es tan 6, mas deformacion progresiva de la capa adhesiva por las tensiones residuales se suprime cuando se calienta y la forma puede ser estable. Por otro lado, cuando tan 6 > 1, la capa adhesiva puede fluir de forma viscosa cuando el producto se caliente a 100° C hasta 160° C y provocar una forma inestable, o puede producirse deformacion progresiva y destruccion, y provocar delaminacion.
Ejemplos espedficos del adhesivo que puede utilizarse como material de union para el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial incluyen aquellos similares a los adhesivos anteriormente descritos usados para unir la lamina 13 de resina y la placa 5 de acero de capa superficial o el grupo 11 de hilos de rejilla.
Cuando el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial se unen mediante una union cobresoldada, se usa un agente de cobresoldadura como el material de union. Ejemplos de material de cobresoldadura que pueden usarse en este momento incluyen aleaciones para soldar blandas formadas por una aleacion de plomo, estano, antimonio, cadmio, cinc y/o similares, aleaciones para soldar duras tales como agente de soldadura basado en Ni-Cr, aleaciones para soldar de cobre, aleaciones para soldar de oro, aleaciones para soldar de paladio, aleaciones para soldar de plata, aleaciones para soldar de aluminio, y similares.
Cuando el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial se unen mediante soldadura, se puede usar un metodo de soldadura conocido publicamente. Ejemplos espedficos del metodo de soldadura incluyen soldadura resistente tal como soldadura por puntos, soldadura continua, y similares, soldadura por haz de electrones, soldadura laser, soldadura por arco, y similares.
Ademas, cuando el grupo 11 de hilos de rejilla es una rejilla de hilo formada por hilos de acero, es necesario mantener una estructura metalica inicial de hilos de acero, para retener la resistencia de los hilos de acero. Desde ese punto de vista, la temperatura de union cuando se une el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 de acero de capa superficial es preferiblemente 400° C o menos de modo que no se produce una transformacion de fase de la estructura de acero, mas preferiblemente 300° C o menos, aun mas preferiblemente 200° C o menos, aun mas preferiblemente 100° C o menos. Ademas, si es posible unir el grupo 11 de hilos de rejilla y la placa 5 e acero de capa superficial por debajo de 100° C, se puede evitar el deterioro por envejecimiento de la placa 5 de acero de capa superficial, y se facilita un procesado intenso.
(Grosor de la placa de acero laminado)
El grosor de la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta invencion no esta particularmente limitado, y puede modificarse segun sea adecuado de acuerdo con las caractensticas deseadas. Por ejemplo, cuando se desea dar prioridad a la rigidez y a la resistencia a los golpes como caractensticas de la placa 1 de acero laminado, puede determinarse el grosor de la placa 1 de acero laminado con la expresion (3) o la expresion (4) anteriormente descritas o similar dependiendo de la estructura (diametro de hilo, abertura, lfmite elastico, y similar) del grupo 11 de hilos de rejilla seleccionado.
El grosor total y una relacion de grosor estructural (relacion de grosor entre la placa 5 de acero de capa superficial y
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la capa 10 de nucleo) de la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion no estan particularmente limitados y pueden determinarse basandose en un balance entre el grosor y la rigidez D de la placa 5 de acero de capa superficial y la ligereza. Espedficamente, los grosores necesarios de la capa 10 de nucleo y la placa 5 de acero de capa superficial pueden determinarse a partir de la rigidez deseada y la densidad de placa (gravedad p espedfica de placa de acero) de acuerdo con las siguientes expresiones (5) a (7).
D = 1 / 3 [(E1 - E2) (y1 - ye)3 + (E2 - Ea) (y2 - ye)3 + E-,ye3 + E3 (h - ye)3] ... (5)
Ye = [e1 - E2] y12 + (E2 - E3) y22 + E3h2] / [2 ( (E1 - E2) y1 + (E2 - E3) y2 + E3h) ] ... (6)
p = [ 7,8 (h - y2 + y1) + pcapa de nucleo (y2 - y1) ] / h ... (7)
(En las expresiones (5) a (7) anteriores, E1 es el modulo de Young de la placa 5A de acero de capa superficial en el lado de la cara inferior, E2 es el modulo de Young de la capa 10 de nucleo, E3 es el modulo de Young de la placa 5B de acero de capa superficial en el lado de la cara superior, y1 es el grosor de la placa 5 de acero de capa superficial, y2 es y1 + el grosor de la capa 10 de nucleo, ye es la coordenada y de un eje neutral, h es y2 + grosor de la placa 5A de acero de capa superficial en el lado de la cara superior, y pcapa de nucleo es la densidad de la capa de nucleo).
Ademas, un grosor preferido de la placa 5 de acero de capa superficial es 0,2 mm hasta 2,0 mm, y un grosor
preferido de la capa 10 de nucleo es 0,1 mm hasta 3,0 mm. Cuando el grosor de la placa 5 de acero de capa
superficial es menor de 0,2 mm, puede producirse facilmente ondulacion superficial durante el curvado. Por otro lado, cuando el grosor de la placa 5 de acero de capa superficial es mayor de 2,0 mm, es facil que el efecto de reduccion de peso se vuelva insuficiente. Desde un punto de vista de la reduccion de peso, el grosor de la placa 5 de acero de capa superficial es mas preferiblemente 1,0 mm o menor. Por otro lado, cuando el grosor de la capa 10 de nucleo es menor que 0,1 mm, no se puede obtener el grosor total de la placa 1 de acero laminado, y por tanto puede ser diffcil aumentar la rigidez a la vez que se mantiene la ligereza. Ademas, cuando el grosor de la capa 10 de nucleo es mayor que 3,0 mm, el grosor de la propia placa 1 de acero laminado crece, y por tanto las tensiones por curvado aplicadas a la placa 5 de acero de capa superficial crecen y es facil que se produzca ondulacion superficial de las placas de acero.
Ademas, en la placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion, la capa 10 de nucleo puede laminarse entre las placas 5 de acero de capa superficial con un grosor diferente. Por tanto, la placa de acero de capa superficial gruesa puede establecerse como una porcion con un radio de curvatura grande que se va a procesar,
para mejorar su manejabilidad. Ademas, cuando la placa 5 de acero de capa superficial, el grupo 11 de hilos de
rejilla, y la lamina 13 de resina se unen entre sf con un adhesivo, el grosor de la capa de adhesivo no esta
particularmente limitado porque puede proporcionarse una resistencia al calor y durabilidad suficientes a la capa
adhesiva cuando el modulo G' de almacenamiento es 0,05 MPa o mayor y 100 GPa o menor en todo el rango de temperaturas de 100° C hasta 160° C, incluso si el grosor se hace pequeno. Sin embargo, desde un punto de vista de eficiencia economica, el grosor de la capa adhesiva es preferiblemente de 30 pm o menor. Ademas, para mostrar suficientemente el efecto de la capa adhesiva, el grosor de la capa adhesiva es mas preferiblemente 1 pm o mayor.
(Metodo de fabricacion de la placa de acero laminado)
A continuacion, se describira con detalle un metodo de fabricacion de la placa 1 de acero laminado que tiene la estructura anteriormente descrita.
La placa 1 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion puede fabricarse aplicando un metodo de laminacion de placa de acero conocido publicamente. Espedficamente, puede fabricarse mediante los siguientes procesos, o similares.
(1) Se utilizan hilos de acero que tienen un contenido en carbono de 0,24 % en masa o mas para fabricar el grupo 11 de hilos de rejilla.
(2) Se aplica un material de union (adhesivo, agente de cobresoldadura, o similares) segun se requiera sobre ambas caras de la capa 10 de nucleo (uno o mas grupos 11 de hilos de rejilla, una o mas laminas 13 de resina). Entonces, cuando se pretende formar la capa 10 de nucleo que tiene la estructura ilustrada en la Figura 1 por ejemplo, se laminan la placa 5A de acero de capa superficial, la lamina 13 de resina, el grupo 11 de hilos de rejilla, la lamina 13 de resina, el grupo 11 de hilos de rejilla, la lamina 13 de resina, y la placa 5B de acero de capa superficial en este orden, y se comprimen a temperatura ambiente o mientras se calientan.
Ademas, la estructura de la capa 10 de nucleo no esta limitada al ejemplo ilustrado en la Figura 1, y puede tener una porcion donde los grupos 11 de hilos de rejilla o las laminas 13 de resina se laminan de manera secuencial. Ademas, en el proceso de (2), la capa 10 de nucleo y las placas 5A, 5B de acero de capa superficial pueden unirse directamente sin usar el adhesivo. Ademas, ejemplos espedficos del material de union y el metodo de union son segun se ha descrito mas arriba.
[Segunda realizacion]
A continuacion, se describira la estructura global de la placa de acero laminado de acuerdo con una segunda
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realizacion de la presente invencion haciendo referencia a la Figura 6. La Figura 6 es una vista de una seccion transversal que ilustra un ejemplo de la estructura global de una placa 2 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion.
Como se ilustra en la Figura 6, la placa 2 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion tiene una estructura en la que las placas 5 de acero de capa superficial (5A, 5B) son laminadas respectivamente en ambas caras de la capa 10 de nucleo, de manera similar a la placa 1 de acero laminado de acuerdo con la primera realizacion. Es decir, la placa 2 de acero laminado tiene una estructura en la que la capa 10 de nucleo es laminada sobre la placa 5A de acero de capa superficial, y la placa 5B de acero de capa superficial se lamina sobre la misma. De un modo similar a la primera realizacion, la capa 10 de nucleo es una capa formada por uno o mas grupos 11 de hilos de rejilla formados con forma de rejilla usando hilos y una o mas laminas 13 de resina donde se forma un material de base de resina en forma de lamina. Sin embargo, como se ilustra en la Figura 6, la placa 2 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion difiere de la primera realizacion en que los grupos 11 de hilo de rejilla estan situados cerca de los lados de la placa 5 de acero de capa superficial.
Aunque la Figura 6 ilustra un ejemplo en el que los grupos 11 de hilos de rejilla se unen directamente a las placas 5 de acero de capa superficial, no siempre es necesario unir directamente los grupos 11 de hilo de rejilla y las placas 5 de acero de capa superficial. Una lamina de resina mas delgada que la lamina 13 de resina laminada entre los dos grupos 11 de hilos de rejilla puede laminarse entre las placas 5 de acero de capa superficial y los grupos 11 de hilos de rejilla, y los grupos 11 de hilos de rejilla pueden situarse cerca de los lados de las placas 5 de acero de capa superficial en toda la capa 10 de nucleo. Desde un punto de vista de mejorar un rendimiento de amortiguacion, la adhesion y la resistencia a la corrosion, que son efectos de los grupos 11 de hilos de rejilla por las laminas 13 de resina anteriormente descritas, es bastante preferido que la capa mas superficial de la capa 10 de nucleo en contacto con la placa 5 de acero de capa superficial este hecha de la lamina 13 de resina.
Ademas, aunque la Figura 6 ilustra un ejemplo en el que los dos grupos 11 de hilos de rejilla estan respectivamente situados cerca de los lados de las placas 5A, 5B de acero de capa superficial, no es necesario que cada uno de los grupos 11 de hilos de rejilla este situado cerca de los lados de las placas 5A, 5B de acero de capa superficial. Dos o mas grupos 11 de hilos de rejilla pueden laminarse sobre una o ambas placas 5A, 5B de acero de capa superficial. Este caso tambien incluye el caso en el que la lamina 13 de resina es laminada entre grupos 11 de hilos de rejilla adyacentes.
Mediante los grupos 11 de hilos de rejilla asf situados cerca de los lados de las placas 5 de acero de capa superficial en la capa 10 de nucleo, la distancia entre el eje neutral y el grupo 11 de hilos de rejilla cuando la placa 2 de acero laminado es procesada crece, y la rigidez y la resistencia a los golpes de la placa 2 de acero laminado puede mejorarse mas eficientemente. Por tanto, como placas de acero para aplicaciones en los que se demandan particularmente rigidez y resistencia a los golpes, es preferible usar la placa 2 de acero laminada de acuerdo con esta realizacion.
Ademas, la otra estructura y metodo de fabricacion de la placa 2 de acero laminado son similares a los de la primera realizacion descrita anteriormente, y por tanto se emiten descripciones detalladas de los mismos.
[Tercera realizacion]
A continuacion, se describira con referencia a la Figura 7 la estructura global de una placa de acero laminado de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion. La Figura 7 es una vista de una seccion transversal que ilustra un ejemplo de la estructura global de una placa 3 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion.
Como se ilustra en la Figura 7, la placa 3 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion tiene una estructura en la que unas placas 5 (5A, 5B) de acero de capa superficial son laminadas respectivamente sobre ambas caras de la capa 10 de nucleo, de un modo similar a la placa 1 de acero laminado de acuerdo con la primera realizacion. Es decir, la placa 3 de acero laminado tiene una estructura en la que la capa 10 de nucleo es laminada sobre la placa 5A de acero de capa superficial, y la placa 5B de acero de capa superficial se lamina sobre la misma. Similarmente a la primera realizacion, la capa 10 de nucleo es una capa formada por uno o mas grupos 11 de hilos de rejilla formados en forma de rejilla usando hilos y una o mas laminas 13 de resina donde un material de base de resina se forma con una forma de lamina. Sin embargo, como se ilustra en la Figura 7, la placa 3 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion difiere de la primera realizacion en que los grupos 11 de hilos de rejilla se colocan al bies en un lado de porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo.
Aunque la Figura 7 ilustra un ejemplo en el que dos grupos 11 de hilos de rejilla estan unidos directamente cerca de la porcion de centro en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo, no siempre es necesario unir directamente los dos grupos 11 de hilos de rejilla. Una lamina de resina mas delgada que la lamina 13 de resina laminada entre los dos grupos 11 de hilos de rejilla y la placa 5 (5A, 5B) de acero de capa superficial puede ser laminada entre los dos grupos 11 de hilos de rejilla, y los dos grupos 11 de hilos de rejilla pueden situarse al bies en el lado de la porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo en toda la capa 10 de nucleo.
Ademas, aunque la Figura 7 ilustra un ejemplo en el que los dos grupos 11 de hilos de rejilla se situan al bies en el
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lado de la porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo, no es necesario que sean dos los grupos 11 de hilos de rejilla situados en el lado de la porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo. Pueden laminarse tres o mas grupos 11 de hilos de rejilla en el lado de la porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo. Este caso incluye el caso en el que la lamina 13 de resina es laminada entre grupos 11 de hilos de rejilla adyacentes.
Por tanto, mediante los grupos 11 de hilos de rejilla situados al bies en el lado de la porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo, el eje neutral ya no se desplaza por la deformacion de cizalladura en la capa 10 de nucleo incluso cuando se curva y se deforma. Por otro lado, en las primera y segunda realizaciones descritas anteriormente, la porcion central de la capa 10 de nucleo no se refuerza suficientemente por medio del grupo 11 de hilos de rejilla, y por tanto el eje neutral se desplaza hacia dentro del curvado cuando se curva y deforma durante la deformacion por cizalladura de la capa 10 de nucleo, y el radio de curvatura aumenta. En este punto, en la placa 3 de acero laminada de acuerdo con esta realizacion, es posible que aparezcan deformacion a compresion y deformacion a traccion, y las tensiones se pueden dispersar a lo largo de una superficie amplia en comparacion con las placas 1, 2 de acero laminado de acuerdo con las realizaciones primera y segunda. Por tanto, es posible mejorar la ductilidad de la placa 3 de acero laminado usando la capa 10 de nucleo de acuerdo con esta realizacion. Por tanto, para placas de acero en aplicaciones en las que la ductilidad es particularmente importante, preferiblemente se utiliza la placa 3 de acero laminado de esta realizacion.
Aqm, se describira con detalle el efecto de mejora de la ductilidad por medio de la placa 3 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion haciendo referencia a la Figura 8A y la Figura 8B. La Figura 8A y la Figura 8B son ejemplos de vistas que ilustran un ejemplo de una diferencia en el comportamiento de deformacion de curvado entre la placa de acero laminado de acuerdo con la primera realizacion y la placa de acero laminado de acuerdo con esta realizacion de la presente invencion. La Figura 8A ilustra un comportamiento de deformacion de curvado de la placa de acero laminado de acuerdo con la primera realizacion, y la Figura 8B ilustra un comportamiento de deformacion de curvado de la placa de acero laminado de acuerdo con la tercera realizacion.
En primer lugar, como se ilustra en la Figura 8A, por ejemplo, cuando la placa 1 de acero laminado de acuerdo con la primera realizacion se curva usando un rodillo R, el grupo 11 de hilos de rejilla con un mayor lfmite elastico que la lamina 13 de resina se encuentra en una posicion relativamente cercana a la placa 5 de acero de capa superficial. En consecuencia, el eje C neutral se desplaza hacia dentro (lado del rodillo R) en lugar de la porcion central en la direccion del grosor de la placa 1 de acero laminado durante la deformacion de curvado, y por tanto el radio de curvatura se hace grande. Ademas, cuando la placa 1 de acero laminado se curva y se deforma, se concentran en una estrecha superficie una porcion 1a donde las tensiones a traccion son grandes y una porcion 1b donde las tensiones a compresion son grandes. Por tanto, la desviacion de la fractura de la placa 1 de acero laminado es relativamente pequena, y la ductilidad puede volverse ligeramente insuficiente en aplicaciones donde es necesaria la ductilidad en particular, o similares.
Por otro lado, como se ilustra en la Figura 8B, por ejemplo, cuando la placa 3 de acero laminado de acuerdo con esta realizacion se curva usando el rodillo R, el grupo 11 de hilos de rejilla que tiene un mayor lfmite elastico que la lamina 13 de resina se encuentra en una posicion alejada de la placa 5 de acero de capa superficial. En consecuencia, el eje C neutral no se desplaza mas hacia dentro (lado del rodillo R) que la porcion central en la direccion del grosor de la placa 1 de acero laminado durante la deformacion por curvado, y el radio de curvatura puede hacerse pequeno. Ademas, cuando la placa 3 de acero laminado se curva y deforma, pueden dispersarse por una superficie amplia una porcion 3a donde las tensiones a traccion son grandes y una porcion 3b donde las tensiones a compresion son grandes. Por tanto, en la placa 3 de acero laminado en la que los grupos 11 de hilos de rejilla estan situados al bies en la porcion central en la direccion del grosor de la capa 10 de nucleo, puede aumentarse la desviacion de fracturas, y puede mejorarse la ductilidad mas que la placa 1 de acero laminado.
Ademas, la otra estructura y metodo de fabricacion de la placa 3 de acero laminado son similares a los de la primera realizacion descrita anteriormente, y por tanto se omiten descripciones detalladas.
[Sumario]
Las placas de acero laminado de acuerdo con la primera y tercera realizaciones de la presente invencion descritas son ligeras, muy ngidas y resistentes a los golpes, y presentan una excelente manejabilidad y estabilidad de forma resistente al calor despues de ser procesadas, incluso cuando se someten a un procesamiento intenso tal como curvado, embuticion profunda, o similares. Ademas, en las placas de acero laminado de acuerdo con las realizaciones anteriormente descritas, la capa 10 de nucleo tiene la lamina 13 de resina ademas del grupo 11 de hilos de rejilla, y de ese modo se puede mejorar el rendimiento de amortiguacion. Por tanto, las placas de acero laminado de acuerdo con las realizaciones primera a tercera de la presente invencion pueden utilizarse como miembros para automoviles, electrodomesticos, mobiliario, aparatos automaticos de oficina, y similares, y pueden utilizarse preferiblemente como placas de acero particularmente para partes de lamina que se pintan despues de ser conformadas a traves de un procesamiento intenso tal como embuticion, curvado, perfilado, o similares.
EJEMPLO
En adelante, se describira la presente invencion mas espedficamente usando ejemplos.
(Placas de acero, grupos de hilos de rejilla, y laminas de rejilla utilizados)
En este ejemplo y los ejemplos comparativos, las placas de acero de capa superficial que se ilustran en la Tabla 1, las rejillas de hilos (grupos de hilos de rejilla) que se ilustran en la Tabla 2, y las laminas de resina que se ilustran en 5 la Tabla 1, se utilizaron para fabricar placas de acero laminado. Aqm, las aleaciones basadas en PET de la Tabla 3 son una aleacion con una relacion de masas de PET (RN163 fabricada por Toyobo) / ionomero (Himilan 1706 fabricada por Mitsui DuPont) / goma basada en etileno (EBM2401P fabricada por JSR) de 80 partes en masa / 10 partes en masa / 10 partes en masa. Ademas, para las espumas (laminas de espuma) usadas en este ejemplo y los ejemplos comparativos ilustrados en la Tabla 3, una aleacion basada en PET y una lamina de nailon fueron 10 impregnados con CO2 supercntico a 20 MPa y 32° C, a continuacion se libero la presion, y se transformaron en espuma mediante un calentamiento a 260° C, 240° C respectivamente. Despues, tras el calentamiento, se enfriaron hasta los 0° C para detener el crecimiento de burbujas, obteniendose asf las laminas de espuma que se ilustran en la Tabla 3. Ademas, mediante el ajuste del tiempo de impregnacion de CO2 supercntico, el tiempo de calentamiento y el tiempo de enfriamiento, se controlaron las relaciones de espuma y los diametros de burbuja de las laminas de 15 espuma. Ademas, el “entrelazado simple + 45°” de la columna “entrelazado” de la Tabla 2 denota un caso en que se entrelazan unos hilos oblicuos segun una direccion que forma 45° con respecto de las direcciones de los hilos verticales y los hilos horizontales para obtener una rejilla de hilos con entrelazado simple.
[Tabla 1]
Tabla 1. Estructura de la placa de acero de capa superficial
Placa de acero de capa superficial
Recubrimiento Grosor (mm) Resistencia a traccion (MPa)
1
GI 0,27 340
2
TFS 0,22 400
3
GA 0,8 270
4
SUS304 0,8 630
5
GA 1 1000
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[Tabla 2]
Tabla 2. Estructura de la rejilla de hilos
Rejilla de hilos de capa de nucleo
Cable de acero Entrelazado
Diametro de hilo (Mm)
[C] x 10-2 % masa Resistencia traccion MPa Abertura * (Mm) Grosor (Mm) Tasa de abertura (%) Densidad de placa (g/cm2) Entrelazado
1
500 26 1000 2176 1000 66 0,2652 Entrelazado simple
2
300 75 2700 700 600 77 0,10764 Entrelazado simple
3
25 60 3000 85 50 60 0,0156 Entrelazado simple
4
100 75 2700 700 200 70 0,0468 Entrelazado simple + 45°
5
100 75 2700 700 200 77 0,03588 Entrelazado ondulado simple
6
100 75 2700 700 200 77 0,03588 Parte superior plana
7
500 26 1000 300 1500 1000 41 0,27612 Pantalla ton-cap
8
500 26 1000 1500 1000 45 0,2145 Rejilla de hilos hexagonal
9
25 60 3000 20 50 20 0,0312 Entrelazado simple
10
500 20 600 2176 1000 66 0,2652 Entrelazado simple
11
500 26 3000 10000 1000 90 0,078 Entrelazado simple
[Tabla 3]
Tabla 3. Estructura de la lamina de resina
Lamina de resina
Material base de resina Relacion de expansion Diametro medio de burbuja (pm) Distancia entre burbujas mas adyacentes (pm)
1
Aleacion basada en PET Ninguno
2
Aleacion basada en PET Dos veces 1 0,5
3
Nailon-6 Dos veces 1,5 1
4
PP Dos veces 1,5 1
(Fabricacion de rejillas de hilos embebidas en resina)
A continuacion, se obtuvieron rejillas de hilos embebidas en resinas, donde las rejillas de hilos ilustradas en la Tabla 5 2 se embebieron en las laminas de resina ilustradas en la Tabla 3. Espedficamente, en primer lugar, un adhesivo
ilustrado en la Tabla 4 siguiente se extendio sobre una cara de una lamina de resina de un grosor 0,55 veces el de las rejillas de hilos. A continuacion, la lamina de resina fue laminada sobre ambas caras de las rejillas de hilos de modo que la cara de la resina sobre la cual se extendio el adhesivo entro en contacto con la rejilla de hilos, uniendose mediante presion a una temperatura predeterminada (260° C cuando la lamina de resina era la aleacion 10 basada en PET o 240° C cuando la lamina de resina era de nailon) y una presion predeterminada (10 kgf/cm2 hasta 40 kgf/cm2 (0,98 MPa hasta 2,92 MPa)), obteniendose asf las rejillas de hilos N° 1 hasta 15 embebidas en resina como se ilustra en la Tabla 4 siguiente. Ademas, entre las rejillas de hilos N° 1 hasta 15 embebidas en resina, para aquellas en las que se usaron varias rejillas de hilos, primero, se hicieron rejillas de hilo embebidas en resina, donde una rejilla de hilos fue embebida en una lamina de resina segun se describio anteriormente. A continuacion, se 15 extendio el adhesivo sobre superficies de las rejillas de hilos obtenidas embebidas en resina, y las rejillas de hilos embebidas en resina fueron laminadas de modo que las respectivas caras recubiertas con adhesivo de las rejillas de hilos embebidas en resina entren en contacto unas con otras, luego fueron calentadas y unidas a presion, obteniendo asf rejillas de hilos embebidas en resina con varias rejillas de hilos laminadas (N° 3 hasta N° 6, N° 9, N° 12) con varias rejillas de hilos laminadas.
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[Tabla 4]
Tabla 4. Rejillas de hilos embebidas en resina
Rejillas de hilos embebidas en resina
Rejilla de hilos Lamina de resina Rejilla de hilos embebida en resina
Rejilla de hilos
Numero de rejillas de hilo Grosor (mm) Densidad de placa (g/cm2) Lamina Densidad de placa (g/cm2) Grosor (mm) Densidad de placa (g/cm2)
1
1
1
1
0,27 2 0,06 1,07 0,3
2
2
1 0,6 0,11 2 0,04 0,642 0,1
3
3
10 0,5 0,16 2 0,03 0,535 0,2
4
4
5 1 0,18 2 0,06 1,07 0,2
5
5
5
1 0,18 2 0,06 1,07 0,2
6
6
5 1 0,18 2 0,06 1,07 0,2
7
7
1 1 0,28 2 0,06 1,07 0,3
8
8
1 1 0,21 2 0,06 1,07 0,3
9
9
10 0,5 0,31 2 0,03 0,535 0,3
10
1 1 1 0,27 1 0,14 1,07 0,4
11
1 1 1 0,27 3 0,06 1,07 0,3
12
3 10 laminados en cada rotacion de 36° 0,5 0,16 2 0,03 0,535 0,2
13
10 1 1 0,27 2 0,06 1,07 0,3
14
11 1 1 0,08 2 0,06 1,07 0,1
15
1 1 1 0,27 4 0,05 0,04 0,3
16
3 10 0,5 0,16 2 0,10 2,15 0,3
17
3 10 0,5 0,16 2 0,10 2,15 0,3
18
3 10 0,5 0,16 2 0,10 2,15 0,3
19
4,5 Central de 5 superior e inferior: seis de 3 0,5 0,13 2 0,10 2,15 0,3
5
10
15
20
25
30
35
40
Ademas, adicionalmente a las rejillas de hilos N° 1 a N° 15 embebidas en resina, una lamina de espuma de aleacion basada en PET que tiene un grosor de 150 pm y una rejilla de hilos fueron laminados repetidamente en este orden durante diez capas. Ademas, la lamina de espuma de aleacion basada en PET que tiene un grosor de 150 pm fue laminada sobre la cara superior (la cara mas superior), y fueron sometidas a union mediante termocompresion bajo las condiciones anteriormente descritas, obteniendo asf la rejilla de hilos N° 16 embebida en resina ilustrada en la Tabla 4. En la rejilla de hilos N° 16 embebida en resina de este modo, las rejillas de hilos se dispusieron de manera uniforme en la resina de la capa de nucleo.
Ademas, adicionalmente a las rejillas de hilos N° 1 hasta N° 15 embebidas en resina, se laminaron cinco rejillas de hilos en cada una de ambas caras de una lamina de espuma de aleacion basada en PET cada una de las cuales tiene un grosor de 1350 pm con el adhesivo que se ilustra en la Tabla 5 extendido en ambas caras. Entonces, se lamino una aleacion basada en PET que tiene un grosor de 1500 pm en cada rejilla de hilos en ambas caras, y se sometieron a union mediante termocompresion bajo las condiciones anteriormente descritas, obteniendo asf la rejilla de hilos N° 17 embebida en resina ilustrada en la Tabla 4. En la rejilla de hilos N° 17 embebida en resina de este modo, las rejillas de hilos se ubicaron cerca de las porciones de superficie superior e inferior (lados de las placas de acero de capa superficial) de la capa de resina en la capa de nucleo.
[Tabla 5]
Tabla 5. Composicion de la capa adhesiva
Material de base Agente de curado Material de base / agente de curado G' tan 6
Adhesivo 1
PES314S30 Coronatel 100/5 1 ~ 30 MPa 0,3
G' (Modulo de almacenamiento), tan 6 es un valor de medida dinamica (10Hz) a 100° C hasta 160° C
Ademas, adicionalmente a las rejillas de hilos N° 1 a N° 15 embebidas en resina, se unieron rejillas de hilos adyacentes para tener diez rejillas de hilos laminadas. Entonces, se lamino una lamina de espuma de aleacion basada en PET con un grosor de 1100 pm sobre ambas caras superior e inferior de las rejillas de hilos laminadas, y se sometieron a union por termocompresion bajo las condiciones anteriormente descritas, obteniendose la rejilla de hilos N° 18 embebida en resina ilustrada en la Tabla 4. En la rejilla de hilos N° 18 embebida en resina de este modo, las rejillas de hilos se disponen al bies en la porcion central (lado central en la direccion del grosor de la capa de nucleo) de la capa de resina en la capa de nucleo.
Ademas, en las rejillas de hilos N° 1 a N° 18 embebidas en resina, las respectivas rejillas de hilos laminadas o las rejillas de hilos y las laminas de resina fueron unidas usando el adhesivo ilustrado en la Tabla 5.
(Produccion de la placa de acero laminada)
Como metodo de produccion espedfico de la placa de acero laminada de este ejemplo, en primer lugar, el adhesivo ilustrado en la Tabla 5 fue extendido sobre una cara de una placa de acero de 300 mm x 300 mm ilustrada en la Tabla 1. A continuacion, la placa de acero, la rejilla de hilos embebida en la resina, y la placa de acero fueron laminados en este orden con el adhesivo en contacto con la rejilla de hilos embebida en resina obtenida segun se describio anteriormente, obteniendose asf un cuerpo laminado. A continuacion, se calento hasta la temperatura predeterminada (260° C cuando la lamina de resina es la aleacion basada en PET o 240° C cuando la lamina de resina es de nailon). Entonces, se utilizo un calzo con un grosor predeterminado para rodear cuatro caras del cuerpo laminado, y se sometio a union mediante termocompresion durante dos minutos con una fuerza de compresion de 10 kgf / cm2 hasta 40 kgf / cm2 (0,98 MPa hasta 2,92 MPa) y a continuacion se refrigero hasta la temperatura ambiente, obteniendose asf cada placa de acero laminada de los ejemplos N° 1 hasta N° 25 ilustradas en la Tabla 6.
[Tabla 6]
Tabla 6. Estructura de placa de acero laminado
Ejemplo
Estructura de placa de acero laminado
Placa de acero de capa superficial
Capa de nucleo
Rejilla de hilos embebida en resina
Grosor (mm) Densidad de placa (g/cm2) Grosor total (g/cm2)
1
1
1
1,07 0,33 1,61
2
1 2 0,64 0,15 1,182
3
1 3 0,54 0,19 1,075
4
1 4 1,07 0,24 1,61
5
1 5 1,07 0,24 1,61
6
1 6 1,07 0,24 1,61
7
1 7 1,07 0,34 1,61
8
1 8 1,07 0,28 1,61
9
1 9 0,54 0,34 1,075
10
1 10 1,07 0,40 1,61
11
1 11 1,07 0,33 1,61
5
10
15
20
25
30
12
1 12 0,54 0,19 1,08
13
1 4 0,54 0,19 1,075
14
2 1 1,07 0,33 1,43
15
3 1 1,07 0,33 2,67
16
4 1 1,07 0,33 2,67
17
5 1 1,07 0,33 3,07
18
4,5 1 1,07 0,33 2,87
19
1 15 1,07 0,33 1,61
20
1 1 1,07 0,33 1,61
21
1 12 0,54 0,19 1,08
22
1 16 2,15 0,29 2,69
23
1 17 2,15 0,29 2,69
24
1 18 2,15 0,29 2,69
25
1 19 0,54 0,15 1,075
Ejemplo comparativo 1
1 Rejilla de hilos 1 1 0,27 1,54
Ejemplo comparativo 2
1 Metal troquelado embebido en resina 1,07 0,33 1,61
Ejemplo comparativo 3
1 13 1,1 0,33 1,64
Ejemplo comparativo 4
1 14 1,1 0,14 1,64
Ejemplo comparativo 5
1 Niron reforzado con vidrio 1,28 0,27 1,82
Ejemplo comparativo 6
1 Aleacion basada en forma PET 1,35 0,27 1,89
Ejemplo comparativo 7
1 Espuma PP 1,07 0,33 1,61
Ademas, respectivos metodos de fabricacion de una placa de acero laminada en los ejemplos comparativos son como siguen.
(Ejemplo comparativo 1)
Despues de que el adhesivo ilustrado en la Tabla 3 se extendio sobre ambas caras de la rejilla de hilos N° 1 ilustrada en la Tabla 2, se lamino la placa de acero de capa superficial N° 1 ilustrada en la Tabla 1 sobre ambas caras de esta rejilla de hilos, y se sometieron a union por termocompresion bajo las mismas condiciones que el ejemplo 1 ilustrado en la Tabla 6, obteniendo asf la placa de acero laminada del ejemplo comparativo N° 1.
(Ejemplo comparativo 2)
En primer lugar, una placa de acero con un grosor de placa de 2,1 mm y una resistencia a la traccion de 980 MPa fue troquelada para formar orificios circulares con un diametro de 2,0 mm (tasa de abertura 66 %). A continuacion, la placa procesada despues de ser troquelada fue embebida en una lamina de espuma de aleacion basada en PET similarmente a la rejilla de hilos N° 1 embebida en resina ilustrada en la Tabla 5. A continuacion, se obtuvo la placa de acero laminada del ejemplo comparativo N° 2 donde una placa procesada embebida en la resina fue capa de nucleo bajo las mismas condiciones que el ejemplo N° 1.
(Ejemplos comparativos 3 a 4)
Se obtuvo una placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 3 donde se embebio la rejilla de hilos N° 10 con el menor contenido en carbono mediante el mismo procedimiento que el ejemplo N° 1. Ademas, se obtuvo una placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 4 donde estaba embebida la rejilla de hilos N° 11 con la mayor abertura mediante el mismo procedimiento que el ejemplo N° 1.
(Ejemplos comparativos 5 a 6)
Una lamina de nailon que contiene fibras de vidrio (con un grosor de 1,5 mm, un contenido en fibras de vidrio de 30% en masa, y una resistencia a la traccion de 34 MPa) fue laminada entre placas 1 de acero de capa superficial de un modo similar al ejemplo N° 1, obteniendose asf la placa de acero laminada del ejemplo comparativo 5. Ademas, se lamino una lamina de espuma de aleacion basada en PET entre las placas 1 de acero de capa superficial de un modo similar al ejemplo 1, obteniendose asf la placa de acero laminado del ejemplo comparativo 6.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
(Ejemplo comparativo 7)
Se uso una lamina de espuma PP con un grosor de 1 mm como capa de nucleo, y se uso un PP modificado por acido con un grosor de 0,05 mm se uso como adhesivo, obteniendose asf la placa de acero laminado del ejemplo comparativo 7 mediante el mismo procedimiento que el ejemplo 1.
(Propiedades ffsicas, test de rendimiento de procesado/amortiguacion de las placas de acero laminado)
De cada placa de acero laminado de los ejemplos obtenidos segun se ha descrito, se corto una pieza de test (25 mm x 150 mm) de acuerdo con ASTM D-790, y se establecio una distancia entre puntos de pivote de 50 mm y se establecio una velocidad de 5 mm/min, para llevar a cabo un test de curvado de tres puntos. En este momento, en los ejemplos N° 1 a N° 19, y N° 22 a N° 24, se corto la pieza de test de modo que la direccion longitudinal y la direccion de la anchura de la pieza de test corresponden a la direccion de las mallas tetragonales de la rejilla de hilos de la capa mas inferior. Ademas, en los ejemplos N° 20 y N° 21, se corto la pieza de test de modo que la direccion longitudinal y la direccion de la anchura de la pieza de test corresponden a la direccion de las lmeas diagonales de las mallas tetragonales de la rejilla de hilos de la capa mas inferior.
Entonces, a partir de cada pieza de test, la distorsion medida - gradiente 6 de la curva de carga (calculada usando una carga de hasta 1/3 de la carga maxima) fue sustituida en la expresion (i) para calcular la rigidez D a la flexion. Ademas, se calculo el momento de curvado da region plastica de la placa de acero laminado usando la expresion (ii). Ademas, como es conocido que la resistencia a los golpes de una placa de acero presenta una correlacion con el momento de curvado de una region plastica, se uso el momento de curvado de la region plastica calculado mediante la expresion (ii) como un mdice de la resistencia a los golpes.
6 = Pel3 / 48D
■■■ (i)
M = Pl / 4b
... (ii)
Aqm, en la expresion (i) anterior y la expresion (ii), Pe es el valor medido, P es la carga de curvado maxima medida, 6 es la magnitud de la distorsion, l es la distancia entre puntos de pivote, y b es la anchura de la pieza de test.
Ademas, se corto una pieza de test de 125 mm x 30 mm de la placa de acero laminada de cada ejemplo, y se hizo una pieza de test de curvado con forma de U usando una maquina de test de embuticion profunda cuadrada (r = 100 mm, BHF (Blank Holder Force, Fuerza de Soporte de Pieza): 2 tons) de 20T Maquina de Test Universal fabricada por Erichsen.
Ademas, se corto una pieza de test (25 mm x 150 mm) de la placa de acero laminada de los ejemplos N° 1 a N° 24, y se midio un coeficiente de perdidas a una segunda frecuencia de resonancia mediante un metodo de resonancia en voladizo en concordancia con JIS-G-0602.
(Evaluaciones)
<1. Evaluacion de ligereza>
La densidad de placa p de cada una de las placas de acero laminado se calculo usando la expresion (iii).
p = va Pa + vs Ps ... (iii)
Aqm, en la expresion anterior (iii), va y vs son fracciones de volumen de una rejilla de hilos y una placa de acero de capa superficial, respectivamente, y pa y Ps son densidades de placa de la rejilla de hilos y la placa de acero de capa superficial, respectivamente. Ademas, como el grosor de la capa adhesiva es delgado en comparacion con el grosor de toda la placa de acero laminado, la influencia de la misma se considero despreciable.
Ademas, a partir de la rigidez D obtenida con la expresion (i), un grosor de placa tp de una unica placa de acero de capa superficial necesaria para presentar la misma rigidez a la flexion que la de la placa de acero laminado fue calculado usando la expresion (iv), y se obtuvo una masa Wp por esta unidad de area usando la expresion (v). Se evaluo la ligereza cuando la rigidez a la flexion es constante usando una relacion (W/Wp) entre la masa W por unidad de area de la placa de acero laminado y la masa Wp por unidad de area de la placa de acero de la expresion (v).
tp = 12D / E ... (iv)
Wp = Pstp ... (v)
Aqm, en las anteriores expresiones (iv) y (v), Es es el modulo de Young de la placa de acero de capa superficial (180 GPa en este ejemplo), y Wp es la masa por unidad de area de la placa de acero que tiene la misma rigidez que la placa de acero laminada.
<2. Evaluaciones de la rigidez a la flexion y la resistencia a los golpes>
Se calculo con la expresion (vi) la rigidez Dp de una unica placa de acero que tiene la misma masa que la masa W por unidad de area de la placa de acero laminado calculada con la expresion (v). Ademas, se calculo una relacion (D/Dp) entre la rigidez Dp obtenida con la expresion (vi) y la rigidez D de la placa de acero laminada, y se evaluo la 5 rigidez de la placa de acero laminado. Aqm, cuando D/Dp >1, se evaluo que la rigidez ha aumentado razonablemente en comparacion con el caso de la placa de acero unica.
Dp = Es/12 (p / ps)3 ... (vi)
10 Similarmente a la evaluacion de la rigidez a la flexion, se calculo el momento de curvado Mp de la placa de acero unica de la masa por la misma unidad de area usando la expresion (vii) de un modo similar a la evaluacion de la rigidez a la flexion, y se evaluo la magnitud de la resistencia a los golpes con una relacion (M/Mp) entre este momento de curvado Mp de la placa de acero unica y el momento de curvado M de la region plastica de la placa de acero laminado obtenida con la expresion (ii). Aqm, cuando M/Mp > 1, se evaluo que la resistencia a los golpes habfa 15 aumentado razonablemente en comparacion con el caso de la placa de acero unica.
Mp = Ts / 4 (p / ps)2 ... (vii)
Aqm, en la expresion anterior (vii), P es la carga de curvado mas alta, Ts es la resistencia a la traccion de una placa 20 de acero de capa superficial, l es la distancia entre puntos de pivote, y b es la anchura de la pieza de test. Ademas, cuando Ts difiere entre las placas de acero de capa superficial de las caras superior e inferior de la capa de nucleo, se usaron los valores medios de Ts de las placas de acero de capa superficial de las caras superior e inferior como la resistencia a la traccion de las placas de acero de capa superficial.
25 <3. Evaluacion de la ductilidad>
El curvado de las placas de acero laminado de los ejemplos N° 22 a N° 24 continuo hasta la fractura, se midio la magnitud de la desviacion en el momento de la fractura, y se evaluo la ductilidad de las placas de acero laminadas usando las magnitudes de desviacion medidas. Aqm, se evaluo que cuando mayor la magnitud de la desviacion, mayor la ductilidad. Ademas, las magnitudes de desviacion se midieron con una distancia de movimiento de un 30 punto de carga.
<4. Evaluacion de la validez del proceso>
Una seccion transversal de una pieza en U de test de curvado se observo visualmente y con un microscopio estereoscopico, y se examinaron la presencia/ausencia de delaminacion de la placa de acero de capa superficial, la 35 destruccion u ondulacion superficial de la placa de acero de capa superficial y el desplome hacia la capa de nucleo, los danos en la capa de nucleo, y la presencia/ausencia de ondulacion superficial. Aqm, se evaluo que la validez del proceso es excelente cuando no existen anormalidades en ninguna de las secciones. Ademas, se dispuso la pieza procesada en un horno calentado a 180° C, se retuvo durante 30 minutos, y a continuacion se extrajo del horno y se enfrio hasta la temperatura ambiente. Entonces, despues del procesamiento se evaluo la validez de la forma 40 calentada tal como la delaminacion de la placa de acero de capa superficial, la destruccion de la capa de nucleo, el flujo, y similares. Aqm, se evaluo que la validez de la forma calentada era excelente cuando no existfa ninguna anormalidad en ninguna de las secciones.
<5. Evaluacion del rendimiento de amortiguacion>
45 Basandose en el coeficiente de perdidas a una segunda frecuencia resonante medida segun se ha descrito anteriormente, se evaluo el rendimiento de amortiguacion de las placas de acero laminadas de los ejemplos N° 1 a N° 24. Aqm, se evaluo que cuando mayor el coeficiente de perdidas, mas favorable era el rendimiento de amortiguacion.
50 (Resultados de la evaluacion)
Los resultados de la evaluacion anterior se ilustran en la Tabla 7 siguiente.
[Tabla 7]
Tabla 7. Resultados de la evaluacion de caractensticas
Ejemplo
Resultados de la evaluacion de caractensticas Validez procesado/estabilidad de forma de resistencia al calor/amortiguacion
Masa de placa
Rigidez Resistencia a golpes Desviacion fractura (mm) Procesamiento de curvado en U Resistencia al calor a 180° C Factor de perdidas
W (g/cm2)
W/WP D (Nmm2) D/Dp M M/Mp
1
0,75 0,60 60614,5 4,56 208,57 2,66 O O 0,98
2
0,57 0,60 26458,8 4,60 140,83 3,14 O O 0,96
3
0,61 0,70 20881,3 2,93 139,00 2,69 O O 0,92
4
0,66 0,54 58035,8 6,28 275,84 4,48 O O 0,95
5
0,66 0,54 59603,8 6,45 288,72 4,69 O O 0,95
6
0,66 0,54 59603,8 6,45 248,79 4,04 O O 0,98
7
0,76 0,60 62911,5 4,53 248,79 3,08 O O 0,98
8
0,70 0,56 62543,9 5,80 387,89 5,69 O O 0,98
9
0,76 0,86 22157,5 1,57 117,18 1,43 O O 0,98
10
0,82 0,66 60614,5 3,44 208,57 2,20 O O 0,6
11
0,75 0,60 61614,5 4,56 305,89 3,90 O O 0,98
12
0,61 0,72 18861,9 2,65 144,28 2,79 O O 0,92
13
0,47 0,53 21698,1 6,68 174,36 4,84 O O 0,98
14
0,61 0,58 36257,6 5,08 165,66 2,72 O O 0,98
15
1,58 0,71 350401,7 2,83 573,75 2,08 O O 0,98
16
1,58 0,71 350401,7 2,83 1273,88 1,98 O O 0,98
17
1,89 0,73 543457,2 2,55 2739,66 2,34 O O 0,98
18
1,73 0,72 440213,6 2,68 1512,27 1,67 O O 0,98
19
0,75 0,60 60614,5 4,52 208,57 2,65 O O 0,98
20
0,75 0,64 50877,3 3,82 170,07 2,17 O O 0,98
21
0,61 0,72 18861,9 2,65 144,28 2,79 O O 0,92
22
0,71 0,39 193225,1 17,36 462,15 6,63 20 O O 0,98
23
0,71 0,38 208441,4 18,72 982,18 14,10 18 O O 0,98
24
0,71 0,40 180473,3 16,21 359,10 5,15 35 O O 0,98
25
0,57 0,59 20881 2,93 139 2,69 O O 0,94
Ejemplo comparativo 1
A *1 X 0,05
Ejemplo comparativo 2
0,75 47898,7 3,60 180,26 2,30
Ejemplo comparativo 3
0,75 63652,6 4,75 156,62 1,99
Ejemplo comparativo 4
Grieta en cara de extremo en placa de acero de capa superficial
Ejemplo comparativo 5
136,21
Ejemplo comparativo 6
115,92
Ejemplo comparativo 7
X *2
*1 tasa de ocurrencia de placa de acero de capa superficial delaminada = 2/10 *2 perdida de resina en la cara de extremo
Como se ilustra en la Tabla 7, las placas de acero laminadas de los ejemplos N° 1 a N° 24 cumplfan W/Wp < 1,0, y se descubrio que teman una densidad de placa pequena en comparacion con una placa de acero de la misma rigidez y teman una excelente ligereza. Ademas, las placas de acero laminadas de los ejemplos N° 1 a N° 24 5 cumplfan D/Dp > 1,0, M/Mp > 1,0, y se descubrio que tienen una gran rigidez a la flexion y momento de curvado en una region plastica en comparacion con una de la misma densidad de placa, y por tanto tienen una elevada rigidez y una excelente resistencia a los golpes.
Ademas, las placas de acero laminadas de los ejemplos N° 1 y N° 21 no presentaron delaminacion de las placas de 10 acero de capa superficial, destruccion u ondulacion superficial de las placas de acero de capa superficial y derrumbamiento hacia la capa de nucleo, y destruccion u ondulacion superficial de la capa de nucleo durante el curvado en U o calentamiento despues del curvado, y se descubrio que eran capaces de mantenerse validas durante el procesamiento o despues de un calentamiento post-procesamiento.
15 Ademas, las placas de acero laminado de los ejemplos N° 1 a N° 24 tuvieron todas coeficientes de perdidas de 0,5 o mayores, y se descubrio que teman un excelente rendimiento de amortiguacion.
Ademas, se puede especular que el motivo por el cual la rigidez D y el momento M de curvado del ejemplo N° 20 eran ligeramente pequenos en comparacion con el ejemplo N° 1 es el siguiente. El ejemplo N° 1 tema una capa de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
rejilla de hilos que contema hilos de acero dispuestos en paralelo con la direccion de la anchura de la placa de acero de capa superficial, mientras que el ejemplo N° 20 no tema ningun hilo de acero dispuesto en paralelo en la direccion de la anchura de la placa de acero de capa superficial. Los hilos de acero dispuestos en paralelo en la direccion de la anchura no se deforman por una carga de deformacion de curvado, y por tanto limitan la deformacion de Poisson de las placas de acero de capa superficial. Como resultado, se produce una fuerza de union de las placas de acero de capa superficial en la placa de acero laminada del ejemplo N° 1 que contiene los hilos de acero, y por tanto en la placa de acero laminada del ejemplo N° 1, es concebible que el modulo de Young y el lfmite elastico aumenten, y aumente tambien la rigidez D y el momento M de curvado. Por otro lado, en la placa de acero laminado del ejemplo N° 2, como la lmea diagonal de mallas de la rejilla de hilos concuerda con la direccion longitudinal y la direccion de la anchura de la pieza de test curvada, es concebible que la rejilla de hilos se deforme por cizalladura cuando se aplica la carga de curvado, y se produce un desplazamiento entre las placas de acero de capa superficial de las caras superior e inferior. Por tanto, es concebible que la rigidez D y el momento M de curvado se hagan mas pequenas que las de la placa de acero laminado del ejemplo N° 1.
Ademas, la rigidez D y el momento M de curvado de la placa de acero laminado del ejemplo N° 12 y la rigidez D y el momento M de curvado de la placa de acero laminado del ejemplo N° 21 adoptaron valores casi iguales. Se especula que esto es porque las rejillas de hilos se laminaron modificando la direccion de laminacion de las mismas, y se volvieron isotropicas.
Ademas, la placa de acero laminado del ejemplo N° 23 tema una rigidez D y un momento M de curvado mayores que la placa de acero laminado del ejemplo N° 22. Concebiblemente, esto es porque las rejillas de hilos de la capa de nucleo estaban situadas cerca de los lados de las placas de acero de capa superficial, y por tanto la distancia entre las rejillas de hilos y el eje neutral era muy grande, aumentando asf la rigidez D y el momento M de curvado mas eficientemente.
Ademas, la placa de acero laminada del ejemplo N° 24 tema una mayor desviacion de fractura que la placa de acero laminado del ejemplo N° 22, y tambien una excelente ductilidad. Concebiblemente, esto es porque las rejillas de hilos que tienen un lfmite de elasticidad elevado se dispusieron en una posicion central, y por tanto se podfa evitar el movimiento del eje neutral y el radio de curvatura se hizo pequeno. En realidad, el radio de curvatura de la pieza de test de curvado del ejemplo N° 24 justo antes de la fractura se obtuvo filmando la deformacion de curvado con una camara de video, y procesando la imagen y calculando la forma de la pieza de test justo antes de la fractura, y resulto ser igual o menor que 1/5 del ejemplo N° 22.
Ademas, la placa de acero laminada del ejemplo N° 25 era mayormente la misma que la placa de acero laminado del ejemplo N° 3 en rigidez D, momento M de curvado, manejabilidad, estabilidad de forma resistente al calor, y rendimiento de amortiguacion, pero tema una menor densidad de placa. Se especula que esto es consecuencia de utilizar la rejilla de hilos N° 5 con una gran abertura en lugar de la rejilla de hilos N° 3 en la porcion central de la capa de nucleo donde las contribuciones de la rigidez D y el momento M de curvado eran pequenas, aumentando asf la rigidez D y el momento M de curvado de manera eficiente y reduciendo el peso.
Ademas, en la placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 1, puede producirse delaminacion en la interfaz entre las placas de acero de capa superficial y las rejillas de hilos cuando se someten a curvado en U, y fue inferior que las placas de acero laminadas de los ejemplos N° 1 a N° 24 en lo que respecta a la adhesion entre las placas de acero de capa superficial y la capa de nucleo. En las placas de acero laminadas de los ejemplos N° 1 a N° 24, como las rejillas de hilos estaban embebidas en la lamina de resina, las placas de acero de capa superficial y la capa de nucleo estaban en contacto superficial. En este punto, en la placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 1, las placas de acero de capa superficial y las rejillas de hilos estaban en contacto en lmea o contacto en punto, y por tanto el area de contacto era pequena, lo que se especula puede ser un motivo de la inferioridad anteriormente mencionada. Ademas, el coeficiente de perdidas de la placa de acero laminada del ejemplo comparativo N° 1 fue menor que el coeficiente de perdidas de las placas de acero laminado de los ejemplos N° 1 a N° 24, y se descubrio que tambien era inferior en cuando a rendimiento de amortiguacion.
Ademas, con relacion al ejemplo comparativo N° 2, se evaluaron la rigidez D y el momento M de curvado por medio de un test de curvado. Como resultado, la placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 2 resulto ser igual que el ejemplo N° 1 en masa W, pero era menor en cuanto a rigidez D y momento M de curvado. En el ejemplo comparativo N° 2, el material de placa procesado que se deformo de acuerdo con una deformacion de Poisson durante una deformacion de curvado se utilizo como capa de nucleo, mientras que el ejemplo N° 1 en el que se aplico la presente invencion utiliza las rejillas de hilos como capa de nucleo. En consecuencia, la deformacion de la capa de nucleo se separo de la deformacion de Poisson, y por tanto la fuerza de union de las placas de acero de capa laminada funciona y el modulo de Young y el lfmite elastico aumentaron. Se especula que este efecto esta provocado por el resultado anterior.
La rigidez D y el momento M de curvado de la placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° e fueron pequenos en comparacion con los del ejemplo N° 1. Se especula que esto es debido a que el contenido en carbono de los hilos de acero de la rejilla de hilos N° 10 era menor del 0,24% en masa, y la resistencia a la traccion de la capa de nucleo era insuficiente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Ademas, en la placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 4, mediante el curvado en U, se produjo un derrumbe hacia la capa de nucleo de las placas de acero de capa superficial (bocados de las placas de acero de capa superficial en orificios de la capa de nucleo) y una fractura desde la porcion de extremo de las placas de acero de capa superficial, y no se retuvo la validez del procesado. Se especula que esto es debido a que la abertura de la rejilla de hilos N° 11 era diez veces el grosor de las placas de acero de capa superficial, y se produjo una concentracion de tensiones en una porcion situada encima de los orificios en las placas de acero de capa superficial.
Ademas, en las placas de acero laminado de los ejemplos comparativos N° 5 y N° 6, se designo el grosor la totalidad de las placas de acero laminadas para que tuvieran un momento de curvado sustancialmente en la misma region plastica que el ejemplo N° 1 con la expresion (viii), aunque en la medida real era menor que la del ejemplo N° 1. Como resultado del analisis de las piezas del test de curvado de los ejemplos comparativos N° 5 y N° 6, el 70% de la capa de nucleo era resina en la placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 5 y las fibras de refuerzo no eran continuas, y por tanto la resistencia a la deformacion por cizalladura era menor que la del ejemplo N° 1. Se especula que, como resultado, la deformacion por cizalladura de la capa de nucleo provoco un desplazamiento de 1,5 mm como maximo (diez veces el del ejemplo N° 1) en las placas de acero de capa superficial de las caras superior e inferior, y este desplazamiento disminuyo el momento de curvado en la region plastica. Ademas, con relacion al ejemplo comparativo N° 6, ademas de que la parte de resina solo era el 50% de la capa de nucleo, no existfan fibras de refuerzo, y por tanto se produjo un desplazamiento que era mucho mayor que el del ejemplo comparativo N° 5. Se especula que este desplazamiento disminuyo el momento de curvado en la region plastica.
M (ejemplo N° 1) = 1/4 (Ts ( (ts + tc)2 -tc2) ) - Tc (tc2) ) ... (viii)
Ademas, con relacion a la placa de acero laminado del ejemplo comparativo N° 7, se evaluo la estabilidad de forma resistente al calor de un producto procesado de curvado en U. Como resultado, se produjeron perdidas de resina de una porcion de extremo de la placa de acero, y aparecio un defecto de forma.
En lo anterior, se han descrito realizaciones preferidas de la presente invencion con referencia a los dibujos adjuntos, aunque no es necesario mencionar que la presente invencion no se limita a tales ejemplos. Es evidente que una persona experta en la materia es capaz de disenar diversos ejemplos de variaciones y de modificaciones dentro del alcance descrito en las reivindicaciones, y debena entenderse que tales ejemplos por supuesto pertenecen al alcance tecnico de la presente invencion.
De acuerdo con la presente invencion, es posible proporcionar una placa de acero laminado que es ligera, muy ngida y resistente a los golpes, y que tambien combina un rendimiento de amortiguacion y manejabilidad en cuanto a la cizalladura, curvado, embuticion profunda, extension y similares, asf como estabilidad de forma despues de ser procesada.
LISTA DE SfMBOLOS DE REFERENCIA
Los sfmbolos de referencia usados en la descripcion se detallan a continuacion:
1
placa de acero laminado,
5 (5A, 5B)
placa de acero (de capa superficial),
10
capa de nucleo,
11
grupo de hilos de rejilla,
13
lamina de resina,
111
hilo vertical,
113
hilo horizontal,
115
orificio (rejilla)
117
ligadura en direccion oblicua (hilo),
ts
grosor de una placa de acero de capa superficial
tc
grosor de una capa de nucleo,
Wl, Wh
abertura,
p
paso (rejilla), y
d
diametro de hilo.

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Una placa de acero laminado, que comprende:
    una capa de nucleo que incluye un grupo de hilos formado en forma de rejilla usando hilos, orificios rodeados por los hilos, y una lamina de resina; y
    placas de acero unidas respectivamente a ambas caras de la capa de nucleo,
    donde los hilos tienen una resistencia a la traccion de 601 MPa o mas, una abertura del grupo de hilos de rejilla, definida por un lado largo de un rectangulo que tiene un area maxima y que toca internamente un orificio, es igual o menor de diez veces el grosor de las placas de acero, y los hilos son hilos metalicos, inorganicos u organicos.
  2. 2. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la resistencia a la traccion de los hilos es de 1000 MPa o mayor.
  3. 3. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde
    la abertura del grupo de hilos de rejilla es igual o menor que 3,5 veces el grosor de las placas de acero.
  4. 4. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde
    la abertura del grupo de hilos de rejilla es igual o mayor que 0,1 veces el grosor de las placas de acero.
  5. 5. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 3, donde
    la abertura del grupo de hilos de rejilla es igual o mayor que 0,5 veces e igual o menor que 1 vez el grosor de las placas de acero.
  6. 6. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde un material de base de la lamina de resina es espuma.
  7. 7. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la capa de nucleo y las placas de acero estan unidas con un adhesivo,
    una resistencia de adhesion a cizallado del adhesivo y las placas de acero es 30 N/cm2 o mayor, y
    un modulo G' de almacenamiento del adhesivo a 100° C hasta 160° C es 0,05 MPa o mayor y 100 MPa o menor.
  8. 8. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde
    se anaden ligaduras el grupo de hilos en una direccion oblicua con respecto de los hilos verticales y los hilos horizontales.
  9. 9. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 8, donde el grupo de hilos es una rejilla cuadrada, y
    la direccion oblicua es una direccion que forma 45° con respecto de las direcciones de los hilos verticales y los hilos horizontales.
  10. 10. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde
    la capa de nucleo esta formada por los grupos de hilos laminados en n (n es un entero de 2 o mayor) capas, y la direccion de los hilos que forman los grupos de hilos de cada capa esta desplazada en una cierta direccion un angulo de 360/3n° o mas y 360/n° o menos entre los grupos de hilos de capas adyacentes, para laminar los grupos de hilos de capas respectivas.
  11. 11. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 10, donde
    la capa de nucleo esta formada por grupos de hilos laminados en 2 capas hasta 20 capas.
  12. 12. La placa de acero laminada de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la capa de nucleo tiene tres o mas de los grupos de hilos, y
    entre dos grupos de hilos adyacentes seleccionados arbitrariamente de tres o mas de los grupos de hilos, la abertura del grupo de hilos de rejilla dispuesto en un lado mas alejado con respecto de una posicion central en una direccion del grosor de la capa de nucleo es mas pequena que la abertura del grupo de hilos de rejilla dispuesto en un lado mas cercano.
  13. 13. La placa de acero laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la capa de nucleo tiene una pluralidad de grupos de hilos, y
    la pluralidad de los grupos de hilos estan unidos entre sf mediante una union o entrelazado en fase solida.
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