IT202000003931A1 - Struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, relativo procedimento di lavorazione e manufatto strutturale alleggerito cosi' ottenibile - Google Patents

Struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, relativo procedimento di lavorazione e manufatto strutturale alleggerito cosi' ottenibile Download PDF

Info

Publication number
IT202000003931A1
IT202000003931A1 IT102020000003931A IT202000003931A IT202000003931A1 IT 202000003931 A1 IT202000003931 A1 IT 202000003931A1 IT 102020000003931 A IT102020000003931 A IT 102020000003931A IT 202000003931 A IT202000003931 A IT 202000003931A IT 202000003931 A1 IT202000003931 A1 IT 202000003931A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
layer
lightening
panel
stiffening
fibers
Prior art date
Application number
IT102020000003931A
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Corradini
Original Assignee
Giemme S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giemme S R L filed Critical Giemme S R L
Priority to IT102020000003931A priority Critical patent/IT202000003931A1/it
Priority to EP21158759.7A priority patent/EP3871875A1/en
Publication of IT202000003931A1 publication Critical patent/IT202000003931A1/it

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B32B29/08—Corrugated paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B32B2262/0269—Aromatic polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/06—Vegetal fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0221—Vinyl resin
    • B32B2266/0235—Vinyl halide, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0264—Polyester
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles

Description

?STRUTTURA DI MATERIALE MULTISTRATO PER L'OTTENIMENTO DI MANUFATTI STRUTTURALI ALLEGGERITI, RELATIVO PROCEDIMENTO DI LAVORAZIONE E MANUFATTO STRUTTURALE ALLEGGERITO COS? OTTENIBILE?.
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto una struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, il relativo procedimento di lavorazione ed un manufatto strutturale alleggerito cos? ottenibile.
Con particolare, ma non esclusivo, riferimento al settore degli autoveicoli ? noto che ? in corso una continua ricerca di materiali innovativi che presentino caratteristiche di resistenza meccanica paragonabili a quelle dei materiali tradizionalmente impiegati per la realizzazione di parti strutturali, del tipo di lamiere e simili, ma aventi densit? molto inferiore, in modo da ridurre il peso complessivo dei veicoli in cui sono incorporati, i relativi consumi e le conseguenti emissioni.
Ad esempio dalla domanda di brevetto statunitense n. US 2017/0095997 A1, ? nota una struttura di materiale multistrato, cosiddetto ?sandwich?, composta da uno strato intermedio ottenuto con un materiale avente ridotta densit? e buone caratteristiche di resistenza meccanica, in particolare alla compressione in senso trasversale allo sviluppo del manufatto stesso, e da un primo e un secondo strato di materiale composito abbinati alle facce contrapposte dello strato intermedio.
Lo strato intermedio pu? essere costituito, ad esempio, da materiale a struttura alveolare, definente celle tubolari aventi sezione trasversale poligonale o circolare, in materiale plastico, carta o cartone.
Il primo e il secondo strato sono, invece costituiti da rispettivi fogli di fibre, ad esempio fibre di carbonio, ciascuno dei quali avente un lato ricoperto da una miscela di resine polimeriche, di cui almeno una resina termoindurente, per farlo aderire ad una corrispondente faccia dello strato intermedio.
Ad esempio la miscela di resine pu? prevedere l'impiego di resine poliuretaniche e epossidiche. Il relativo procedimento di lavorazione comprende una fase di preparazione della miscela di resine polimeriche, una fase di riscaldamento della miscela ottenuta ad una temperatura di applicazione, una fase di distribuzione, mediante spruzzatura o simile, della miscela riscaldata ai fogli di fibre, una fase di posizionamento sovrapposto del primo strato, dello strato intermedio e del secondo strato, i fogli di fibre essendo disposti con i rispettivi lati ricoperti dalla miscela di resine a contatto con le facce contrapposte dello strato intermedio, e una fase di indurimento della miscela di resine ad ottenere l'adesione dello strato intermedio con il primo e il secondo strato per definire un manufatto multistrato.
La fase di indurimento pu? avvenire all'interno di uno stampo per sagomare il manufatto ottenuto, ovvero in un forno.
Questa soluzione di tipo noto non ? scevra di inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che il relativo ciclo di lavorazione necessita dell'esecuzione di molteplici fasi che ne complicano e allungano l'esecuzione, comportando un aumento dei costi di produzione dei manufatti ottenuti.
In particolare l'impiego di resine termoindurenti comporta tempi di rammollimento per l'applicazione delle stesse e di indurimento per la solidificazione del manufatto, che incidono negativamente sulla durata e sui costi del processo, dovendo mantenere la resina riscaldata durante l'esecuzione di queste fasi.
Compito precipuo del presente trovato ? quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando una struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, il relativo procedimento di lavorazione ed un manufatto strutturale alleggerito cos? ottenibile che consenta di semplificarne l'attuazione, riducendone tempi e costi di esecuzione.
Nell?ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato ? quello di prevedere l'utilizzo di materiali prefabbricati, disponibili in commercio e pronti per l'utilizzo, rendendo ancora pi? conveniente l'attuazione dello stesso. Altro scopo del presente trovato ? quello di presentare una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonch? di costo relativamente contenuto.
Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dalla presente struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti secondo la rivendicazione 1 e opzionalmente dotata di una o pi? delle caratteristiche recitate nelle rivendicazione dipendenti.
Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal relativo procedimento di lavorazione e da un manufatto strutturale alleggerito cos? ottenibile.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di una struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, del relativo procedimento di lavorazione e di un manufatto strutturale alleggerito cos? ottenibile, illustrate a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 ? una vista assonometrica in esploso di una prima forma di attuazione di una struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, secondo il trovato;
la figura 2 ? una vista in sezione relativa alla fase di preparazione della struttura di figura 1; la figura 3 ? una vista in sezione relativa alla fase di formatura e raffreddamento della struttura di figura 1 per l'ottenimento di una prima forma di attuazione di un manufatto strutturale alleggerito, secondo il trovato;
le figure 4, 5 e 6 sono viste corrispondenti alle figure 1, 2 e 3 relative ad una variante della prima forma di attuazione del trovato;
le figure 7, 8 e 9 sono viste corrispondenti alle figure 1, 2 e 3 relative ad una ulteriore variante della prima forma di attuazione del trovato;
la figura 10 ? una vista assonometrica in esploso di una seconda forma di attuazione di una struttura di materiale multistrato secondo il trovato;
la figura 11 ? una vista in sezione di un manufatto strutturale alleggerito ottenibile a partire dalla struttura di materiale multistrato di figura 10;
la figura 12 ? una vista in sezione di una variante del manufatto di figura 11;
la figura 13 ? una vista assonometrica in esploso di una terza forma di attuazione di una struttura di materiale multistrato secondo il trovato;
la figura 14 ? una vista in sezione di un manufatto strutturale alleggerito ottenibile a partire dalla struttura di materiale multistrato di figura 13;
la figura 15 ? una vista assonometrica in esploso di una quarta forma di attuazione di una struttura di materiale multistrato secondo il trovato;
la figura 16 ? una vista in sezione di un manufatto strutturale alleggerito ottenibile a partire dalla struttura di materiale multistrato di figura 15;
la figura 17 ? una vista assonometrica in esploso di una quinta forma di attuazione di una struttura di materiale multistrato secondo il trovato;
la figura 18 ? una vista in sezione di un manufatto strutturale alleggerito ottenibile a partire dalla struttura di materiale multistrato di figura 17;
la figura 19 ? una vista assonometrica in esploso di una sesta forma di attuazione di una struttura di materiale multistrato secondo il trovato;
la figura 20 ? una vista in sezione di un manufatto strutturale alleggerito ottenibile a partire dalla struttura di materiale multistrato di figura 19.
Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicata globalmente con 1 una struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti.
La struttura 1 comprende almeno uno strato di alleggerimento 2 dotato di una coppia di facce principali 3 e 4 tra loro contrapposte e almeno uno strato di irrigidimento 5 associato ad almeno una di tali facce principali 3 e/o 4.
Lo strato di alleggerimento 2 presenta una conformazione lastriforme, avendo due dimensioni (larghezza e lunghezza) molto maggiori della terza (spessore), per cui come ?facce principali? si intendono quelle aventi estensione superficiale maggiore delle altre.
Lo strato di irrigidimento 5 comprende un materiale composito comprendente una matrice polimerica termoplastica 6 in cui sono disperse fibre di rinforzo 7.
La matrice polimerica termoplastica 6 comprende, preferibilmente, polipropilene (PP) suoi composti o derivati.
Le fibre di rinforzo 7, ad esempio, possono essere del tipo di fibre di vetro, fibre di carbonio, fibre aramidiche, fibre vegetali, fibre di poliimmide (PI).
Il materiale composito costituente lo strato di irrigidimento 5 pu? essere di tipo unidirezionale (ovvero con le fibre di rinforzo 7 orientate secondo una direzione principale), bidirezionale (ovvero con le fibre di rinforzo 7 orientate secondo due direzioni principali generalmente ortogonali tra loro) o multidirezionale (ovvero con le fibre di rinforzo 7 orientate in modo casuale).
Il fatto che il materiale composito costituente lo strato di irrigidimento 5 presenti una matrice polimerica termoplastica 6 consente di ottenere una stabile adesione dei materiali costituenti la struttura 1 tramite riscaldamento e compressione della struttura 1 come verr? spiegato pi? nel dettaglio in seguito.
Inoltre l'utilizzo di pannelli in materiale composito gi? pronti per l'uso come strati di irrigidimento 5 semplifica e velocizza la preparazione della struttura 1.
Lo strato di alleggerimento 2 pu? comprendere un pannello a struttura alveolare 8 avente le relative celle tubolari 9 sviluppantesi in senso trasversale all'estensione del pannello stesso e con sezione trasversale di forma poligonale o circolare.
Il pannello a struttura alveolare 8 presenta generalmente conformazione piana, lastriforme e quadrangolare in pianta.
Il pannello a struttura alveolare 8 pu? essere costituito da materiale polimerico termoplastico (ad esempio polipropilene (PP) o policarbonato (PC)), carta, cartone o alluminio.
In caso il pannello a struttura alveolare 8 presenti le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale poligonale ? del tipo dei cosiddetti pannelli a nido d'ape (come rappresentato nelle figure 1-3 e 10-20).
In caso il pannello a struttura alveolare 8 presenti le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale circolare ? del tipo dei cosiddetti pannelli a cannucce (come rappresentato nelle figure 4-6).
La struttura 1 pu? prevedere del materiale termoisolante 12 alloggiato all'interno delle celle tubolari 9 per conferire propriet? di isolamento termico al manufatto ottenibile. Preferibilmente tale materiale isolante 12 pu? essere sotto forma di polvere o fibre di varie dimensioni. Il materiale termoisolante 12 pu? essere, ad esempio, biossido di silice, tipo Aerogel o altri materiali nanotecnologici e/o nano porosi. Il materiale termoisolante 12 impiegato presenta, preferibilmente conducibilit? termica compresa tra 0,018 W/(m?K) e 0,021 W/(m?K) in modo da conferire al manufatto ottenibile prestazioni di isolamento termico particolarmente elevate.
Il pannello a struttura alveolare 8 pu? presentare una o entrambe le facce principali rivestite con un velo, cosiddetto ?scrim?, in tessuto non tessuto (TNT), polietilene tereftalato (PET) alluminio o altro materiale di rivestimento.
In alternativa lo strato di alleggerimento 2 pu? essere costituito da un pannello poroso 14 ottenuto da schiuma solidificata a base di polimeri termoplastici, ad esempio, del tipo di polivinilcloruro (PVC), polietilene tereftalato (PET), poliuretano espanso (PIR), come rappresentato nelle figure 7-9.
Lo strato di alleggerimento 2 pu? essere lavorato per definire in corrispondenza di almeno una delle facce principali 3 o 4 delle scanalature 13 per l'alloggiamento di tubazioni, cavi o simili.
La struttura 1 pu? prevedere pi? strati di alleggerimento 2 a due, a due alternati ad almeno uno strato di irrigidimento intermedio 5', che ne garantisce la completa adesione.
La struttura 1 pu? prevedere almeno uno strato di rivestimento 10 associato all'almeno uno strato di irrigidimento 5 da parte opposta dell'almeno strato di alleggerimento 2. Lo strato di rivestimento 10 ha essenzialmente una funzione di finitura estetica e pu? essere realizzato con diversi materiali. Lo strato di rivestimento 10 ? destinato a rimanere in vista nella struttura 1. Inoltre, la struttura 1 pu? prevedere almeno uno strato funzionale 11.
Lo strato funzionale 11 pu? essere interposto tra due strati di irrigidimento 5 di cui uno associato ad una delle facce principali 3 o 4 dello strato di alleggerimento 2 ovvero essere interposto tra due strati di irrigidimento 5' intermedi, a loro volta interposti tra due strati di alleggerimento 2.
In alternativa, lo strato funzionale 11 pu? essere associato all'almeno uno strato di irrigidimento 5 da parte opposta dell'almeno strato di alleggerimento 2 e rimanere in vista sul lato esterno della struttura 1.
In una variante pu? essere previsto uno strato di rivestimento 10 sovrapposto sullo strato funzionale 11 per interposizione di un ulteriore strato di irrigidimento 5.
Lo strato funzionale 11 pu? essere costituito da un pannello realizzato con un materiale fonoassorbente, antifuoco e/o termoisolante di tipo noto per conferire tali propriet? alla struttura 1 e al manufatto ottenibile.
Lo strato funzionale 11 pu? comprendere, ad esempio, materiali a cambiamento di fase, cosiddetti PCM (Phase Change Materials) per conferire alla struttura particolari caratteristiche di isolamento termico.
Il procedimento di lavorazione di un manufatto 15 strutturale alleggerito comprende le seguenti fasi:
? preparazione di una struttura 1 come descritto sopra mediante il posizionamento sovrapposto dei vari strati prefabbricati e pronti per l'utilizzo; ? riscaldamento della struttura 1 fino al raggiungimento della temperatura di rammollimento della matrice polimerica termoplastica 6;
? formatura e raffreddamento della struttura 1 ad ottenere un manufatto 15 stratificato.
La presenza di uno o pi? strati di irrigidimento 5, a seguito del rammollimento della relativa matrice polimerica termoplastica 6, consente una perfetta e duratura adesione dei vari strati costituenti il manufatto 15.
La fase di riscaldamento pu? consistere, ad esempio, nel mantenere la struttura 1 ad una temperatura variabile dai 100?C ai 220?C con un tempo ciclo totale variabile dai 50 sec ai 150 sec a seconda dello spessore complessivo della stessa. La fase di formatura e raffreddamento prevede la compressione della struttura 1 riscaldata ad ottenere una parziale penetrazione dello strato di irrigidimento 5 con la relativa matrice polimerica termoplastica 6 rammollita nello strato di alleggerimento 2.
Grazie al rammollimento della matrice polimerica termoplastica 6, infatti, lo strato di irrigidimento 5 si deforma penetrando nell'imboccatura delle celle tubolari 9 del pannello a struttura alveolare 8 ovvero assumendo una conformazione combaciante con la superficie rugosa del pannello poroso 14.
La formatura e il raffreddamento possono avvenire mediante stampaggio all'interno di uno stampo, eventualmente raffreddato ad acqua, per l'ottenimento di manufatti 15 con particolari sagome tridimensionali ovvero mediante laminazione per l'ottenimento di manufatti 15 planari.
I manufatti 15 secondo il trovato possono avere varie destinazioni d'uso, in particolare come pannelli strutturali per veicoli (pianali di carico, sottofondi di cabine, pareti per celle frigorifere,...) o per l'edilizia.
Nelle figure 1-3 ? rappresentata una prima forma di attuazione del trovato in cui la struttura 1 prevede uno strato di alleggerimento 2 e uno strato di irrigidimento 5 associato alla faccia principale 3 superiore dello strato di alleggerimento stesso. In alternativa lo strato di irrigidimento 5 pu? essere associato alla faccia principale 4 inferiore dello strato di alleggerimento 2.
Lo strato di alleggerimento 2 ? costituito da un pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale esagonale.
In figura 2 ? rappresentata la fase di preparazione della struttura 1 del procedimento secondo il trovato e in figura 3 la fase di formatura e raffreddamento per l'ottenimento di un manufatto 15 avente conformazione planare.
Le figure 4-6 corrispondono alle precedenti, ma rappresentano una variante in cui lo strato di alleggerimento 2 ? costituito da un pannello a struttura alveolare 8 le cui celle tubolari 9 hanno sezione trasversale circolare.
Le figure 7-9 corrispondono alle figure 1-3, ma sono relative ad una ulteriore variante del trovato in cui lo strato di alleggerimento 2 ? costituito da un pannello poroso 14.
Le figure 10 e 11 sono relative ad una seconda forma di attuazione del trovato in cui la struttura 1 prevede uno strato di alleggerimento 2 e uno strato di irrigidimento 5 associato a ciascuna delle facce principali 3 e 4 dello strato di alleggerimento stesso.
Lo strato di alleggerimento 2 ? costituito da un pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale esagonale.
In alternativa lo strato di alleggerimento 2 potrebbe essere costituito da un pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale circolare, ovvero da un pannello poroso 14.
La figura 11 illustra un manufatto 15 ottenibile dalla lavorazione della struttura 1 di figura 10 mediante il procedimento secondo il trovato.
In figura 12 ? rappresentata una variante del manufatto 15 di figura 11 in cui lo strato di alleggerimento 2 ? lavorato ad ottenere una pluralit? di scanalature 13 in corrispondenza della faccia principale 3 superiore a definire dei vani di alloggiamento di tubi, cavi o simili, non rappresentati. In alternativa le scanalature potrebbero essere definite in corrispondenza della faccia principale 4 inferiore, di entrambe le facce principali 3 e 4 o attraverso lo spessore dello strato di alleggerimento 2.
Le figure 13 e 14 sono relative ad una terza forma di attuazione del trovato in cui la struttura 1 prevede due strati di alleggerimento 2 tra cui ? interposto uno strato di irrigidimento 5' intermedio e due strati di irrigidimento 5 disposti esternamente.
In alternativa ciascuno strato di alleggerimento 2 potrebbe essere costituito da un rispettivo pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale circolare, ovvero da un rispetto pannello poroso 14.
I due stati di alleggerimento 2 possono avere differente conformazione uno dall'altro.
La figura 14 illustra un manufatto 15 ottenibile dalla lavorazione della struttura 1 di figura 13 mediante il procedimento secondo il trovato.
In un'ulteriore variante del trovato possono essere previsti tre o pi? strati di alleggerimento 2 aventi a due a due interposti rispettivi strati di irrigidimento 5' intermedi.
Le figure 15 e 16 sono relative ad una quarta forma di attuazione del trovato in cui la struttura 1 prevede uno strato di alleggerimento 2, uno strato di irrigidimento 5 associato a ciascuna delle facce principali 3 e 4 dello strato di alleggerimento stesso ed un ulteriore strato di rivestimento 10 associato esternamente a ciascuno strato di irrigidimento 5.
Ciascuno strato di irrigidimento 2 ? costituito da un rispettivo pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale esagonale.
In alternativa ciascuno strato di irrigidimento 5 potrebbe essere costituito da un rispettivo pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale circolare, ovvero da un rispetto pannello poroso 14.
In alternativa almeno uno degli strati di rivestimento 10 potrebbe essere sostituito da un rispettivo strato funzionale 11.
La figura 16 illustra un manufatto 15 ottenibile dalla lavorazione della struttura 1 di figura 15 mediante il procedimento secondo il trovato.
In una variante potrebbero essere previsti due o pi? strati di alleggerimento 2 a due, a due intervallati da un rispettivo strato di irrigidimento 5' intermedio.
Le figure 17 e 18 sono relative ad una quinta forma di attuazione del trovato in cui la struttura 1 prevede uno strato di alleggerimento 2, uno strato di irrigidimento 5 associato a ciascuna delle facce principali 3 e 4 dello strato di alleggerimento stesso, uno strato funzionale 11 associato ad uno dei suddetti strati di irrigidimento 5 da parte opposta dello strato di alleggerimento 2 ed un ulteriore strato di irrigidimento 5 di copertura della strato funzionale 11.
Lo strato di alleggerimento 2 ? costituito da un pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale esagonale.
In alternativa lo strato di irrigidimento 5 potrebbe essere costituito da un pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale circolare, ovvero da un pannello poroso 14.
In una variante potrebbero essere previsti due o pi? strati di alleggerimento 2 a due, a due intervallati da un rispettivo strato di irrigidimento 5' intermedio.
In aggiunta potrebbe essere previsto almeno uno strato di rivestimento 10 su uno dei lati esterni della struttura 1.
La figura 18 illustra un manufatto 15 ottenibile dalla lavorazione della struttura 1 di figura 17 mediante il procedimento secondo il trovato.
Le figure 19 e 20 sono relative ad una sesta forma di attuazione del trovato in cui la struttura 1 prevede uno strato di alleggerimento 2 e uno strato di irrigidimento 5 associato a ciascuna delle facce principali 3 e 4 dello strato di alleggerimento stesso.
Lo strato di alleggerimento 2 ? costituito da un pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale esagonale. All'interno delle celle tubolari 9 ? alloggiato materiale termoisolante 12 in polvere. Tale materiale termoisolante 12 viene inserito nelle celle tubolari 9 nella fase di preparazione della struttura 1 dopo aver posizionato il pannello a struttura alveolare 8 con la faccia principale 3 in appoggio sullo strato di irrigidimento 5 posto inferiormente e prima di posizionare lo strato di irrigidimento 5 associato alla faccia principale 3.
Le celle tubolari 9 sono parzialmente riempite di materiale termoisolante 12 in polvere.
Per consentire la deformazione della struttura 1 in fase di formatura e raffreddamento ad ottenere un manufatto 15 non planare ? preferibile mantenere parzialmente libere le celle tubolari 9. In alternativa lo strato di irrigidimento 5 potrebbe essere costituito da un pannello a struttura alveolare 8 con le relative celle tubolari 9 aventi sezione trasversale circolare. In una variante potrebbero essere previsti due o pi? strati di alleggerimento 2 a due, a due intervallati da un rispettivo strato di irrigidimento 5' intermedio.
In aggiunta potrebbe essere previsto almeno uno strato di rivestimento 10 su uno dei lati esterni della struttura 1 e/o uno o pi? strati funzionali 11.
La figura 20 illustra un manufatto 15 ottenibile dalla lavorazione della struttura 1 di figura 19 mediante il procedimento secondo il trovato.
Si ? in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che il trovato consente di ottenere una struttura di materiale multistrato con cui realizzare manufatti strutturali alleggeriti mediante il procedimento sopra descritto in modo semplice e veloce, riducendone i tempi e i costi di produzione e favorendone l'utilizzo e la diffusione in differenti settori tecnologici.
L'impiego di materiali prefabbricati rende l'attuazione del trovato ulteriormente pratica e veloce.
Il procedimento di lavorazione, grazie all'impiego di materiali termoplastici e non termoindurente, presenta efficienza e produttivit? ottimizzate.
Il trovato cos? concepito ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall?ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Struttura (1) di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti comprendente almeno uno strato di alleggerimento (2) dotato di una coppia di facce principali (3,4) tra loro contrapposte e almeno uno strato di irrigidimento (5) associato ad almeno una di dette facce principali (3,4), caratterizzata dal fatto che detto almeno uno strato di irrigidimento (5) comprende un materiale composito comprendente una matrice polimerica termoplastica (6) in cui sono disperse fibre di rinforzo (7).
  2. 2) Struttura (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto strato di alleggerimento (2) comprende almeno un pannello a struttura alveolare (8) avente le relative celle tubolari (9) sviluppantesi in senso trasversale all'estensione del pannello stesso e con sezione trasversale di forma sostanzialmente poligonale o circolare.
  3. 3) Struttura (1), secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto pannello a struttura alveolare (8) ? realizzato in materiale polimerico termoplastico, carta, cartone o alluminio.
  4. 4) Struttura (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto strato di alleggerimento (2) comprende un pannello poroso (14) ottenuto da una schiuma solidificata a base di polimeri termoplastici.
  5. 5) Struttura (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta matrice polimerica termoplastica (6) comprende polipropilene, suoi composti o derivati.
  6. 6) Struttura (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette fibre di rinforzo (7) sono scelte nel gruppo comprendente fibre di vetro, fibre di carbonio, fibre aramidiche, fibre vegetali, fibre di poliimmide (PI).
  7. 7) Struttura (1), secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che comprende almeno uno strato di rivestimento (10) associato a detto almeno uno strato di irrigidimento (5) da parte opposta di detto strato di alleggerimento (2).
  8. 8) Struttura (1), secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che comprende almeno uno strato funzionale (11).
  9. 9) Struttura (1), secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto strato funzionale (11) ? interposto tra due di detti strati di irrigidimento (5;5,5')), di cui uno ? associato ad una delle facce principali (3,4) di detto strato di alleggerimento (2), ovvero che sono interposti tra due di detti strati di alleggerimento (2).
  10. 10) Struttura (1), secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto strato funzionale (11) ? associato a detto almeno uno strato di irrigidimento (5) da parte opposta di detto strato di alleggerimento (2).
  11. 11) Struttura (1), secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto strato funzionale (11) ? realizzato in materiale fonoassorbente, antifuoco e/o termoisolante.
  12. 12) Struttura (1), secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che comprende materiale termoisolante (12) alloggiato all'interno di dette celle tubolari (9).
  13. 13) Procedimento di lavorazione di un manufatto (15) strutturale alleggerito caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi: - preparazione di una struttura (1) di materiale multistrato secondo una o pi? delle rivendicazioni 1-12, - riscaldamento di detta struttura (1) fino al raggiungimento della temperatura di rammollimento di detta matrice polimerica termoplastica (6), - formatura e raffreddamento di detta struttura (1) ad ottenere un manufatto (15) strutturale alleggerito.
  14. 14) Procedimento, secondo la rivendicazione 13, detta fase di formatura e raffreddamento ? eseguita mediante stampaggio o laminazione.
  15. 15) Manufatto (15) strutturale alleggerito caratterizzato dal fatto che ? ottenibile mediante il procedimento secondo le rivendicazioni 13 o 14.
  16. 16) Uso di un manufatto (15) secondo la rivendicazione 15 come pannello strutturale di un veicolo.
  17. 17) Uso di un manufatto (15) secondo la rivendicazione 15 come pannello strutturale per l'edilizia.
IT102020000003931A 2020-02-26 2020-02-26 Struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, relativo procedimento di lavorazione e manufatto strutturale alleggerito cosi' ottenibile IT202000003931A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000003931A IT202000003931A1 (it) 2020-02-26 2020-02-26 Struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, relativo procedimento di lavorazione e manufatto strutturale alleggerito cosi' ottenibile
EP21158759.7A EP3871875A1 (en) 2020-02-26 2021-02-23 Structure made of multilayer material for obtaining lightened structural articles, corresponding manufacturing method and lightened structural article thus obtainable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000003931A IT202000003931A1 (it) 2020-02-26 2020-02-26 Struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, relativo procedimento di lavorazione e manufatto strutturale alleggerito cosi' ottenibile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000003931A1 true IT202000003931A1 (it) 2021-08-26

Family

ID=70738928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000003931A IT202000003931A1 (it) 2020-02-26 2020-02-26 Struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, relativo procedimento di lavorazione e manufatto strutturale alleggerito cosi' ottenibile

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3871875A1 (it)
IT (1) IT202000003931A1 (it)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52141010A (en) * 1976-05-19 1977-11-25 Takashi Ishikawa Sandwich panel
US20120315429A1 (en) * 2010-01-22 2012-12-13 Daimler Ag Sandwich component and method for the production thereof
US20170095997A1 (en) 2014-06-04 2017-04-06 Bright Lite Structures Llc Multicomponent polymer resin, methods for applying the same, and composite laminate structure including the same
US20180311931A1 (en) * 2017-03-13 2018-11-01 Todd Richard Wodzinski Multi-layer assemblies comprising a reinforced thermoplastic surface layer and a core layer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52141010A (en) * 1976-05-19 1977-11-25 Takashi Ishikawa Sandwich panel
US20120315429A1 (en) * 2010-01-22 2012-12-13 Daimler Ag Sandwich component and method for the production thereof
US20170095997A1 (en) 2014-06-04 2017-04-06 Bright Lite Structures Llc Multicomponent polymer resin, methods for applying the same, and composite laminate structure including the same
US20180311931A1 (en) * 2017-03-13 2018-11-01 Todd Richard Wodzinski Multi-layer assemblies comprising a reinforced thermoplastic surface layer and a core layer

Also Published As

Publication number Publication date
EP3871875A1 (en) 2021-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105829048B (zh) 具有局部纤维插入件的载体和方法
CN104220242B (zh) 夹层式复合部件及其制造方法
EP2481848B1 (en) Method for manufacturing a plate shaped product and plate shaped product manufactured thereby
JP2017520440A (ja) 補強複合材構造
BRPI0621550A2 (pt) elemento sanduìche para o revestimento interno de absorção acústica de dispositivo de transporte, especialmente para o revestimento interno de absorção acústica de aeronave
CN108291399A (zh) 绝热材料布置和用于形成绝热材料的方法
CN104057678B (zh) 一种高耐磨防水防潮的复合板及其制备方法和用途
IT202000003931A1 (it) Struttura di materiale multistrato per l'ottenimento di manufatti strutturali alleggeriti, relativo procedimento di lavorazione e manufatto strutturale alleggerito cosi' ottenibile
WO2023173707A1 (zh) 微纳胶体纤维混凝结构及其加工方法
CN202202507U (zh) 内墙装饰轻质仿材板
CN102328464A (zh) 复合板材的蜂窝状芯板及其制造工艺
ES2297360T3 (es) Procedimiento de fabricacion de una tapiceria de techo para revestimientos interiores.
CN206856137U (zh) 聚氨酯玻纤毡pp蜂窝板
CN101277814A (zh) 可成形的芯材
CN202242128U (zh) 复合板材的蜂窝状芯板
RU100793U1 (ru) Стеновая панель для облицовки и утепления строительных сооружений
CN107443835A (zh) 一种新型墙布、集成墙面板及其制备方法
RU2537307C1 (ru) Способ изготовления сэндвич-панелей (варианты)
CN106515168A (zh) 一种保温阻燃热塑性聚酯复合材料及其制备方法和应用
US20210370624A1 (en) Method for producing a thermoplastically deformable, fiber-reinforced flat semi-finished product
JP6873689B2 (ja) 押出成形体
RU2585335C2 (ru) Способ изготовления изотермического изделия и изотермическое изделие
US20120315443A1 (en) Floor/Wall Structure
CN201065612Y (zh) 金属雕花外墙保温复合板
CN206681181U (zh) 环保保温板