ES2926452T3 - Procedimiento para producir un elemento de tipo sándwich y elemento de tipo sándwich - Google Patents

Procedimiento para producir un elemento de tipo sándwich y elemento de tipo sándwich Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un método para producir un elemento sándwich (2, 50, 56, 58) que tiene al menos una primera capa de cubierta (4), una capa central (6) y un inserto (8), donde en el elemento sándwich un la superficie de conexión (16) de la capa central (6) está conectada a una superficie de conexión (14) de la capa de cubierta (4) y una primera superficie (18) del inserto (8) está al menos parcialmente conectada a la superficie de conexión (14) de la capa de cubierta (4), y en el que la capa central (6) tiene una espuma (24). Para lograr un método mejorado, según la invención, se introduce un rebaje (26) al menos en la espuma (24) de la capa central (6), el inserto (8) se coloca en el rebaje (26) con un hueco (28) a la espuma (24), el hueco (28) se rellena con adhesivo curable (32), formando el adhesivo (32) una capa (24) entre el inserto (8) y la espuma (24), y el adhesivo (32) cura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para producir un elemento de tipo sándwich y elemento de tipo sándwich
La presente invención hace referencia a un procedimiento para producir un elemento de tipo sándwich con al menos una primera capa de recubrimiento, una capa de núcleo y un inserto, donde en el elemento de tipo sándwich una superficie de unión de la capa de núcleo está unida a una superficie de unión de la capa de recubrimiento, así como una primera superficie del inserto, al menos de forma parcial, está unida a la superficie de unión de la capa de recubrimiento, y a un elemento de tipo sándwich producido según el procedimiento.
Un procedimiento de esa clase para producir un elemento de tipo sándwich se conoce por ejemplo por la solicitud DE 2729066 A.
Además, hasta el momento, en un procedimiento de esa clase, una cavidad adecuada se realiza en la capa de núcleo, y el inserto se inserta en la cavidad de forma positiva. De este modo, el inserto y la capa de núcleo forman una superficie en común que se adhiere a la superficie de recubrimiento.
Para lograr una unión lo más durable posible, es necesario conformar lo más grande posible la primera superficie del inserto que está unida a la superficie de unión de la capa de recubrimiento. Esto se asocia a una masa más grande del inserto, lo cual, por su parte, tiene efectos negativos en cuanto al peso del componente de tipo sándwich.
Otro problema reside en el hecho de que la unión adhesiva entre el inserto y la capa de recubrimiento puede separarse, a pesar de una primera superficie grande del inserto, debido a fuerzas de torsión que actúan en el inserto (por ejemplo al atornillar o desatornillar una pieza de montaje), porque la unión adhesiva entre el inserto y la capa de recubrimiento sólo es insuficientemente robusta con respecto a las fuerzas de cizallamiento resultantes.
Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento mejorado para producir un elemento de tipo sándwich, donde el inserto pueda mantenerse lo más reducido posible y donde el inserto esté anclado en el elemento de tipo sándwich del modo más fijo posible.
El objeto, en el procedimiento definido en la reivindicación 1, se soluciona de manera que la capa de núcleo presenta una espuma; en el procedimiento
- al menos en la espuma de la capa de núcleo se realiza una cavidad,
- el inserto se posiciona con un espaciado con respecto a la espuma en la cavidad, durante el posicionamiento del inserto al menos un espaciador se coloca entre el inserto y la espuma, y el inserto presenta al menos una cavidad, en la cual está insertado el espaciador, en particular de forma parcial, - adhesivo que puede curarse se introduce en el espaciado, donde el adhesivo forma una capa entre el inserto y la espuma, y el adhesivo se cura.
El adhesivo en el espaciado, es decir entre el inserto y la espuma, de manera conveniente, consigue un anclaje mejorado del inserto en la capa de núcleo. Debido a la capa de adhesivo entre el inserto y la espuma, el inserto puede absorber fuerzas de torsión más elevadas, sin separarse.
Preferentemente, el inserto se posiciona y después el adhesivo que puede curarse se introduce en el espaciado. Debido al espaciado, de manera conveniente, el inserto no está unido a la espuma de forma positiva. El adhesivo, en el espaciado, forma una capa, en particular una capa de adhesivo.
Preferentemente, el adhesivo es un adhesivo que se cura de forma química. Por ejemplo, el adhesivo puede ser una resina.
Preferentemente, el adhesivo se cura en una etapa de curado. La etapa de curado, por ejemplo, puede comprender un aumento de temperatura y/o un aumento de presión. El adhesivo puede polimerizarse en la etapa de curado. La polimerización, por ejemplo, puede ser una polimerización en cadena, una poliadición o una policondensación. Además, un disolvente puede disiparse en la etapa de curado.
De manera conveniente, el adhesivo se cura como un material plástico, por ejemplo como un material termoendurecible. El plástico, por ejemplo, puede ser poliéster, éster vinílico, epóxido, etc.
La espuma puede ser una espuma de metal, por ejemplo una espuma de aluminio. Preferentemente, la espuma es una espuma plástica. La espuma plástica, por ejemplo, puede ser poliestireno extruido (XPS), tereftalato de polietileno (PET), isocianurato de poliuretano (PUR/PIR) y/o poliisocianurato (PIR), etc.
Preferentemente, la espuma es una espuma de células cerradas.
Se considera conveniente que el inserto presente superficies laterales que se encuentren en un ángulo con respecto a la primera superficie del inserto. Preferentemente, el adhesivo se introduce entre las superficies laterales del inserto y la espuma.
De manera ventajosa, el adhesivo rodea el inserto en sus superficies laterales, al menos mayormente, Además, se considera ventajoso que el adhesivo rodee el inserto en sus superficies laterales, al menos esencialmente. De ese modo, el inserto, en particular las superficies laterales del inserto, puede estar espaciado de la espuma, al menos mayormente, en particular al menos esencialmente, mediante el adhesivo.
Si el adhesivo rodea el inserto en cada una de sus superficies laterales, respectivamente al menos mayormente, en particular respectivamente al menos esencialmente, se considera preferente que el adhesivo se introduzca/esté introducido entre cada una de las superficies laterales del inserto y la espuma. De ese modo, cada una de las superficies laterales del inserto, puede estar espaciada de la espuma, al menos mayormente, en particular al menos esencialmente, mediante el adhesivo.
De ese modo, el adhesivo puede formar una celda y/o una jaula alrededor de las superficies laterales del inserto. De ese modo puede alcanzarse un anclaje particularmente estable del inserto en la capa de núcleo.
Por "mayormente" puede considerarse en este caso al menos el 50%. Por "al menos esencialmente" en este caso puede considerarse al menos el 80%, preferentemente al menos el 90%. El adhesivo puede rodear también por completo el inserto en sus superficies laterales.
Las superficies laterales del inserto, por ejemplo, pueden estar diseñadas como una superficie lateral.
Por ejemplo, el inserto puede basarse en la forma de un prisma. Además, el inserto puede basarse en la forma de un cilindro. Además, el inserto puede basarse en la forma de una pirámide o de un cono. La superficie lateral antes mencionada puede ser una superficie lateral del prisma, del cilindro, de la pirámide o del cono. Además, la primera superficie antes mencionada puede ser una superficie base del prisma, del cilindro, de la pirámide o del cono. Es decir que la superficie base puede basarse por ejemplo en una superficie poligonal, también polígono, o en un círculo.
Se considera conveniente que la capa de núcleo presente una dirección del grosor. Preferentemente, la dirección del grosor de la capa de núcleo se extiende perpendicularmente con respecto a la superficie de unión de la capa de recubrimiento, en particular en aquella área en la cual está posicionado el inserto.
El inserto puede extenderse en la dirección del grosor de la capa de núcleo, a través de una parte de la capa de núcleo. Se considera preferente que el inserto se extienda en la dirección del grosor de la capa de núcleo, a través de toda la capa de núcleo.
Preferentemente, el adhesivo, en el espaciado, forma una capa, también llamada capa de adhesivo. Se considera ventajoso que la capa (de adhesivo) presente un grosor de al menos 1,0 mm, en particular de al menos 2,0 mm. De ese modo puede alcanzarse un anclaje particularmente estable del inserto en la capa de núcleo.
Se considera ventajoso que la capa (de adhesivo) presente un grosor de entre 1,0 mm y 3,0 mm. Por ejemplo, la capa (de adhesivo) puede presentar un grosor de entre 2,0 mm y 3,0 mm. De manera ventajosa, la capa (de adhesivo) presenta un grosor de como máximo 6,0 mm.
Según la invención, durante el posicionamiento del inserto al menos un espaciador se coloca entre el inserto y la espuma. De ese modo puede garantizarse el espaciado entre el inserto y la espuma.
El espaciador puede estar realizado de una pieza con el inserto. Por ejemplo, el espaciador puede estar adherido al inserto. Preferentemente, el inserto está realizado mediante una unión por adherencia de materiales con el inserto. De ese modo, mediante el espaciador puede alcanzarse un entrelazamiento del inserto con el adhesivo en el espaciado. Además, de ese modo puede alcanzarse un anclaje particularmente estable del inserto en la capa de núcleo.
Además, el espaciador puede estar realizado de una pieza, en particular mediante una unión por adherencia de materiales, con la espuma. De ese modo, mediante el espaciador puede alcanzarse un entrelazamiento de la espuma con el adhesivo en el espaciado.
Preferentemente, el espaciador se encuentra separado con respecto al inserto y con respecto a la espuma.
El inserto presenta al menos una cavidad que se encuentra en al menos una de las superficies laterales del inserto. El espaciador se inserta, en particular parcialmente, en la cavidad del inserto. De ese modo, mediante el espaciador, puede alcanzarse un entrelazamiento del inserto con la capa plástica.
El espaciador puede comprender un material plástico. Se considera preferente que el espaciador sea de un material plástico. Además, se considera preferente que el plástico, con el adhesivo curado en el espaciado, forme una unión por adherencia de materiales. En particular, el espaciador puede ser de un plástico que, con el adhesivo curado en el espaciado, forma una unión por adherencia de materiales.
Se considera ventajoso que el espaciador esté posicionado en al menos una de las superficies laterales del inserto. Preferentemente, una dirección longitudinal del espaciador se extiende en la dirección del grosor de la capa de núcleo.
De ese modo, una fuerza de torsión que actúa sobre el inserto puede transmitirse mejor hacia la capa plástica. Además, de ese modo puede evitarse que el inserto se separe.
En una configuración preferente de la invención la espuma está estructurada mediante la utilización de escotaduras. Las escotaduras pueden llenarse, por ejemplo con un adhesivo. De manera conveniente, las escotaduras se llenan con el mismo adhesivo, que en particular puede curarse. El adhesivo en las escotaduras puede curarse, por ejemplo en la etapa de curado antes mencionada. Mediante el llenado de las escotaduras con adhesivo puede mejorarse una capacidad de carga de la capa de núcleo.
A modo de ejemplo, las escotaduras pueden formar una estructura hexagonal. Además, las escotaduras pueden formar una estructura a base de una estructura hexagonal. De ese modo puede garantizarse una capacidad de carga especialmente elevada.
En principio, las escotaduras también pueden formar otras estructuras. Por ejemplo, las escotaduras pueden formar una estructura rectangular.
De manera ventajosa, el adhesivo en las escotaduras, con el adhesivo en el espaciado, forma una estructura unida por adherencia de materiales. Es decir que preferentemente el adhesivo en las escotaduras, con el adhesivo en el espaciado, forma una unión por adherencia de materiales. De ese modo puede mejorarse más el anclaje del inserto. En particular, de ese modo puede evitarse una torsión del adhesivo en el espaciado. Además, fuerzas de torsión que actúan sobre el inserto, mediante el adhesivo en el espaciado, pueden ser conducidas hacia la estructura del adhesivo en las escotaduras. De ese modo, las fuerzas pueden distribuirse de forma especialmente conveniente. La superficie de unión de la capa de núcleo puede unirse a la superficie de unión de la capa de recubrimiento, mediante la utilización de un adhesivo. El adhesivo mencionado en último lugar puede ser compatible con respecto al adhesivo antes mencionado. Además, el adhesivo mencionado en último lugar puede ser el adhesivo antes mencionado. Es decir que la superficie de unión de la capa de núcleo puede unirse a la superficie de unión de la capa de recubrimiento, mediante la utilización del mismo adhesivo.
Además, se considera preferente que la primera superficie del inserto, mediante la utilización del adhesivo mencionado en último lugar, en particular mediante la utilización del mismo adhesivo, se una al menos parcialmente a la superficie de unión de la capa de recubrimiento. En particular, el/los adhesivo/s mencionado/s en último lugar, entre la capa de núcleo y la capa de recubrimiento, y/o el adhesivo mencionado en último lugar, entre el inserto y la capa de recubrimiento, puede/n formar una unión por adherencia de materiales con el adhesivo, en el espaciado. De ese modo puede formarse una estructura del adhesivo unida por adherencia de materiales. Además, de ese modo puede alcanzarse un anclaje particularmente estable del inserto en la capa de núcleo.
La capa de recubrimiento puede comprender un material de fibras. Se considera preferente que el material de fibras esté incorporado o se incorpore en el mismo adhesivo. En particular, el adhesivo mencionado en último lugar, en el cual está incorporado o se incorpora el material de fibras, puede formar una unión por adherencia de materiales con el adhesivo en el espaciado. De ese modo puede formarse una estructura del adhesivo unida por adherencia de materiales. De ese modo puede alcanzarse un anclaje particularmente estable del inserto en la capa de núcleo.
Por material de fibras puede entenderse un material que presenta fibras. El material de fibras preferentemente comprende fibras de vidrio y/o fibras de carbono. En principio, el material de fibras también puede presentar otras fibras. El material de fibras puede ser un tejido, una estructura plana de hilos, un tejido de punto, un artículo de punto o un fieltro.
El material de fibras ya puede incorporarse/estar incorporado en el adhesivo antes de la unión con la capa de núcleo. En particular, la capa de recubrimiento puede estar presente en forma de un material preimpregnado.
Además, el material de fibras, en la producción del elemento de tipo sándwich, en particular durante la unión con la capa de núcleo, puede incorporarse en el adhesivo que puede curarse. El adhesivo entonces puede curarse, en particular en la etapa de curado antes mencionada.
El material de fibras incorporado en el adhesivo curado, de manera preferente, forma un plástico reforzado con fibras. Preferentemente, el plástico reforzado con fibras es un plástico reforzado con fibras de carbono y/o un plástico reforzado con fibras de vidrio.
Para producir el elemento de tipo sándwich, la capa de recubrimiento, la capa de núcleo y el inserto pueden colocarse en una herramienta. Además, otra capa, en particular otra capa de recubrimiento, puede colocarse en la herramienta. Preferentemente, el adhesivo se introduce en el elemento de tipo sándwich mediante la utilización de un procedimiento de infusión. Por ejemplo, el adhesivo puede introducirse en el elemento de tipo sándwich mediante la utilización de un procedimiento de infusión al vacío. Además, el adhesivo puede introducirse en el elemento de tipo sándwich mediante la utilización de un procedimiento de moldeo por inyección, por ejemplo moldeo por transferencia de resina (RTM) o moldeo por inyección de reacción (RIM). Además, el adhesivo puede introducirse en el elemento de tipo sándwich mediante la utilización de un procedimiento de impregnación en autoclave y/o de un procedimiento de laminado manual.
Preferentemente, la herramienta otorga su forma al elemento de tipo sándwich. El elemento de tipo sándwich puede ser plano o curvado. En particular, el elemento de tipo sándwich puede estar conformado de forma tridimensional. Es decir, que el elemento de tipo sándwich puede ser una pieza moldeada.
Además, la invención está orientada a un elemento de tipo sándwich según la reivindicación 9.
Para anclar el inserto en el elemento de tipo sándwich del modo más fijo posible, donde el inserto se mantiene lo más reducido posible, se propone un elemento de tipo sándwich de la clase antes mencionada, en el cual, según la invención, al menos la espuma de la capa de núcleo presenta una cavidad, el inserto está posicionado con un espaciado con respecto a la espuma en la cavidad y en el espaciado está situado adhesivo curado, donde el adhesivo forma una capa entre el inserto y la espuma.
Ese elemento de tipo sándwich en particular puede ser el elemento de tipo sándwich mencionado en el procedimiento antes descrito.
Según la invención, en el espaciado está dispuesto al menos un espaciador.
Se considera ventajoso que el espaciador esté conformado en el espaciado unido por adherencia de materiales, con el adhesivo curado.
El elemento de tipo sándwich puede presentar otra capa, en particular otra capa de recubrimiento. De manera conveniente, la capa de recubrimiento y la otra capa están dispuestas en lados de la capa de núcleo apartados unos de otros.
El inserto puede presentar una segunda superficie. Preferentemente, la primera superficie y la segunda superficie del inserto están apartadas una de otra. Es decir que la primera superficie y la segunda superficie del inserto pueden ser lados opuestos del inserto. La segunda superficie puede extenderse al menos de forma esencialmente paralela con respecto a la primera superficie del inserto.
Se considera preferente que la segunda superficie del inserto esté unida a la otra capa, en particular que esté adherida. Además, la segunda superficie del inserto puede estar unida a la capa de núcleo, en particular puede estar adherida.
Se considera preferente que el inserto no presente simetría rotacional. El inserto puede presentar un eje de rotación de orden n.
Por ejemplo, el inserto puede basarse en la forma de un prisma o de una pirámide. Además, la primera superficie antes mencionada puede ser una superficie base del prisma o de la pirámide. Es decir que la primera superficie base puede basarse en una superficie poligonal, también polígono. De ese modo puede impedirse una simetría rotacional del inserto.
El polígono puede ser un polígono regular o un polígono irregular. Por ejemplo, el polígono puede ser un cuadrado, un rectángulo, etc.
Además, el inserto puede basarse en la forma de un cilindro o de un cono. El inserto puede presentar al menos una cavidad, en la cual, preferentemente, está insertado el espaciador, de manera parcial. Preferentemente, la cavidad está dispuesta en la superficie lateral del inserto, en particular en la superficie lateral del inserto. De manera conveniente, la cavidad está dispuesta de manera que puede interrumpirse o impedirse una simetría rotacional del inserto.
Preferentemente, el espaciador está dispuesto en la superficie lateral del inserto, en particular en la superficie lateral del inserto. De manera conveniente, el espaciador está dispuesto de manera que puede interrumpirse o impedirse una simetría rotacional del inserto.
El inserto puede presentar una abertura. Preferentemente puede accederse a la abertura del inserto desde fuera del elemento de tipo sándwich.
Por ejemplo, la abertura puede estar realizada como un orificio ciego. Además, la abertura puede estar realizada como un orificio pasante.
La abertura puede presentar un roscado interno. Además, en la abertura puede estar introducida una inserción roscada. Además, en la abertura puede estar introducido un perno roscado.
Preferentemente, la abertura forma un punto de sujeción, mediante el cual un elemento adicional puede unirse al elemento de tipo sándwich.
Un elemento adicional, en particular el elemento adicional antes mencionado, puede unirse al elemento de tipo sándwich. En particular, el elemento adicional puede unirse al inserto, en particular puede atornillarse. El elemento adicional y el elemento de tipo sándwich pueden formar un componente de tipo sándwich.
De manera conveniente, el elemento de tipo sándwich está conformado como una pieza moldeada. Preferentemente, el elemento de tipo sándwich está conformado de forma tridimensional.
La descripción de configuraciones ventajosas de la invención, proporcionada hasta el momento, contiene numerosas características que se reflejan en las reivindicaciones dependientes individuales, en parte combinadas unas con otras. Esas características, sin embargo, de manera conveniente, también pueden considerarse de forma individual y pueden reunirse formando otras combinaciones convenientes. En particular, esas características pueden combinarse respectivamente de forma individual y en cualquier combinación adecuada con el procedimiento según la invención y el elemento de tipo sándwich según la invención. De este modo, las características del procedimiento también pueden considerarse como propiedad del elemento de tipo sándwich correspondiente, formulado de modo correspondiente, y de forma inversa.
Aun cuando en la descripción, así como en las reivindicaciones, algunos términos se utilicen respectivamente en singular o en una combinación con un numeral, el alcance de la invención para esos términos no debe estar limitado al singular o al respectivo numeral.
Las propiedades, características y ventajas de esta invención, descritas anteriormente, así como el modo de alcanzar las mismas, se aclaran y se vuelven más compresibles con relación a la siguiente descripción de los ejemplos de ejecución que se explican con mayor detalle en combinación con los dibujos. Los ejemplos de ejecución se utilizan para explicar la invención y no limitan la invención a la combinación de características allí indicada, tampoco en cuanto a características funcionales. Además, características adecuadas para ello, de cada uno de los ejemplos de ejecución, también pueden considerarse explícitamente aisladas, separadas de un ejemplo de ejecución, pueden incorporarse en otro ejemplo de ejecución para complementar el mismo, y pueden combinarse con cualquiera de las reivindicaciones.
Solamente la figura 8 muestra un elemento de tipo sándwich según la invención.
Muestran:
Figura 1 un corte transversal de un primer elemento de tipo sándwich. En la figura 1 está representado además un plano de intersección II-II, así como un plano de intersección MI-MI.
Figura 2 un corte transversal del segundo elemento de tipo sándwich de la figura 1, a lo largo del plano de intersección II-II,
Figura 3 otro corte transversal del elemento de tipo sándwich de la figura 1, a lo largo del plano de intersección IIIIII,
Figura 4 la producción del elemento de tipo sándwich de la figura 1,
Figura 5 un corte transversal de un segundo elemento de tipo sándwich.
Figura 6 otro corte transversal del elemento de tipo sándwich de la figura 5, a lo largo del plano de intersección VI-VI,
Figura 7 un corte transversal de un tercer elemento de tipo sándwich,
Figura 8 un corte transversal de un cuarto elemento de tipo sándwich, con una espuma en forma de panal, y Figura 9 otro corte transversal del elemento de tipo sándwich de la figura 8, a lo largo del plano de intersección IX-IX.
La figura 1 muestra un corte transversal de un primer elemento de tipo sándwich 2. En la figura 1 están representados además un plano de intersección II-II, así como un plano de intersección III-III, respectivamente en forma de una línea de trazos y puntos.
La figura 2 muestra un corte transversal del primer elemento de tipo sándwich 2 a lo largo del plano de intersección II-II. Además, la figura 3 muestra un corte transversal del primer elemento de tipo sándwich 2 a lo largo del plano de intersección III-III.
El primer elemento de tipo sándwich 2 comprende una capa de recubrimiento 4, una capa de núcleo 6 y un inserto 8. En este ejemplo, el primer elemento de tipo sándwich 2 comprende otra capa 10 que está conformada como otra capa de recubrimiento.
El primer elemento de tipo sándwich 2 está estructurado en el modo de construcción de tipo sándwich. En este ejemplo, la capa de núcleo 6 está dispuesta entre la capa de recubrimiento 4 y la otra capa 10. La capa de recubrimiento 4 presenta una superficie externa 12 que está apartada de la capa de núcleo 6. Además, la capa de recubrimiento 4 presenta una superficie de unión 14 que está orientada hacia la capa de núcleo 6. Es decir que la superficie externa 12 y la superficie de unión 14 de la capa de recubrimiento 4 están apartadas una de otra, así como se sitúan de forma opuesta. La capa de núcleo 6 presenta una superficie de unión 16 que está orientada hacia la capa de recubrimiento 4. La superficie de unión 14 de la capa de recubrimiento 4 está unida a la superficie de unión 16 de la capa de núcleo 6.
El inserto 8 presenta una primera superficie 18 que, al menos de forma parcial, está unida a la superficie de unión 14 de la capa de recubrimiento 4. Además, el inserto 8 comprende una segunda superficie 20 que se opone a la primera superficie 18.
En este ejemplo, el inserto 8 se extiende en la dirección del grosor de la capa de núcleo 6, a través de toda la capa de núcleo 6. La dirección del grosor de la capa de núcleo 6 se extiende perpendicularmente con respecto a la superficie de unión 14 de la capa de recubrimiento 4. Además, como la dirección del grosor se considera la dirección del grosor en aquella área en la cual está posicionado el inserto 8.
En particular, la segunda superficie 20 del inserto 8 está unida a la otra capa 10.
Además, el inserto 8 presenta una pluralidad de superficies laterales 22 que se encuentran en un ángulo con respecto a la primera superficie 18 del inserto 8. En este ejemplo, la forma del inserto 8 se basa en la forma de un prisma. La primera superficie 18 del inserto 8 puede ser una superficie base de ese prisma que, en este ejemplo, se basa en la forma de un cuadrado. La segunda superficie 20, en este ejemplo, está conformada de forma análoga a la primera superficie 18. Además, las superficies laterales 22 del inserto 8 están conformadas como superficie de cubierta del prisma. El prisma, en este ejemplo, tiene la forma de un ortoedro.
En este ejemplo, el inserto 8 se compone de un material metálico.
La capa de núcleo 6 presenta una espuma 24. Al menos la espuma 24 de la capa de núcleo 6, a su vez, presenta una cavidad 26. El inserto 8 está posicionado en la cavidad 26 con un espaciado 28 con respecto a la espuma 24. Para alcanzar el espaciado 28, en el espaciado 28 están dispuestos espaciadores 30. En el primer elemento de tipo sándwich 2, los espaciadores 30 están conformados de una pieza con el inserto 8. En este ejemplo, los espaciadores 30 están conformados como salientes en las superficies laterales 22 del inserto 8. La dirección longitudinal de los espaciadores 30 se extiende en la dirección del grosor de la capa de núcleo 6.
En el ejemplo de ejecución, en la figura 1, se muestran a modo de ejemplo 4 espaciadores 30. En principio también sería posible otro número de espaciadores 30.
En el espaciado 28 está colocado adhesivo 32 curado. El adhesivo 32 forma una capa 34 entre el inserto 8 y la espuma 24. Preferentemente, la capa de adhesivo 34 presenta un grosor de al menos 1 mm.
El adhesivo 32 esencialmente rodea el inserto 8 en sus superficies laterales 22. En particular, el adhesivo 32 está dispuesto entre cada una de las superficies laterales 22 del inserto 8 y la espuma 24. De ese modo, el adhesivo 32 forma una celda o una jaula 36 alrededor de las superficies laterales 22 del inserto 8. De ese modo puede alcanzarse un anclaje particularmente estable del inserto 8 en la capa de núcleo 6.
El adhesivo 32 curado forma un material plástico.
La capa de recubrimiento 4 (véanse las figuras 2 y 3) y la otra capa 10, en este ejemplo, respectivamente están conformadas como un material plástico reforzado con fibras. Es decir que la capa de recubrimiento 4 y la otra capa 10 respectivamente comprenden un material de fibras que, respectivamente, está incorporado en un adhesivo curado, aquí en el mismo adhesivo 32 que el mencionado anteriormente. El adhesivo curado de la capa de recubrimiento 4, así como de la otra capa 10, forman una unión por adherencia de materiales con el adhesivo 32 curado en el espaciado 28. De ese modo se forma una estructura del adhesivo 38 unida por adherencia de materiales.
El inserto 8 presenta además una abertura 40, a la cual puede accederse desde fuera del elemento de tipo sándwich 2. En este ejemplo, la abertura 40 del inserto 8 es una abertura 40 del elemento de tipo sándwich 2 que se extiende a través de la capa de recubrimiento 4, hasta el inserto 8. Además, la abertura 40, en este ejemplo, está conformada como un orificio ciego.
La abertura 40 del inserto 8 presenta un roscado interno 42. De ese modo, un elemento adicional puede unirse al elemento de tipo sándwich 2, mediante una unión roscada.
En la figura 4 se representa esquemáticamente la producción del elemento de tipo sándwich 2 de la figura 1. En la espuma 24 de la capa de núcleo 6 se realiza una cavidad 26. La cavidad 26, por ejemplo, puede realizarse en la espuma 24 mediante la utilización de una trincheta y/o mediante la utilización de un cúter CNC. Además, es posible que la cavidad 26 se realice en la espuma 24 mediante punzonado.
La producción del elemento de tipo sándwich 2 habitualmente tiene lugar mediante la utilización de una herramienta 44. Para la otra capa 10, un material de fibras 46 se inserta en la herramienta 44. Después, la capa de núcleo 6 que presenta la espuma 24, se inserta en la herramienta 44. Es decir que la capa de núcleo 6 se posiciona sobre el material de fibras 46, para la otra capa 10.
En la cavidad 26 de la espuma 24 se coloca el inserto 8. En este caso, el inserto 8 se posiciona en la cavidad 26 con un espaciado 28 con respecto a la espuma 24. Ese espacio 28 se produce mediante la utilización del espaciador 30 (de forma análoga a las figuras 1 a 3).
Después, un material de fibras 48 para la capa de recubrimiento 4 se inserta en la herramienta 44. Es decir que el material de fibras 48 para la capa de recubrimiento 4 se posiciona sobre la capa de núcleo 6.
La inserción, la colocación y/o el posicionamiento están representados respectivamente como una flecha en la figura 4, de forma esquemática.
Después, la herramienta 44 se cierra y adhesivo 32 curado se introduce en la herramienta 44 mediante la utilización de un procedimiento de infusión (no representado). De ese modo, el adhesivo 32 llena todas las cavidades dentro de la herramienta 44. En particular, el adhesivo 32, de ese modo, se introduce en el espaciado 28 entre el inserto 8 y la espuma 24, de manera que el adhesivo 32 forma una capa (de adhesivo) 34 entre el inserto 8 y la espuma 24. Además, el adhesivo 32 llena las cavidades en el material de fibras 48 para la capa de recubrimiento 4, así como en el material de fibras 46, para la otra capa 10.
El adhesivo 32 se cura en una etapa de curado. Preferentemente, en la etapa de curado se aumenta la presión, así como la temperatura, dentro de la herramienta 44. Habitualmente, el adhesivo 32 se polimeriza en la etapa de curado.
El adhesivo 32 curado forma la capa de recubrimiento 4 con el material de fibras 48 incorporado. Además, el adhesivo 32 curado forma la otra capa 10 con el material de fibras 46 incorporado dentro.
El adhesivo 32 curado de la capa de recubrimiento 4 y de la otra capa 10 forma una unión por adherencia de materiales con el adhesivo 32 en el espaciado 28.
En lugar del procedimiento de infusión también puede utilizarse otro procedimiento para introducir el adhesivo 32. Por ejemplo, también puede utilizarse el procedimiento de laminado manual.
Además, en principio es posible utilizar respectivamente material preimpregnado para la capa de recubrimiento 4 y para la otra capa 10, en lugar del material de fibras 46, 48. En el respectivo material preimpregnado, el material de fibras está impregnado con un adhesivo. Es decir, que el material preimpregnado es un producto semiacabado de fibras, previamente impregnado. El adhesivo 32 puede volverse líquido dentro de la herramienta 44, en particular en la etapa de curado, y llenar el resto de las cavidades, como por ejemplo el espaciado 28. Con el paso del tiempo, en particular en función de la temperatura y de la presión, comienza una reacción de polimerización y el adhesivo 32 se cura. Ese procedimiento también se conoce como procedimiento en autoclave de preimpregnados.
La forma del elemento de tipo sándwich 2 producido está predeterminada por la forma de la herramienta 44. El elemento de tipo sándwich 2 puede ser plano. Además, el elemento de tipo sándwich 2 puede estar conformado de forma curvada y/o tridimensional. En particular, el elemento de tipo sándwich 2 es una pieza moldeada.
La figura 5 muestra un corte transversal de un segundo elemento de tipo sándwich 50. La siguiente descripción esencialmente se limita a las diferencias con respecto al ejemplo de ejecución de las figuras 1 a 3, al cual se remite en cuanto a las características y funciones invariables. Los elementos esencialmente invariables en principio se identifican con el mismo símbolo de referencia, y las características no mencionadas se adoptan en el siguiente ejemplo de ejecución, sin que las mismas estén descritas nuevamente.
En el segundo elemento de tipo sándwich 50, el inserto 8 se basa en la forma de un cilindro. Además, la primera superficie 18 del inserto 8 se basa en la forma de un círculo. Además, las superficies laterales 22 del inserto 8 están diseñadas como una única superficie lateral 22 continua, a saber, como superficie lateral del cilindro.
También en este ejemplo el inserto 8 está conformado de una pieza con los espaciadores 30. Los espaciadores 30 están diseñados como salientes en las superficies laterales 22 del inserto 8. Debido a los espaciadores 30 se interrumpe o impide una simetría rotacional del inserto 8.
Además, en la figura 5 está representado un plano de intersección VI-VI en forma de una línea de trazos y puntos. La figura 6 muestra un corte transversal del segundo elemento de tipo sándwich 50 de la figura 5, a lo largo del plano de intersección VI-VI.
El inserto 8, en este ejemplo, comprende un saliente 52 que está posicionado sobre la primera superficie 18 del inserto 8. En este ejemplo, la capa de recubrimiento 4 y el saliente 52 del inserto 8 forman una superficie plana 54 en común.
En principio, el saliente 52 del inserto 8 también puede proyectarse sobre la capa de recubrimiento 4. De este modo, el saliente 52 del inserto 8 y la capa de recubrimiento 4 no forman una superficie plana 54 en común.
La abertura 40 del inserto 8, en este ejemplo, se extiende al menos parcialmente a través del saliente 52. En este ejemplo, la abertura 40 está diseñada como un orificio ciego.
En principio, el inserto 8 del segundo elemento de tipo sándwich 50 de la figura 5 y la figura 6 también podría basarse en otra forma.
La figura 7, a modo de ejemplo, muestra un corte transversal de un tercer elemento de tipo sándwich 56. La siguiente descripción esencialmente se limita a las diferencias con respecto al ejemplo de ejecución de las figuras 5 y 6, al cual se remite en cuanto a las características y funciones invariables. Los elementos esencialmente invariables en principio se identifican con el mismo símbolo de referencia, y las características no mencionadas se adoptan en el siguiente ejemplo de ejecución, sin que las mismas estén descritas nuevamente.
En el tercer elemento de tipo sándwich 56, el inserto 8 se basa en la forma de un cono, en particular en la forma de un cono truncado. Además, la primera superficie 18 del inserto 8 se basa en la forma de un círculo. La segunda superficie 20 del inserto 8 se basa igualmente en la forma de un círculo, pero está conformada más reducida que la primera superficie 18.
Además, el inserto 8 se extiende en la dirección del grosor de la capa de núcleo 6, sólo parcialmente a través de la capa de núcleo 6. De este modo, la segunda superficie 20 del inserto 8 está unida a la capa de núcleo 6. En este ejemplo, la segunda superficie 20 del inserto 8 está unida a la capa de núcleo 6, de forma positiva. En principio, sin embargo, también sería posible que entre la segunda superficie 20 del inserto 8 y la capa de núcleo 6 esté posicionada un espaciado 28, que igualmente está llenada con adhesivo 32.
La figura 8 muestra un cuarto elemento de tipo sándwich 58. La siguiente descripción esencialmente se limita a las diferencias con respecto al ejemplo de ejecución de las figuras 1 a 4, al cual se remite en cuanto a las características y funciones invariables. Los elementos esencialmente invariables en principio se identifican con el mismo símbolo de referencia, y las características no mencionadas se adoptan en el siguiente ejemplo de ejecución, sin que las mismas estén descritas nuevamente.
En la figura 8, los espaciadores 30 no están realizados de una pieza con el inserto 8, sino de forma separada. En principio, esto también sería posible en los ejemplos de ejecución antes mencionados, de forma análoga. Además, en principio sería posible realizar el espaciador 30, en la figura 8, de una pieza con el inserto 8.
En este ejemplo, los espaciadores 30 son de un material plástico que forma una unión por adherencia de materiales con el adhesivo 32 curado en el espaciado 28.
En la figura 8, el inserto 8 presenta una pluralidad de cavidades 60, en las cuales están insertos los espaciadores 30, en particular de forma parcial. De ese modo puede garantizarse un posicionamiento seguro de los espaciadores 30, en particular sin deslizamientos.
La capa de núcleo 6 comprende una espuma 24 que está estructurada mediante la utilización de escotaduras 62. Las escotaduras 62 están llenadas con el mismo adhesivo 32, que en particular puede curarse. Las escotaduras 62, en este ejemplo, forman una estructura hexagonal 64. De ese modo, la espuma 24 está realizada como espuma en forma de panal.
El adhesivo 32 en las escotaduras 62, con el adhesivo 32 en el espaciado 28 (entre el inserto 8 y la espuma 24), forma una estructura (de adhesivo) 38 unida por adherencia de materiales. De ese modo se forma una estructura del adhesivo 38 particularmente estable.
Además, de ese modo, el inserto 8 está anclado en la capa de núcleo 6 de forma particularmente conveniente. En la producción del elemento de tipo sándwich 58 (de forma análoga a la figura 4), todas las cavidades se llenan con adhesivo 32, de manera que también las escotaduras 62 en la espuma 24 se llenan con adhesivo 32.
Además, en la figura 8 está representado un plano de intersección IXIX en forma de una línea de trazos y puntos. La figura 9 muestra un corte transversal del elemento de tipo sándwich 58 de la figura 8, a lo largo del plano de intersección IX-IX.
En este ejemplo, el inserto 8, en la primera y en la segunda superficie 18, 20, respectivamente presenta un saliente 52. En este ejemplo, el saliente 52, que está posicionado en la primera superficie 18, se proyecta por encima de la capa de recubrimiento 4. También el saliente 52, que está posicionado en la segunda superficie 20, se proyecta por encima de la otra capa 10.
La abertura 40 se extiende a través de todo el inserto 8. Además, la abertura se extiende a través de todo el elemento de tipo sándwich 58. En particular, la abertura 40 está conformada como un orificio pasante.
El inserto 8 del elemento de tipo sándwich 58 (en la figura 8 y la figura 9) en principio también podría presentar otra forma, por ejemplo una forma análoga a la de uno de los ejemplos de ejecución antes mencionados.
Si bien la invención fue ilustrada y descrita en detalle mediante los ejemplos de ejecución preferentes, la invención no está limitada por los ejemplos descritos, y el experto puede deducir de éstos otras variaciones, sin abandonar el alcance de protección de la invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para producir un elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) con al menos una primera capa de recubrimiento (4), una capa de núcleo (6) y un inserto (8),
donde en el elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) una superficie de unión (16) de la capa de núcleo (6) está unida a una superficie de unión (14) de la capa de recubrimiento (4), así como una primera superficie (18) del inserto (8), al menos de forma parcial, está unida a la superficie de unión (14) de la capa de recubrimiento (4), caracterizado porque la capa de núcleo (6) presenta una espuma (24), en el procedimiento - al menos en la espuma (24) de la capa de núcleo (6) se realiza una cavidad (26),
- el inserto (8) se posiciona con un espaciado (28) con respecto a la espuma (24) en la cavidad (26), durante el posicionamiento del inserto (8) al menos un espaciador (30) se coloca entre el inserto (8) y la espuma (24), y el inserto (8) presenta al menos una cavidad (60), en la cual está insertado el espaciador (30), en particular de forma parcial,
- adhesivo (32) que puede curarse se introduce en el espaciado (28), donde el adhesivo (32) forma una capa (34) entre el inserto (8) y la espuma (24), y
- el adhesivo (32) se cura.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el adhesivo (32) rodea, al menos esencialmente, el inserto (8) en sus superficies laterales (22) que se sitúan en un ángulo con respecto a la primera superficie (18) del inserto (8).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el adhesivo (32) en el espaciado (28) forma una capa (34) que tiene un grosor de al menos 1,0 mm, en particular de al menos 2,0 mm.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el espaciador (30) es de un plástico que, con el adhesivo (32) curado, en el espaciado (28) forma una unión por adherencia de materiales.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la espuma (24) está estructurada mediante la utilización de escotaduras (62), esas escotaduras (62) se llenan con el mismo adhesivo (32), que en particular puede curarse.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el adhesivo (32) en las escotaduras (62), con el adhesivo (32) en el espaciado (28), forma una estructura unida por adherencia de materiales.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
la superficie de unión (16) de la capa de núcleo (6) se une a la superficie de unión (14) de la capa de recubrimiento (4), mediante la utilización del mismo adhesivo (32), y
la primera superficie (18) del inserto (8), mediante la utilización del mismo adhesivo (32), al menos de forma parcial, se une a la superficie de unión (14) de la capa de recubrimiento (4).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa de recubrimiento (4) comprende un material de fibras (46, 48) que está incorporado o se incorpora en el mismo adhesivo (32).
9. Elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) con al menos una primera capa de recubrimiento (4), una capa de núcleo (6) y un inserto (8), donde en el elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) una superficie de unión (16) de la capa de núcleo (6) está unida a una superficie de unión (14) de la capa de recubrimiento (4), así como una primera superficie (18) del inserto (8), al menos de forma parcial, está unida a la superficie de unión (14) de la capa de recubrimiento (4), y donde la capa de núcleo (6) presenta una espuma (24), caracterizado porque
- al menos la espuma (24) de la capa de núcleo (6) presenta una cavidad (26),
- el inserto (8) se posiciona con un espaciado (28) con respecto a la espuma (24) en la cavidad (26), al menos un espaciador (30) está colocado entre el inserto (8) y la espuma (24), y el inserto (8) presenta al menos una cavidad (60), en la cual está insertado el espaciador (30), en particular de forma parcial, y
- adhesivo (32) que puede curarse está colocado en el espaciado (28), donde el adhesivo (32) forma una capa (34) entre el inserto (8) y la espuma (24).
10. Elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) según la reivindicación 9, caracterizado porque el espaciador (30) está conformado por adherencia de materiales con el adhesivo (32) curado, en el espaciado (28).
11. Elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) según una de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque el inserto (8) presenta una abertura (40) a la que puede accederse desde fuera del elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58).
12. Elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) según una de las reivindicaciones 9 a 11, donde el elemento de tipo sándwich (2, 50, 56, 58) está diseñado como una pieza moldeada.
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