JP2016144934A - 半仕上げのハニカム部品及びサンドウィッチ部品 - Google Patents

Abstract

【課題】サンドウィッチ構成要素を製造するための半仕上げのハニカムコア製品を製造するための方法。【解決手段】ハニカムコアを提供するステップ（１）と、ハニカムコア（１）のウェブ（３）の少なくとも変形部分（２）においてハニカムコア（１）を湿らせるステップと、少なくとも変形部分（２）においてハニカムコア（１）を打ちのめすステップとを含む、方法であり、並びに、そのような半仕上げのハニカムコア製品、及びそのようなサンドウィッチ構成要素を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、サンドウィッチ構成要素を製造するための半仕上げのハニカムコア製品を製造するための方法に関し、サンドウィッチ構成要素を製造するための方法に関し、及びそのような半仕上げのハニカムコア製品とそのようなサンドウィッチ構成要素に関し、並びに自動車の構成要素としてのそれらの使用に関する。

ハニカムコアを有するサンドウィッチ構成要素を、自動車の製造において、例えば、自動車のボンネットとして使用することは既知の慣例である。これらのサンドウィッチ構成要素は、観察者によって識別され得るクラスＡの表面と呼ばれるものを形成するプロセスにおいて、輸送体の目に見える領域内で、外板部品として使用され得る。

例えば、サンドウィッチコア材料として紙を有する外板部品は、通常、構成要素を形作るためのサンドウィッチ圧縮の後で、表面上で、すなわち、紙のコアのウェブの輪郭を再生する外側層の上で、コアの型（ｃｏｒｅ ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）又は構成要素の波形を披歴する。これは、「テレグラフィング効果（ｔｅｌｅｇｒａｐｈｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）」としても知られる。これは、表面の品質に顕著な影響を有し、被覆層又は他の複雑な処理プロセスによる多大な労力をもってしてのみその後に隠蔽され得る。

本発明の目的は、サンドウィッチ構成要素を製造するための半仕上げのハニカムコア製品を製造するための方法を明示し、サンドウィッチ構成要素の外側層の上のコアの型を少なくとも低減させる、サンドウィッチ構成要素を製造するための方法を明示し、更に、表面上にコアの型をほとんど有さないか又は全く有さない、半仕上げのハニカムコア製品及びサンドウィッチ構成要素を明示し、並びに、自動車の構成要素としてのそれらの使用を明示することである。

この目的は、以下のステップを含む、サンドウィッチ構成要素を製造するための半仕上げのハニカムコア製品を製造するための方法によって達成される。すなわち、
‐ ハニカムコアを提供するステップと、
‐ ハニカムコアのウェブの少なくとも変形部分においてハニカムコアを湿らせるステップと、
‐ 少なくとも変形部分においてハニカムコアを打ちのめす（ｃｒｕｍｐｌｉｎｇ）ステップとである。

本発明によれば、ハニカムコア、好ましくは、紙のハニカムコアは、サンドウィッチ構成要素のコアとしての後続の使用及びサンドウィッチ構成要素の圧縮の間に、コアの型がほとんど又は全く構成要素の目に見える表面上に生じないように、前処理される。このことは、ウェブの少なくとも１つの部分、すなわち、ハニカムコアの層又は平面が、先ず湿らされて、湿らされた状態で打ちのめされて、それ故、弱められる（「プリクラッシュ（ｐｒｅｃｒｕｓｈｉｎｇ）」される）ことにおいて達成される。湿らせることの結果として、ウェブの局所的な軟化が達成される。この状態において、ウェブは、その後、それらが、好ましくは、部分的に蛇腹（ｂｅｌｌｏｗｓ）のような構造を形成するように、少なくとも部分的に崩壊される（ｃｏｌｌａｐｓｅｄ）。好ましくは、ウェブの前記部分のみが打ちのめされて、ウェブの残りの部分は打ちのめされない。これの実行、及び、それ故、ウェブを弱めることの結果として、サンドウィッチ構成要素における後続の圧縮の間に、ウェブは圧力に対してより容易に降伏し、それ故、外側層の上のウェブの型は低減される。

半仕上げのハニカムコア製品によって半仕上げのサンドウィッチ構成要素を製造することができるように、マトリックス、例えば、接着剤、又は最初は乾燥した繊維材料が、好ましくは、後続して、打ちのめされたハニカムコアに付けられ、又は既に予め含浸された半仕上げの繊維製品（プリプレグ）が、コアの上に横たえられるか若しくは後者がコアの範囲内に封入される。

変形部分は、好ましくは、ハニカムコアのウェブの末端領域内に、すなわち、ハニカムコアの周縁区域内に位置付けられる。この周縁区域は、好ましくは、このハニカムコアを有するサンドウィッチ構成要素の外側表面に対抗して耐える方式でそれ以降使用され得る。

好ましくは、湿らせることは、ハニカムコアを液体が満たされた容器内に浸すことによって実行される。例えば、容器は、それぞれのコアの厚さ及び望ましい実行の程度に応じて、約０．５〜５ｍｍの液位を有することができる。代替的に、他のタイプの湿らせることは、例えば、液体を噴霧することによって可能である。

好ましくは、打ちのめすことは、ハニカムコアを平坦な表面に対抗して圧することによって実行される。好ましくは、それ自身を打ちのめすことは別にして、ハニカムコアは変形せず、それ故、外側層の取り付けの後で、事後的にのみその望ましい形を得る。

この平坦な平面は、特に、容器の底面であり得る。

特に、容器の底面に対抗してハニカムコアを押すことは、平坦な構成要素によって実行され得、平坦な構成要素はハニカムコアの一端部に対抗して耐える。平坦な構成要素は、例えば、カバーであり得る。この方式では、望ましい圧力をハニカムコアに均等に与えることができる。

好ましくは、ハニカムコアは、特に、更に処理される前に、打ちのめしの後で乾燥され、特に、外側層の取り付けの前に、例えば、サンドウィッチ構成要素を形成する。

ハニカムコアを湿らせるための液体は、水系（ｗａｔｅｒ‐ｂａｓｅｄ）又は酸系（ａｃｉｄ‐ｂａｓｅｄ）又はベース系（ｂａｓｅ‐ｂａｓｅｄ）又はアルコール系（ａｌｃｏｈｏｌ‐ｂａｓｅｄ）であり得る。使用される液体は、低い表面張力を有し、素早く蒸発することが好適である。

ハニカムコア
サンドウィッチ構成要素を製造するための本発明による方法は、以下のステップを含む。すなわち、
‐ 上述された半仕上げのハニカムコア製品を製造するステップと、
‐ ハニカムコアの端部、すなわち、ハニカムコアの上端部及び底端部に、特に、繊維複合材料又は半仕上げの繊維材料から成る外側層を付けるステップとである。コアは、好ましくは、上端部及び低端部の上で、繊維材料、すなわち、繊維複合材料又は半仕上げの繊維材料を用いて被覆され又は封入され、前記繊維材料は突出する（ｐｒｏｔｒｕｄｉｎｇ）。

繊維材料は、既に、マトリックスを含むことができ又はまだ含んでおらず、マトリックスは、特に、硬化剤を有する樹脂などの２以上の構成要素から成る材料でもあり得る。この場合に、プラスチック材料又は合成材料を使用することも可能であり、それらに対して小さい繊維の房（ｓｍａｌｌ ｆｉｂｒｅ ｔｕｆｔｓ）が既に混ぜ合わされており、それ故、これは外側層として紙のコアに付けられる。

繊維材料又は半仕上げの繊維材料が使用される場合に、外側層は、各々、１以上の繊維材料／半仕上げの繊維材料の層又はプライから成る。

繊維プライ又は繊維材料は、特に、織物、レイドファブリック（ｌａｉｄ ｆａｂｒｉｃ）、ニット、グリッド、マット、及び／又は不織布から成り得る。使用される繊維の例は、天然繊維（例えば、亜麻繊維、麻繊維、竹繊維など）、ガラス繊維又は炭素繊維、セラミック繊維、織物繊維、合成繊維などである。

一旦、外側層がハニカムコアに付けられてしまうと、前記外側層は、特に、乾燥繊維材料が使用される場合に、好ましくは、ＰＵＲマトリックスを用いて、含浸され、噴霧され、及び／又は湿らされる。

好ましくは、熱可塑性又は熱硬化性プラスチック材料が、マトリックス材として使用される。

乾燥半仕上げ繊維材料を用いるよりもむしろ、ハニカムコアは、例えば、熱可塑性又は熱硬化性プラスチックなどの、マトリックス（プリプレグ）を用いて予め含浸された半仕上げの繊維材料を用いることによっても、上側及び下側上に既に被覆され得るか又は封入され得る。

外側層を生成するために、好ましくは、短い繊維と混ぜ合わされた、好ましくは、未だ液状の繊維複合材料を適用することも可能である。

打ちのめしに先立ってハニカムコアを湿らせるための液体は、例えば、ＰＵＲマトリックス材が使用される場合に、イソシアネート又はイソシアン酸のエステルなどの、サンドウィッチ構成要素の製造において次に使用されるマトリックス材と類似するか又は同一であってもよい。この場合に、ハニカムコアを、マトリックス材の更なる適用の前に乾燥させないことは有利である。

好ましくは、外側層が付けられた後に、サンドウィッチ構成要素は、望ましい形を得るために、成形型内で圧縮される。圧縮は、好ましくは、サンドウィッチ構成要素の変形が、ハニカムコアの変形部分で先ず生じるように実行される。

ハニカムコアは、ハニカム形状の若しくは波形状の配置を有し得、又は、例えば、円形、矩形、正方形、台形、及び多角形などの、任意の他の想像可能なハニカム形状を有し得、これらは（ハニカムコア内で）規則的に繰り返す形状である必要はない。

ハニカムコアに対する適切な材料は、好ましくは、紙又はボード（ｂｏａｒｄ）又は他のセルロース系の材料である。

本発明による半仕上げのハニカムコア製品は、ハニカムコアを含み、ハニカムコアは、打ちのめされ、それ故、好ましくは、ハニカムコアのウェブの一端部における変形部分内で弱められ、特に、好ましくは、ウェブは、周縁区域を形成するハニカムコアの層内で蛇腹のような方式で変形される。

本発明によるサンドウィッチ構成要素は、上述のように製造され、それ故、好ましくは、ハニカムコアのウェブの末端領域内の変形部分内で打ちのめされるハニカムコアを有する。

そのようなサンドウィッチ構成要素は、自動車の平坦な構成要素として使用され得、特に、ボンネット、ドア、屋根、テールゲート（ｔａｉｌｇａｔｅ）、荷台、カバーリング（ｃｏｖｅｒｉｎｇ）、本体床、又はトーションボックス（ｔｏｒｓｉｏｎ ｂｏｘ）として使用され得る。

この場合の変形部分は、好ましくは、サンドウィッチ構成要素の目に見える外側部を形成するサンドウィッチ構成要素の外側層に対抗して耐える。

本発明は、図面を参照しながら、実施例によって以下の文章で説明される。

半仕上げのハニカムコア製品を製造するための本発明による方法内の第１のステップを概略的に説明する。 半仕上げのハニカムコア製品を製造するための本発明による方法内の第２のステップを概略的に示す。 半仕上げのハニカムコア製品を製造するための本発明による方法内の第３のステップを概略的に示す。 半仕上げのハニカムコア製品を製造するための本発明による方法内の第４のステップを概略的に示す。 ハニカムコアを有する、本発明による、サンドウィッチ構成要素を概略的に示す。

図１〜図４は、半仕上げのハニカムコア製品を製造するための本発明による方法の４つのステップを示す。

後続する外側部に面するハニカムコア１のその側部は、変形部分２において、容器４、例えば、桶又はたらいなどの液体槽の中へ挿入され、変形部分２内のウェブ３が湿らされるように浸される（図１）。液体７が浸透した結果として、ウェブ３は変形部分２内で軟化される。液体７は、低い表面張力を有し、素早く蒸発し、例えば、ＰＵＲマトリックス系のイソシアネートなどの、後続するマトリックス構成要素のうちの１つに類似するか又は同一である。液位は、０．５〜５ｍｍの間である。液体７内の滞留時間は、例えば、ウェブの厚さに応じた方式で選択され得る。

ハニカムコア１は、上からカバー６によって液体桶４の底部５に対抗して圧せられる（図２）。この場合に、示されている矢印の方向に力が与えられ、前記力は、湿らされた変形部分２内のハニカムコア１を打ちのめす。この場合に、ハニカムコア１は、局所的に軟化させることによって、カバー６のストロークパス（ｓｔｒｏｋｅ ｐａｔｈ）に応じて、この周縁区域で崩壊する。ハニカムコア１は、所定の時間の間、この状態を維持することができる。

引き続いて、カバー６が除去され、ハニカムコア１は容器４から除去される。ハニカムコア１は、特に、使用されるマトリックスと同じではない液体７が使用された場合に、乾燥される（図３及び図４）。この場合に、ハニカムコア１は、先ず、今度は、特定の滞留時間の間、滴を落とされ得（図３）、その後、完全に乾燥され、特定の打ちのめされた高さを規定する乾燥装置の中へ導入される（図４）。図３及び図４で示される矢印は、各々の場合に、空気の流れ９を表す。マトリックス構成要素が液体槽７内で使用された場合に、より短い乾燥時間が必要とされ又は乾燥時間は全く必要ではない。必要とされる任意の乾燥時間は、この場合に、後続の処理プロセスに適合され得、例えば、低減され得、それ故、変化し得る。

このことは、サンドウィッチ構成要素を形成するための更なる処理のための半仕上げの製品を生み出し、例えば、サンドウィッチ構成要素が自動車製造において使用される場合に、本方法で打ちのめされたハニカムコアのその側部は、後続の目に見える側部に向かって方向付けられる。

図５は、２つの外側層８の間にハニカムコアを有する、そのようなサンドウィッチ構成要素を示す。ハニカムコア１の変形部分２は、目に見える外側部として次に使用される、その外側層８に対抗して耐える。示されたサンドウィッチ構成要素は、既に、圧縮によって所定の形に至っている。サンドウィッチ構成要素は、特に、変形部分２に隣接する外側層８において、小さなコアの型のみを有し又はコアの型を全く有していない。

１ ハニカムコア
２ 変形部分
３ ウェブ
４ 容器
５ 表面
６ 平坦な構成要素
７ 液体
８ 外側層
９ 空気の流れ

Claims (17)

1. サンドウィッチ構成要素を製造するための半仕上げのハニカムコア製品を製造するための方法であって、
   ‐ ハニカムコア（１）を提供するステップと、
   ‐ 前記ハニカムコア（１）のウェブ（３）の少なくとも変形部分（２）において前記ハニカムコア（１）を湿らせるステップと、
   ‐ 少なくとも前記変形部分（２）において前記ハニカムコア（１）を打ちのめすステップとを含む、方法。
2. 前記変形部分（２）が、前記ハニカムコア（１）の前記ウェブ（３）の末端領域内に位置付けられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記湿らせるステップは、前記ハニカムコア（１）を液体が満たされた容器（４）内に浸すことによって実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記打ちのめすステップは、前記ハニカムコア（１）を表面（５）に対抗して圧することによって実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記表面（５）は、前記容器（４）の底面であることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
6. 前記圧することは、平坦な構成要素（６）によって実行され、前記平坦な構成要素（６）は、前記ハニカムコア（１）の一端部に対抗して耐えることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
7. 前記ハニカムコア（１）は、前記打ちのめすステップの後に乾燥されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 前記ハニカムコア（１）を湿らせるための液体（７）は、水系又は酸系又はベース系又はアルコール系であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
9. サンドウィッチ構成要素を製造するための方法であって、
   ‐ 請求項１に記載の半仕上げのハニカムコア製品を製造するステップと、
   ‐ 前記ハニカムコア（１）の両端部に、特に、繊維複合材料又は半仕上げの繊維材料から成る外側層（８）を付けるステップとを含む、方法。
10. 前記ハニカムコア（１）を湿らせるための液体（７）は、前記サンドウィッチ構成要素のマトリックス材と類似するか又は同一であること、例えば、ＰＵＲマトリックス材が使用される場合にイソシアネートと類似するか又は同一であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記外側層（８）が付けられた後に、前記サンドウィッチ構成要素は、望ましい形を得るために成形型内で圧縮されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
12. 請求項１に記載の方法によって製造される、半仕上げのハニカムコア製品。
13. ハニカムコア（１）を備えた半仕上げのハニカムコア製品であって、前記ハニカムコア（１）が前記ハニカムコア（１）のウェブ（３）の末端領域内の変形部分（２）において打ちのめされることを特徴とする、半仕上げのハニカムコア製品。
14. 請求項９に記載の方法によって製造される、サンドウィッチ構成要素。
15. ハニカムコア（１）及び外側層（８）を備えたサンドウィッチ構成要素であって、前記ハニカムコア（１）は、特に、ウェブ（３）が末端領域において蛇腹（ｂｅｌｌｏｗｓ）のような構造を形成するように、前記ハニカムコア（１）の前記ウェブ（３）のこの末端領域内の変形部分（２）において打ちのめされ、前記外側層（８）は、前記ハニカムコア（１）の端部の両側に付けられ、特に、繊維複合材料又は半仕上げの繊維材料から成る、サンドウィッチ構成要素。
16. 特に、ボンネット、ドア、屋根、テールゲート、荷台、カバーリング、本体床、又はトーションボックスである、自動車の平坦な構成要素としての、請求項１４に記載のサンドウィッチ構成要素の使用。
17. 前記変形部分（２）が、前記サンドウィッチ構成要素の目に見える外側部分を形成する前記サンドウィッチ構成要素の外側層（８）に対抗して耐える、請求項１６に記載のサンドウィッチ構成要素の使用。
    

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