JP2000168021A - 曲面サンドウィッチパネルの製造方法 - Google Patents

曲面サンドウィッチパネルの製造方法

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JP2000168021A
JP2000168021A JP10352301A JP35230198A JP2000168021A JP 2000168021 A JP2000168021 A JP 2000168021A JP 10352301 A JP10352301 A JP 10352301A JP 35230198 A JP35230198 A JP 35230198A JP 2000168021 A JP2000168021 A JP 2000168021A
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sandwich panel
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curved
panel
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JP10352301A
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Inventor
Kenji Miyamoto
健二 宮本
Eizaburo Nakanishi
栄三郎 中西
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い発泡圧力により、曲率の小さな曲面や、
パネル高さが部分的に異なる複雑な形状を有する曲面サ
ンドウィッチパネルを、精度良く製造できる方法を提供
する。 【解決手段】 曲面サンドウィッチパネルの製造方法
は、コア材としての発泡形成された有孔性の層と、該有
孔性の層の両外側の2枚の中実金属製の面板とからなる
曲面サンドウィッチパネルの製造において、1次加工と
して、2枚の中実金属製の面板の間に金属粉と発泡剤と
を挟み込み、得られた部材に圧延プレーティングを施
し、これにより各層が金属結合した部材を所定の曲面形
状又は3次元形状にプレス加工を施して、積層材を得、
その後2次加工として、プレス加工された積層材を製品
形状を型どった金型中に配置して加圧することにより発
泡剤を発泡させて成形する際、パネル端部を全て密閉し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、曲面サンドウィッ
チパネルの製造方法に関し、特に、コア材に発泡形成さ
れた有孔性の層を有する曲面サンドウィッチパネルの製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から曲面発泡サンドウィッチパネル
の成形方法としては、代表的に図1に示すような方法が
用いられている。かかる方法は、まずアルミニウム粉体
と発泡剤粉体とを混合し、該混合粉体を押出し成形し
て、製品パネルのコア部に相当する形状に沿った素材a
に成形し、この素材aをアルミ板bとcとで挟持し、こ
れをロールにて一体の板に成形する。次いで、面板b
1,c1とコアa1とからなる当該板をプレスで予備成
形した後(図1中の最下流図)、製品形状を得るための
発泡型に入れ、熱を加えてコアa1を発泡させることに
より、面板を型形状に沿った形状とする方法で、曲面発
泡サンドウィッチパネルを製造するものである。
【0003】しかしながら、このような従来の曲面発泡
サンドウィッチパネルの成形方法にあっては、発泡自体
が自然発泡であるため、発泡による面板押上力が小さ
く、面板を製品曲面に沿った形状とするためには、面板
自体を小さな成形力で変形し得る薄膜状にしなければな
らないという制約があった。また、この制約から、面板
が薄膜状であるため、面板が少し延びたり又は局所的な
変形を受けると、破断してしまうという問題があった。
このような問題により、面板の曲率が小さいものや、パ
ネル板厚に差があるものを製造するのは困難であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
発泡圧力により、曲率の小さな曲面や、パネル高さが部
分的に異なる複雑な形状を有する曲面サンドウィッチパ
ネルを、精度良く製造できる方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1にかか
る曲面サンドウィッチパネルの製造方法は、コア材とし
ての発泡形成された有孔性の層と、該有孔性の層の両外
側の2枚の中実金属製の面板とからなる曲面サンドウィ
ッチパネルの製造において、1次加工として、2枚の中
実金属製の面板の間に金属粉と発泡剤とを挟み込み、得
られた部材に圧延プレーティングを施し、これにより各
層が金属結合した部材を所定の曲面形状又は3次元形状
にプレス加工を施して積層材を得、その後2次加工とし
て、プレス加工された積層材を製品形状を型どった金型
中に配置して加圧することにより発泡剤を発泡させて成
形する際、パネル端部を全て密閉していることを特徴と
するものである。
【0006】本発明の請求項2にかかる曲面サンドウィ
ッチパネルの製造方法は、請求項1記載の曲面サンドウ
ィッチパネルにおいて、パネル端部をクランプすること
によって、パネル端部の密閉を行なうことを特徴とする
ものである。
【0007】本発明の請求項3にかかる曲面サンドウィ
ッチパネルの製造方法は、請求項1記載の曲面サンドウ
ィッチパネルにおいて、パネル端部に押出し材を溶接す
ることによって、パネル端部の密閉を行なうことを特徴
とするものである。
【0008】本発明の請求項4にかかる曲面サンドウィ
ッチパネルは、請求項1〜3いずれかの項記載の曲面サ
ンドウィッチパネルの製造方法において、圧延プレーテ
ィングの加圧力を制御することにより、金属粉と発泡剤
との混合層の厚みを変化させることを特徴とするもので
ある。
【0009】本発明の請求項5にかかる曲面サンドウィ
ッチパネルの製造方法は、請求項1〜3いずれかの項記
載の曲面サンドウィッチパネルの製造方法において、金
属粉に対する発泡剤混合率を変化させることにより、発
泡後の混合層の厚みを変化させることを特徴とするもの
である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照しながら、好
適例により詳細に説明する。図2は、本発明の曲面サン
ドウィッチパネルの製造方法の一実施例を示す図であ
る。まず、金属粉末、例えばアルミニウム粉末と発泡材
としてのTiH2粉体とを均一に混合した後、例えば25m
m厚さの板状に押出して、コア材としての発泡前部材a
を製造する。当該発泡前部材aを、厚さ0.8mmの6
063−T4のアルミニウム板bとcとで挟み込んだ
後、圧延ロールにて圧下し,厚さ8mmの、アルミ面板
b1及びc1とコアa1とからなる積層板を成形する。
この際、積層板の面板の端部周囲にコアa1と、面板b
1及びc1とが密着していない弛みのある部分を設け
た。この弛み量は、製品面の面内直交方向の長さに対し
て、それぞれ10%以内とする。この積層板の端部を押
出し型材、例えば厚さ15mmのアルミニウム合金6N
01−T5の押出し型材dにはめこみ、この押出し型材
dと積層板の面板b1及びc1とを溶接し、発泡前部材
a1を完全に密封した。溶接には、例えばレーザー溶接
を好適に用いることができるが、これに限定されず公知
の溶接方法を用いることができる。
【0011】該発泡前部材a1を所望の製品形状を得る
ための発泡型fの間に設置し、積層板端部で溶接されて
いるアルミ合金6N01−T5の押出し型材dを型eで
クランプした。この状態で型を誘導加熱し、発泡前部材
が発泡する温度、例えば610℃で4分加熱した。この
ように密閉された状態で、加熱されて発泡することによ
り、積層板内の圧力は上昇し、製品形状面の型fに沿っ
た形状の曲面サンドウィッチパネルが成形された。
【0012】上記好適例では、積層板の面板に弛みを設
けたが、この弛み量は、面板の任意の面内方向の長さ
が、これに対応した製品面の長さを上限に、この上限長
さをx、画板の材料の均一伸びをy%とした時、x÷
(1+y/100)以上であれば特に制限はされない。
【0013】また、本好適例では積層板の端部にアルミ
合金押出し型材を設け、積層板の発泡前部材を完全に密
閉するように押出し型材と面板とを溶接したが、発泡成
形後のパネルを押出し材を介さず直接、別部材と接合し
たい場合は、このような押出し型材による積層板の密閉
端末処理の代わりに、積層板の面板間にスペーサを挿入
し、上下面板を型でクランプすることにより、積層板の
発泡前部材を完全封入してもかまわない。
【0014】次に、本発明の他の好適例を、図3により
説明する。上記好適例(図2)における発泡前部材a1
の製造にあたり、ここでは、TiH2発泡材を7重量%添加
したものと、14重量%添加したものの2種類を製造し
た。次いで、この発泡前部材を6063−T4、板厚=
0.8mmの上下面板b1とc1とで挟み、ロールで圧
下した。この時、TiH2発泡材を7重量%添加した発泡前
部材a4をコア材としたものは、ロールで圧下中、圧下
率を変化させることにより、積層板厚さを8mmから途
中15mmに変化させた。このようにしてできた積層板
がpである。また、積層板の製造において圧下率は一定
とし、但し、途中で発泡前部材をTiH2を7%添加したも
のc3から、TiH2を14重量%添加したものa2に切り
代えることにより、発泡剤添加率の異なる発泡前部材を
サンドウィッチした積層材qを得た。この積層材を上記
好適例(図2)で示す端末密閉処理を施し、発泡成形型
に挿入して加熱し、発泡させた。得られた曲面パネルが
各々SとRとで、それぞれ、発泡剤添加率の異なる発泡
前材をサンドウィッチしたものと、積層板の厚さを8m
mから途中15mmに変化させて得られた曲面パネルで
ある。
【0015】このように発泡剤の添加率をパネル部位に
より変化させ、または、発泡前の積層板を差厚化するこ
とにより、最終製品パネルとしての差厚化を容易にする
ことができる。また、金属粉としてアルミニウム粉末
を、また発泡剤としてTiH2粉末を挙げたが、これに限定
されず金属粉としてシラス等を用いることができ、発泡
剤としてはシラスバルーン(S.B.) 等を用いることもで
きる。なお、積層体の上下面板の板厚は、特に制限され
ない。
【0016】
【発明の効果】本発明の請求項1又は2にかかる曲面サ
ンドウィッチパネルの製造方法によれば、2枚の中実金
属製の面板間の密閉させることによる高い発泡圧力によ
り、複数の曲面が連続するような複雑な曲面を有するパ
ネル、あるいは三次元曲面を有するパネルでも、製品形
状を型どった金型の形状を変化させてやることにより、
簡単かつ高精度に製造でき、高品質のコア材に発泡形成
された有孔性の層を有する曲面サンドウィッチパネルを
得ることが可能になる。
【0017】本発明の請求項3にかかる曲面サンドウィ
ッチパネルの製造方法によれば、上記効果に加えて、2
枚の中実金属製の面板間の密閉させる目的で用いる端部
の押出し材を最終製品の一部として兼用することができ
るため、その結果、工程数を減じることができ、生産性
を向上させることが可能になる。
【0018】本発明の請求項4にかかる曲面サンドウィ
ッチパネルの製造方法によれば、上記効果に加えて、圧
延プレーティングの加圧力を制御することにより、金属
粉と発泡剤の混合層の流入を制御することができ、発泡
後、得られる製品形状の板厚を部分的に変化させること
が可能となり、所望の複雑形状のパネルが得られる。
【0019】本発明の請求項5にかかる曲面サンドウィ
ッチパネルの製造方法によれば、上記効果に加えて、中
実金属製の面板の間に挟まれた金属粉と発泡剤混合層に
おいて、発泡剤混合率を変化させたものを中実金属製の
面板の間に配することによって得られた部材を発泡させ
ることにより、得られる製品形状の板厚及び密度を部分
的に変化させることが可能となり、所望の複雑形状のパ
ネルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来方法による曲面サンドウィッチパネルの製
造方法の工程を示す図である。
【図2】本発明による曲面サンドウィッチパネルの製造
方法の工程を示す図である。
【図3】本発明による差厚及び異発泡材曲面発泡サンド
ウィッチパネルの製造方法の工程を示す図である。
【符号の説明】
a 発泡前材 b アルミ板 c アルミ板 a1 コア b1 面板 c1 面板 d 押出し型材 e, e′型 f 発泡型 a4 発泡前部材 a2 発泡材:TiH2を14重量%添加した発泡前部材 a3 TiH2を7重量%添加した発泡前部材 a20, a30, a40 発泡させた状態の発泡部材 P 差厚積層板 q TiH2を14重量%添加した発泡前部材とTiH2を7
重量%添加した発泡前部材の2種類の発泡前部材をサン
ドウィッチした積層板 R 差厚積層板の発泡型セッテイングし、発泡させた
状態のパネル S TiH2を14重量%添加した発泡前部材とTiH2を7
重量%添加した発泡前部材の2種類の発泡前部材をサン
ドウィッチした積層板を発泡型に入れ、発泡させた状態
のパネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AA02 AB01A AB01B AB01C AB01H AB10 AT00A AT00C BA03 BA06 BA10A BA10C CA01 CA01H DB19 DD31 DE01H DJ01B EA031 EA051 EC072 EJ023 EJ202 EJ282 EJ393 EJ423 GB07 GB31 GB51 JL02 4K018 CA37 EA16 HA08 JA36 KA22

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コア材としての発泡形成された有孔性の
    層と、該有孔性の層の両外側の2枚の中実金属製の面板
    とからなる曲面サンドウィッチパネルの製造において、
    1次加工として、2枚の中実金属製の面板の間に金属粉
    と発泡剤とを挟み込み、得られた部材に圧延プレーティ
    ングを施し、これにより各層が金属結合した部材を所定
    の曲面形状又は3次元形状にプレス加工を施して積層材
    を得、その後2次加工として、プレス加工された積層材
    を製品形状を型どった金型中に配置して加圧することに
    より発泡剤を発泡させて成形する際、パネル端部を全て
    密閉していることを特徴とする曲面サンドウィッチパネ
    ルの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の曲面サンドウィッチパネ
    ルの製造方法において、パネル端部をクランプすること
    によって、パネル端部の密閉を行なうことを特徴とする
    曲面サンドウィッチパネルの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の曲面サンドウィッチパネ
    ルの製造方法において、パネル端部に押出し材を溶接す
    ることによって、パネル端部の密閉を行なうことを特徴
    とする曲面サンドウィッチパネルの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3いずれかの項記載の曲面サ
    ンドウィッチパネルの製造方法において、圧延プレーテ
    ィングの加圧力を制御することにより、金属粉と発泡剤
    との混合層の厚みを変化させることを特徴とする曲面サ
    ンドウィッチパネルの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4いずれかの項記載の曲面サ
    ンドウィッチパネルの製造方法において、金属粉に対す
    る発泡剤混合率を変化させることにより、発泡後の混合
    層の厚みを変化させることを特徴とする曲面サンドウィ
    ッチパネルの製造方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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