NL1003167C2

NL1003167C2 - Werkwijze en inrichting voor het vouwen van vezelversterkte kunststof- platen en hiermee verkregen voorwerpen.

Info

Publication number: NL1003167C2
Application number: NL1003167A
Authority: NL
Inventors: Roelof Marissen; Leonardus Theodorus Van Drift; Jan Cornelis Sterk
Original assignee: Dsm Nv
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-11-21

Description

- 1 -

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VOUWEN VAN 5 VEZELVERSTERKTE KUNSTSTQFPLATEN EN

HIERMEE VERKREGEN VOORWERPEN

De uitvinding hee£t betrekking op een 10 werkwijze voor het vouwen van vezelversterkte kunststofplaten, waarbij een zich langs weerszijden van de beoogde vouwnaad uitstrekkende strook van de plaat wordt verwarmd tot de geschikte vormgevingstemperatuur van de kunststof, de plaat om de verwarmde vouwnaad 15 wordt gevouwen tot de beoogde vouwhoek, waarna de strook wordt afgekoeld tot onder de vormgevingstemperatuur van de kunststof. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het vouwen van vezelversterkte kunststofplaten.

20 Een bekende werkwijze voor het vouwen van vezelversterkte kunststofplaten wordt beschreven door W.H.M. van Dreumel in : "Origami-Technology, Creative Manufacturing of Advanced Composites Parts", Composite Polymers, Vol.3, Nr.1, 1990. Deze publikatie beschrijft 25 een werkwijze waarbij een gedeelte van de kunststofplaat wordt verwarmd, bijvoorbeeld door deze in kontakt te brengen met een elektrisch verwarmde draad, waarna de kunststofplaat om het verwarmde gedeelte wordt gevouwen. Deze werkwijze wordt doorgaans 30 aangeduid met "Thermofolding". De werkwijze heeft als groot voordeel dat ze uitermate simpel is. Doordat slechts een gedeelte van de plaat dient opgewarmd te worden is ze bovendien ekonomischer dan de gangbare vormgevingswerkwijze voor vezelversterkte 35 kunststofplaten, waarbij de kunststofplaat in haar geheel wordt verwarmd tot boven de vormgevingstemperatuur van de kunststof, en in deze verwarmde toestand bijvoorbeeld door persing tot het eindprodukt wordt omgevormd.

1003167 - 2 -

Een nadeel van de bekende werkwijze is dat ter plekke van de vouwnaad, aan de convexe zijde van de gevouwen plaat, een gedeelte van de plaat in de dikterichting uitknikt. Hetzelfde fenomeen treedt 5 bijvoorbeeld ook op bij het vouwen van karton. Dit uitknikken is inherent aan de "Thermofolding" werkwijze en wordt door de vakman geaccepteerd als een onvermijdelijk kwaad, zoals wordt opgemerkt in bovengenoemde publikatie op pagina 35, laatste 10 paragraaf. Met "convexe zijde" van de plaat wordt in het kader van deze aanvrage bedoeld de zijde van de gevouwen plaat, die zich aan de kant van de buigas bevindt. Het uitknikken van de plaat, dat met name gemakkelijk optreedt bij het vouwen van gelaagde 15 platen, is om esthetische redenen ongewenst. Bij het vouwen van een vezelversterkte plaat treedt bovendien een ernstige verzwakking op van de plaat ter plekke van de vouwnaad omdat in het uitgeknikte gebied de vezels, die de hoge sterkte en stijfheid van de plaat bepalen, 20 mede uitknikken. Dit uitknikken van de vezels verlaagt de stabiliteit en weerstand tegen vervorming van de plaat aanzienlijk, mede ook omdat veel vezels ter plekke van de vouwnaad breken. Door het uitknikken treedt bovendien holtevorming op in de plaat wat de 25 integriteit van de plaat aantast. Een plaat, gevouwen volgens de bekende werkwijze verliest doorgaans tenminste 80 % van haar buigsterkte.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het vouwen van vezelversterkte kunststofplaten te 30 verschaffen, die bovengenoemde nadelen niet bezit.

De werkwijze voor het vouwen van vezelversterkte kunststofplaten, waarbij een zich langs weerszijden van de beoogde vouwnaad uitstrekkende strook van de plaat wordt verwarmd tot de geschikte 35 vormgevingstemperatuur van de kunststof, de plaat om de verwarmde vouwnaad wordt gevouwen tot de beoogde vouwhoek, waarna de strook wordt afgekoeld tot onder de 1003167 - 3 - vormgevingstemperatuur van de kunststof heeft daartoe het kenmerk dat de strook tijdens het buigen aan de convexe zijde van de plaat althans over een gedeelte van de breedte van de strook wordt onderworpen aan een 5 loodrechte drukkracht, waarbij de drukkracht tevens een van nul verschillende componente heeft in het vlak van de plaat in de langsrichting van de strook.

Door tijdens het vouwen een drukkracht uit te oefenen ter plekke van de vouwnaad wordt vermeden dat 10 de vezelversterkte plaat in haar dikterichting uitknikt, wat vanuit esthetisch oogpunt gunstig is.

Door bovendien een deel van de drukkracht in het vlak van de plaat uit te oefenen en op zulke wijze dat deze drukkracht in de langsrichting van de verwarmde strook 15 rond de vouwnaad wordt uitgeoefend wordt bereikt dat de versterkingsvezels in de plaat niet breken doch in het vlak van de plaat uitknikken volgens een regelmatig patroon. Ten opzichte van de gevouwen plaat verkregen volgens de bekende werkwijze wordt tenminste een 20 verdubbeling van de vervormings- en breukweerstand in buiging bereikt.

Een bijkomend voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat de in het vlak van de plaat uitgeknikte vezels worden ondersteund door andere 25 in de plaat aanwezige vezels, bijvoorbeeld door niet of nauwelijks uitgeknikte vezels die zich bevinden in een andere laag dan de laag die de uitgeknikte vezels bevat, en die zich uitstrekken in de richting van de vouwnaad. Dit komt de integriteit en de weerstand tegen 30 vervorming van de plaat verder ten goede.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gekenmerkt doordat de verhouding van de drukkrachtcomponente in de langsrichting van de strook tot de drukkrachtcomponente loodrecht op het vlak van 35 de strook tenminste de tangens van 10 graden bedraagt. Met nog meer voorkeur bedraagt de verhouding van de drukkrachtcomponente in de langsrichting van de strook 1003167 - 4 - tot de drukkrachtcomponente loodrecht op het vlak van de strook tenminste de tangens van 20 graden. Hierdoor wordt een verder verhoogde buigstijfheid en -sterkte bereikt van de gevouwen plaat.

5 Voor het vouwen van de kunststofplaat is essentieel dat althans een gedeelte van de plaat, d.w.z. een zich langs weerszijden van de beoogde vouwnaad uitstrekkende strook van de plaat, wordt verwarmd tot de geschikte vormgevingstemperatuur van de 10 kunststofplaat.

Onder geschikte vormgevingstemperatuur wordt in het kader van deze aanvrage verstaan de temperatuur die de kunststofplaat dient aan te nemen om haar gemakkelijk te kunnen vervormen. De 15 vormgevingstemperatuur is afhankelijk van het in de vezelversterkte kunststofplaat gebruikte thermoplastisch polymeer en komt bijvoorbeeld, in het geval het polymeer (semi)-kristallijn is, overeen met de smelttemperatuur van het thermoplastisch polymeer.

20 Voor een amorfe thermoplast komt de vormgevingstemperatuur overeen met die temperatuur waar de kunststof een sterke daling in stijfheid ondergaat. De vormgevingstemperatuur van een vezelversterkte kunststofplaat is de vakman bekend en kan door hem 25 gemakkelijk worden ingesteld door proefneming en informatie van de fabrikant van de kunststofplaat. De vormgevingstemperatuur in de werkwijze volgens de uitvinding verschilt niet van de voor de vezelversterkte kunststofplaat gebruikelijke 30 vormgevingstemperatuur in andere vormgevingswerkwijzen, zoals bijvoorbeeld in de bekende werkwijze voor het vouwen van een dergelijke kunststofplaat.

Het verwarmen van de strook kan op elke bekende wijze gebeuren. Zo is het mogelijk 35 kontaktverwarming te gebruiken, d.w.z. een verwarming van de strook door deze in kontakt te brengen met een warme bron, bijvoorbeeld een warm metalen profiel, 1003167 - 5 - welke bron een gedeelte van haar warmte overdraagt op de strook. Ook is het mogelijk de strook te verwarmen door stralingswarmte, bijvoorbeeld door middel van infrarood lampen. In een geschikte werkwijze wordt de 5 strook aan beide zijden van de kunststofplaat verwarmd tot de vormgevingstemperatuur van de kunststof. Het is tevens mogelijk de strook slechts aan één zijde van de plaat te verwarmen. Dit kan bijvoorbeeld bij dunnere kunststofplaten, omdat bij dergelijke platen het 10 warmtetransport over de dikte van de plaat snel verloopt. Het moge duidelijk zijn dat de werkwijze volgens de uitvinding niet beperkt is tot een specifieke manier van opwarmen van de strook.

Het is voordelig de werkwijze volgens de 15 uitvinding te kenmerken doordat de breedte B waarover de strook wordt verwarmd tot de vormgevingstemperatuur van de kunststof zodanig gekozen is dat : (R + t).© < B < 5.(R + t).© 20 waarin R = kromtestraal van de vouw in mm t = plaatdikte in mm © = vouwhoek in radialen 1 1003167

Met de meeste voorkeur wordt de werkwijze gekenmerkt doordat de breedte B waarover de strook wordt verwarmd tot de vormgevingstemperatuur van de kunststof zodanig gekozen is dat : 30 1,5.(R + t).© < B < 2,5.(R + t).© waarin R = kromtestraal van de vouw in mm t = plaatdikte in mm © = vouwhoek in radialen 35

Door de strook over de breedte B te verwarmen wordt bereikt dat de versterkingsvezels van de - 6 - kunststofplaat die zich buiten doch in de nabijheid van de verwarmde strook bevinden nagenoeg niet worden belast tijdens het vouwen van de plaat. Dit komt de sterkte van de gevormde vouwnaad verder ten goede.

5 In principe is de werkwijze volgens de uitvinding geschikt voor het vouwen van elke gelaagde kunststofplaat, waarbij de mogelijkheid bestaat dat tenminste één laag in de dikterichting uitknikt tijdens het vouwen van de plaat. De werkwijze is bijzonder 10 geschikt voor het vouwen van een kunststofplaat die versterkingsvezels bevat. Een dergelijke kunststofplaat bestaat doorgaans uit versterkingsvezels, welke geïmpregneerd zijn met een thermoplastisch polymeer.

Het thermoplastisch polymeer kan gekozen worden uit 15 alle mogelijke thermoplastische (co)polymeren zoals polyamides (PA), bijvoorbeeld nylon-6, nylon-6.6, nylon-4.6, nylon-8, nylon-6.10, nylon-11, nylon-12, etc., polyolefinen, bijvoorbeeld polypropeen (PP), polyetheen (PE), polytetrafluoroethyleen (PTFE), 20 polyphenyleenether (PPE of PPO), etc., amorfe en/of kristallijne polyesters zoals polyalkyleentereftalaten, bijvoorbeeld polyetheen tereftalaat (PETP of PET), polybuteen tereftalaat (PBT), etc., of polyimides (PI), zoals bijvoorbeeld polyetherimide (PEI), polyamideimide 25 (PAI), of polymethyl(meth)acrylaat (PMMA), polyethermethacrylaat (ΡΕΜΑ). Verder kunnen polyphenyleensulfide (PPS), polyvinylen zoals polyvinylalcohol (PVA), polyvinylacetaat (PVAc), ethyleenvinylacetaat (EVA), polyvinylchloride (PVC), 30 polyvinylideenchloride (PVDC), copolymeren van vinylchloride en vinylideenchloride of polyvinylideenfluoride (PVDF), polyethyleenglycol (PETG), styreenhoudende copolymeren zoals al of niet rubberhoudende polystyreen (PS), styreen-35 acrylonitrilcopolymeren (SAN), acrylonitril-butadieen-styreencopolymeren (ABS), styreen maleïnezuuranhydride (SMA), polyacrylonitril (PAN), polyaryleensulfideketon, 1003167 - 7 - polyoxymethyleen (POM), polycarbonaat (PC), polyethers (PEth), polyetherketon (PEK), polyetherketonketon (PEKK), polyetheretherketon (PEEK), polyacetalen, polyacrylzuur, polyurethanen (PUR), polyarylzuur (PAA), 5 celluloseesters, polybenzimidazole (PBI), en blends van genoemde thermoplasten worden toegepast. Bovenstaande lijst thermoplastische polymeren wordt gegeven ten titel van voorbeeld. Het moge duidelijk zijn dat de werkwijze volgens de uitvinding niet beperkt is tot het 10 vouwen van kunststofplaten die bovengenoemde thermoplasten bevatten.

De versterkingsvezels in de kunststofplaat kunnen bestaan uit ieder mogelijk materiaal en kunnen uitgevoerd zijn in ieder mogelijke vorm. Voorbeelden 15 van geschikt vezelmateriaal zijn glas, koolstof, aramide, siliciumcarbide, aluminiumoxide, asbest, keramiek, grafiet, metaal of een verstrekte kunststof, zoals bijvoorbeeld ultrahoogmoleculair polyetheen, of combinaties daarvan. Bij voorkeur bestaat het 20 vezelmateriaal uit glas, koolstof, aramide of ultrahoogmoleculair polyetheen.

De versterkingsvezels kunnen in verschillende vormen in de kunststofplaat aanwezig zijn. Zo kunnen ze bijvoorbeeld aanwezig zijn in de vorm van een mat, een 25 vlies of een weefsel, een vlechtsel of breisel, of een verzameling van nagenoeg parallel aan elkaar verlopende unidirectioneel gerichte vezels. De vezels kunnen een eindige lengte hebben, bijvoorbeeld een lengte tussen 0,1 mm en 150 mm. Ook is het mogelijk dat de vezels 30 ononderbroken in de kunststofplaat aanwezig zijn (continue vezels). Een kunststofplaat kan opgebouwd zijn uit meerdere lagen, die elk versterkingsvezels bevatten die zich grotendeels uitstrekken in het vlak van de laag. Een dergelijke kunststofplaat wordt een 35 gelaagde kunststofplaat genoemd. Dergelijke kunststofplaten worden bijvoorbeeld beschreven in R. Marissen et al., "Thermoplastic Composites with a High 1003167 - 8 -

Content of Continuous Aligned Fibres for Automotive Applications", Proc. ASM/ESD Conf., Dearborn, USA, 1991, en in J. Eckenberger et al., "TEPEX™, The Revolution in Mass-Production of Advanced Composites", 5 Composites, No. 8, 1995.

De werkwijze volgens de uitvinding is bijzonder geschikt voor toepassing bij het vouwen van gelaagde vezelversterkte kunststofplaten. De voordelen van de werkwijze volgens de uitvinding komen bij een 10 dergelijke plaat extra goed tot uiting, omdat bij gelaagde kunststofplaten ter hoogte van de vouwnaad relatief gemakkelijk uitknikken van een huidlaag (delaminatie) optreedt bij het vouwen.

Met meer voorkeur wordt de werkwijze volgens 15 de uitvinding gekenmerkt doordat zij wordt toegepast bij het vouwen van gelaagde vezelversterkte kunststofplaten, welke continue versterkingsvezels bevatten. Met de meeste voorkeur is een aanzienlijk deel van de versterkingsvezels in het vlak van de plaat 20 loodrecht georienteerd op de vouwnaad. De voordelen van de werkwijze volgens de uitvinding komen bij een dergelijke plaat extra goed tot uiting, omdat de sterkte- en stijfheidsreduktie veroorzaakt door de vouw verder wordt beperkt.

25 Bij voorkeur wordt de grootte van de op de convexe zijde uitgeoefende drukkracht dusdanig gekozen dat de verplaatsing van de huidlaag van de plaat aan de convexe zijde ten gevolge van het uitknikken van deze huidlaag volledig wordt tegengegaan. Hierdoor wordt 30 bereikt dat nagenoeg alle in de nabijheid van de vouwnaad gelegen versterkingsvezels volgens een regelmatig patroon zullen uitknikken in het vlak van de kunststofplaat. Dit komt de mechanische eigenschappen verder ten goede.

35 De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het vouwen van vezelversterkte kunststofplaten volgens de hierboven beschreven 1003167 - 9 - werkwijze, omvattende verwarmingsmiddelen voor het verwarmen van een zich langs weerszijden van de beoogde vouwnaad uitstrekkende strook van de plaat, en buigmiddelen die de plaat om de verwarmde vouwnaad 5 kunnen vouwen tot de beoogde vouwhoek.

De inrichting heeft het kenmerk dat de buigmiddelen dusdanig zijn ingericht dat de strook tijdens het vouwen aan de convexe zijde van de plaat althans over een gedeelte van de breedte van de strook 10 wordt onderworpen aan een loodrechte drukkracht, waarbij de drukkracht tevens een van nul verschillende componente heeft in de langsrichting van de strook, een en ander zodanig dat de versterkingsvezels ter hoogte van de vouwnaad gedwongen worden in het vlak van de 15 plaat uit te knikken volgens een regelmatig patroon.

Ter verduidelijking van de inrichting volgens de uitvinding zal, onder verwijzing naar de figuren, een voorkeursuitvoering van de inrichting worden beschreven.

20 Figuur 1 is een schematische voorstelling van de buigmiddelen van een dergelijke voorkeursuitvoering.

Figuur 2 geeft schematisch de buigmiddelen weer van de bekende inrichting.

Figuur 3(a) geeft schematisch een volgens de 25 stand der techniek gevouwen vezelversterkte kunststofplaat weer.

Figuur 3(b) is een schematische voorstelling van een vezelversterkte kunststofplaat, gevouwen volgens de inrichting van de uitvinding.

30 De buigmiddelen bestaan uit een drukdeel (1) en een daarmee samenwerkend aanslagdeel (2). Het drukdeel heeft een vooruitstekend profiel (la), dat de vouwhoek Θ bepaalt en bij het in werking zijn over een bepaald loopvlak in aanraking komt met de te vouwen 35 plaat. Het aanslagdeel (2) heeft een holte (2a) waarin het uitstekend profiel (la) kan worden opgenomen, en een aanslagvlak (2b), dat evenwijdig verloopt met het 1003167 - 10 - profiel (la). Niet opgenomen in figuur 1 zijn de middelen om het drukdeel (1) naar het aanslagdeel (2) te kunnen verplaatsen. Deze middelen kunnen bijvoorbeeld worden gevormd door een mechanische 5 trekbank. Het aanslagdeel (2) kan bijvoorbeeld op een horizontaal en stationair draagvlak van de trekbank worden aangebracht. Het drukdeel (1) kan dan, via bijvoorbeeld een pinverbinding A-A' worden verbonden met het beweegbaar deel van de trekbank. Door de 10 trekbank in werking te stellen wordt het drukdeel (1) in de richting (z) naar beneden bewogen, komt in aanraking met de verwarmde strook van de kunststofplaat, die vervolgens wordt gevouwen totdat de niet-verwarmde gedeelten van de plaat tegen de 15 loopvlakken van het aanslagdeel (2) worden aangedrukt. De inrichting volgens de uitvinding onderscheidt zich van de bekende inrichting, zoals weergegeven in Figuur 2, doordat het loopvlak van het profiel (la) en het aanslagvlak (2b) schuin verlopen ten opzichte van de 20 verplaatsingsrichting (z) onder een bepaalde tilthoek α met het horizontale vlak, waarbij het horizontale vlak het vlak is loodrecht op de verplaatsingsrichting. Hierdoor wordt bereikt dat de strook tijdens het vouwen aan de convexe zijde van de plaat althans over een 25 gedeelte van de breedte van de strook wordt onderworpen aan een loodrechte drukkracht F, in de richting (z),één en ander zodanig dat de ver sterkingsvezels ter hoogte van de vouwnaad gedwongen worden in het vlak (x,y) van de plaat uit te knikken volgens een regelmatig patroon. 30 Dit patroon wordt schematisch weergegeven in Figuur 3(b). Deze figuur geeft schematisch een gevouwen plaat weer (midden), een zijaanzicht volgens de richting II (boven) en een bovenaanzicht (onder). Kijkt men volgens de richting IV tegen de zijkant van de gevouwen plaat 35 aan, dan is een regelmatig patroon zichtbaar van in de richting II uitgeknikte vezels. Een plaat, gevouwen volgens de stand der techniek (Figuur 3(a)) vertoont, 1003167 - 11 - vanuit de richting I bekeken, loodrecht op het vlak van de plaat uitgeknikte plaatlagen, eventueel met holtes h.

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht 5 aan de hand van de volgende voorbeelden, zonder hier overigens toe te worden beperkt.

VOORBEELDEN

10 Mater iaal

Vezelversterkte kunststofplaat op basis van vierkant glasweefsel en amorf polyethyleenterephtalaat (PET) met een vezelvolumegehalte van 50 vol.-% en dezelfde hoeveelheid glasvezel in ketting- en 15 inslagrichting. De plaat heeft een dikte van 2 mm en werd vervaardigd bij de firma DSM in Nederland (Destex™ 3000)

Vouwinr ichting 20 Om de kunststofplaat te vouwen volgens de uitvinding werd gebruik gemaakt van een mal, bestaande uit twee maldelen (1) en (2) met, in een hoek van 20 graden, schuin aflopend loopvlak (Figuur 1; tilthoek α = 20 graden). De maldelen werden in een mechanische 25 trekbank (maximale kracht 2000 N) bevestigd, waarbij het drukdeel (1) door middel van een pinverbinding aan de traverse van de trekbank werd vastgemaakt. Door deze verbinding wordt rotatie van het drukdeel tijdens het vouwen toegelaten. Het drukdeel (1) werd met een laagje 30 koper bedekt dat vervolgens licht werd opgeruwd met schuurpapier om een goede grip te verkrijgen op de kunststofplaat tijdens het vouwen.

Om de kunststofplaat te vouwen volgens de stand der techniek werd eenzelfde mal gebruikt als 35 hierboven beschreven doch met een horizontaal verlopend loopvlak van het drukdeel (1) (Figuur 2; tilthoek α = 0 graden).

1003167 , - 12 -

Werkwijze Vóór het vouwen werden de kunststofplaten over een bepaalde strookbreedte aan beide zijden tegelijkertijd verwarmd door de zijden in kontakt te 5 brengen met verwarmingselementen met een temperatuur van 360°C. De breedte van de verwarmde strook werd ingesteld zoals is aangegeven in Tabel 1 (10 of 15 mm).

De verwarmingstijd bedroeg 120 seconden. In alle gevallen bedroeg de vouwhoek 90 graden. Elke plaat werd 10 gevouwen door de plaat met zijn verwarmde strook tussen de maldelen aan te brengen en de maldelen naar elkaar toe te brengen. Na het vouwen werd de plaat afgekoeld tot kamertemperatuur.

15 Bepaling van de vouwnaadsterkte

Van elke op deze wijze gevouwen plaat werd de vouwnaadsterkte bepaald. Hiertoe werd de gevouwen plaat in een trekbank bevestigd met zijn concave kant naar boven gericht (tegengesteld aan de belastingsrichting), 20 zoals is weergegeven in Figuur 5. Na breuk van de vouwnaad werd uit de gemeten maximale kracht de maximale trekspanning van de vouwnaad bepaald met behulp van volgende formule : 25 σ = 6.M/v.t2 waarbij σ = maximale trekspanning M = maximaal buigmoment w = breedte van de plaat 30 t = dikte van de plaat

Controle

De mechanische vouwnaadsterkte van de gevouwen platen werd vergeleken met de sterkte van een 35 ongevouwen plaat (Experiment Cl) en een ongevouwen plaat die dezelfde warmtebehandeling had ondergaan als de gevouwen platen (Experiment C2) (120 seconden bij 360°C).

1003167 - 13 -

Een overzicht van de voorbeelden volgens de uitvinding (I en II), de controle experimenten (Cl en C2) en de vergelijkende voorbeelden (A en B) wordt gegeven in Tabel 1.

5

Tabel 1 ; Overzicht experimenten

Experiment Cl C2 A B I II

Vouwhoek Θ - 0 90 90 90 90

Tilthoek α - 0 0 0 20 20 10 Verwarmde - 15 mm 10 mm 15 mm 10 mm 15 mm strookbreedte

De verkregen mechanische eigenschappen worden vermeld in Tabel 2. De Residuele Buigsterkte geeft het 15 percentage vouwnaadsterkte weer dat overblijft na vouwen van de plaat, t.o.v. de ongevouwen sterkte (426 MPa).

Tabel 2 : Mechanische vouwnaadsterkte

20 Experiment Cl C2 A B I II

Buigsterkte a 668 426 82 87 89 192 (MPa)

Residuele - 0 % 19 % 20 % 21 % 45 %

Buigsterkte(%) 25

De platen gevouwen volgens de uitvinding (I en II) vertonen een residuele sterkte die bij een optimaal gekozen verwarmde strookbreedte minstens tweemaal hoger is dan de residuele sterkte van platen gevouwen volgens 30 de bekende werkwijze (A en B).

1003167

Claims

1. Werkwijze voor het vouwen van een vezelversterkte 5 kunststofplaat, waarbij een zich langs weerszijden van de beoogde vouwnaad uitstrekkende strook van de plaat wordt verwarmd tot de geschikte vormgevingstemperatuur van de kunststof, de plaat om de verwarmde vouwnaad wordt gevouwen tot de 10 beoogde vouwhoek, waarna de strook wordt afgekoeld tot onder de vormgevingstemperatuur van de kunststof, met het kenmerk, dat de strook tijdens het buigen aan de convexe zijde van de plaat althans over een gedeelte van haar breedte wordt 15 onderworpen aan een loodrechte drukkracht, waarbij de drukkracht tevens een van nul verschillende componente heeft in het vlak van de plaat in de langsrichting van de strook.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de verhouding van de drukkrachtcomponente in de langsrichting van de strook tot de drukkrachtcomponente loodrecht op het vlak van de strook tenminste de tangens van 10 graden bedraagt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de verhouding van de drukkrachtcomponente in de langsrichting van de strook tot de drukkrachtcomponente loodrecht op het vlak van de strook tenminste de tangens van 20 30 graden bedraagt.

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de breedte B waarover de strook wordt verwarmd tot de vormgevingstemperatuur van de kunststof zodanig gekozen is dat : 35 (R + t).Θ < B < 5.(R + t).Θ 1003167 - 15 - waarin R = kromtestraal van de vouw in mm t = plaatdikte in mm Θ = vouwhoek in radialen

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4, met het 5 kenmerk, dat de breedte B waarover de strook wordt verwarmd tot de vormgevingstemperatuur van de kunststof zodanig gekozen is dat : 1,5.(R + t).0 < B < 2,5.(R + t).0 10 waarin R = kromtestraal van de vouw in mm t = plaatdikte in mm Θ = vouwhoek in radialen

6. Vezelversterkte kunststofplaat die een vouwnaad 15 bevat, met het kenmerk, dat zij aan haar convexe zijde ter plekke van de vouwnaad geen loodrecht op het plaatvlak uitgeknikte huidlaag bevat.

7. Vezelversterkte kunststofplaat die een vouwnaad bevat met een buigsterkte die tenminste 30 % 20 bedraagt van de buigsterkte van de ongevouwen plaat.

8. Vezelversterkte kunststofplaat die een vouwnaad bevat met een buigsterkte die tenminste 45 % bedraagt van de buigsterkte van dezelfde plaat, 25 die niet werd gevouwen maar werd verwarmd tot de geschikte vormgevingstemperatuur van de kunststof, en vervolgens werd afgekoeld tot onder deze vormgevingstemperatuur.

9. Inrichting voor het vouwen van vezelversterkte 30 kunststofplaten volgens een werkwijze, zoals beschreven in één der conclusies 1-5, omvattende verwarmingsmiddelen voor het verwarmen van een zich langs weerszijden van de beoogde vouwnaad uitstrekkende strook van de plaat, en buigmiddelen 35 die de plaat om de verwarmde vouwnaad kunnen vouwen tot de beoogde vouwhoek, met het kenmerk, dat de buigmiddelen dusdanig zijn ingericht dat de 1003167 - 16 - strook tijdens het vouwen aan de convexe zijde van de plaat althans over een gedeelte van de breedte van de strook wordt onderworpen aan een loodrechte drukkracht, waarbij de drukkracht tevens een van 5 nul verschillende componente heeft in de langsrichting van de strook, één en ander zodanig dat de versterkingsvezels ter hoogte van de vouwnaad gedwongen worden in het vlak van de plaat uit te knikken volgens een regelmatig patroon.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de buigmiddelen een buigmal omvatten, voorzien van een drukdeel (1) met een vooruitstekend profiel (la) dat de vouwhoek bepaalt en bij het in werking zijn over een bepaald loopvlak in 15 aanraking komt met de te vouwen plaat, eveneens voorzien van een met het drukdeel (1) samenwerkend aanslagdeel (2) met een holte (2a) waarin het uitstekend profiel (la) kan worden opgenomen en een aanslagvlak (2b) dat evenwijdig verloopt aan 20 het profiel (la), en middelen om het drukdeel naar het aanslagdeel te kunnen verplaatsen, met het kenmerk, dat het loopvlak van het profiel (la) en het aanslagvlak (2b) schuin verlopen ten opzichte van de verplaatsingsrichting.

11. Buigmal, kennelijk bestemd voor gebruik in een inrichting, zoals beschreven in conclusie 9 of 10.

12. Vezelversterkt voorwerp dat een gevouwen vezelversterkte kunststofplaat, verkregen volgens een werkwijze zoals beschreven in één der 30 conclusies 1-5, bevat. 1003167