NL2012710C2 - IMPACT RESISTANT THERMOPLASTIC SANDWICH MATERIAL. - Google Patents
IMPACT RESISTANT THERMOPLASTIC SANDWICH MATERIAL. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2012710C2 NL2012710C2 NL2012710A NL2012710A NL2012710C2 NL 2012710 C2 NL2012710 C2 NL 2012710C2 NL 2012710 A NL2012710 A NL 2012710A NL 2012710 A NL2012710 A NL 2012710A NL 2012710 C2 NL2012710 C2 NL 2012710C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- layer
- product
- foamable
- vehicle
- foamed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/36—Feeding the material to be shaped
- B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
- B29C44/44—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/04—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities
- B29C44/0446—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities by increasing the density locally by compressing part of the foam while still in the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/04—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities
- B29C44/06—Making multilayered articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
- B29C44/1228—Joining preformed parts by the expanding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
- B29C44/1266—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements the preformed part being completely encapsulated, e.g. for packaging purposes or as reinforcement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
- B29C44/14—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements the preformed part being a lining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/56—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
- B29C44/5627—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/58—Moulds
- B29C44/586—Moulds with a cavity increasing in size during foaming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/12—Thermoplastic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
- B29L2031/3005—Body finishings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
IMPACT BESTENDIG THERMOPLASTISCH SANDWICHMATERIAALIMPACT RESISTANT THERMOPLASTIC SANDWICH MATERIAL
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stoot-absorberend element voor een voer- of vliegtuig, in het bijzonder een automobiel of een vliegtuig. De uitvinding heeft tevens betrekking op een van een dergelijk element vervaardigd vloerpaneel of bodemplaat van een vlieg-of voertuig. De uitvinding heeft voorts betrekking op werkwijzen voor het vervaardigen van een verstevigingsstructuur voor een dergelijk stoot-absorberend element en op werkwijzen voor het vervaardigen van een stoot-absorberend element voorzien van één of meer van dergelijke verstevigingsstructuren. De onderhavige uitvinding voorts betrekking op een paneel voor omkastingen of de gehele omkasting met dergelijke panelen, waarbij het paneel een elektromagnetische (af)scherm(ings)functie (EMS) kan hebben.The present invention relates to a shock-absorbing element for a feed or aircraft, in particular an automobile or an aircraft. The invention also relates to a floor panel or bottom plate of a flying or vehicle made of such an element. The invention further relates to methods for manufacturing a reinforcement structure for such a shock-absorbing element and to methods for manufacturing a shock-absorbing element provided with one or more of such reinforcement structures. The present invention furthermore relates to a panel for enclosures or the entire enclosure with such panels, wherein the panel can have an electromagnetic screen (ings) function (EMS).
In de vliegtuigindustrie is de laatste jaren een ontwikkeling in gang gezet waarbij meer en meer metalen onderdelen worden vervangen door geheel of gedeeltelijk van kunststof vervaardigde onderdelen. Toepassing van kunststof heeft verscheidene voordelen. In veel gevallen zijn kunststof onderdelen relatief licht van gewicht en produceerbaar met minder gereedschappen als metalen onderdelen. Daarnaast is de mogelijkheid van lijmverbindingen prominent aanwezig en niet te vergeten de mogelijkheid tot functie-integratie.A development has been initiated in the aircraft industry in recent years in which more and more metal parts are being replaced by parts made entirely or partly from plastic. The use of plastic has several advantages. In many cases, plastic parts are relatively lightweight and can be produced with fewer tools than metal parts. In addition, the possibility of glue connections is prominent and not to mention the possibility of function integration.
Kenmerkend voor een grote groep van deze kunststof onderdelen is de mogelijkheid om deze met behulp van vezels te versterken. Veel gebruikte versterkingsmaterialen zijn o.a. glas en koolstof. Dit kan in verschillende vormen worden toegevoegd, afhankelijk van het productieproces. Zo zijn er vezels met discrete lengte, eindloze vezels en breisel of weefsels.Characteristic of a large group of these plastic parts is the possibility to reinforce them with the help of fibers. Commonly used reinforcing materials include glass and carbon. This can be added in various forms depending on the production process. For example, there are fibers with a discrete length, endless fibers and knitwear or fabrics.
Er zijn bijvoorbeeld vliegtuigpanelen met een sandwichstructuur bekend bestaande uit twee thermo-hardende, (vezel)versterkte, huiden met daartussenin een PU (polyurethaan) schuimlaag. Deze bekende panelen hebben echter het bezwaar dat ze uit drie verlijmde lagen bestaat en alleen " mechanisch" te bewerken zijn dmv zagen, boren, lijmen, etc. Dit komt de structuurintegriteit niet ten goede en kan, bijvoorbeeld in geval van breuk, gevaar opleveren voor de passagiers.For example, aircraft panels with a sandwich structure are known consisting of two thermosetting, (fiber) reinforced, skins with a PU (polyurethane) foam layer in between. However, these known panels have the drawback that they consist of three glued layers and can only be machined "mechanically" by means of sawing, drilling, gluing, etc. This does not benefit the structural integrity and may, for example in the event of breakage, pose a risk to the passengers.
Tevens is een productiemethode bekend waarbij een thermoplastische sandwich kan worden gemaakt die in-situ geschuimd wordt, waarbij een homogene sandwich ontstaat, dat met behulp van (plaatselijke) verwarming tot een 3D paneel te vormen is. Ook is een methode bekend waarbij met behulp van spuitgiet techniek een sandwich te produceren is. Drijfgassen van ingebrachte materialen kunnen daarbij worden geëxpandeerd om schuim te creëren.A production method is also known in which a thermoplastic sandwich can be made which is foamed in-situ, whereby a homogeneous sandwich is formed, which can be formed into a 3D panel by means of (local) heating. A method is also known in which a sandwich can be produced using injection molding technology. Propellant gases from introduced materials can thereby be expanded to create foam.
In tegenstelling tot de uit een thermoharder bestaande panelen, is de thermoplastische sandwich eenvoudig te recyclen. Dit is gezien de hoge materiaalprijzen een bijkomend voordeel.In contrast to the panels consisting of a thermoset, the thermoplastic sandwich is easy to recycle. Given the high material prices, this is an additional advantage.
Ofschoon deze thermoplastische sandwich vele voordelen heeft ten opzichte van de thermo-hardende varianten, zijn de vezelversterkingen, die toegepast worden, van nature gebaseerd op het bijdragen aan de gewichtsreductie ten opzichte van bestaande panelen.Although this thermoplastic sandwich has many advantages over the thermosetting variants, the fiber reinforcements that are used are naturally based on contributing to the weight reduction over existing panels.
Een nadeel van deze versterkingen is echter het gebrek aan integriteit bij een hoge of sterke energie stoot ("impact"). Vooral bij koolstof leidt dit tot een sterke versplintering van het materiaal en een grote kans op verwondingen.However, a disadvantage of these reinforcements is the lack of integrity in the event of a high or strong energy impact ("impact"). Especially with carbon, this leads to a strong fragmentation of the material and a high risk of injury.
Het is een doel van de uitvinding een bij voorkeur thermoplastisch sandwich materiaal te verschaffen waarin tenminste één van de hierboven genoemde bezwaren volgens de stand van de techniek is ondervangen.It is an object of the invention to provide a preferably thermoplastic sandwich material in which at least one of the abovementioned drawbacks according to the state of the art is obviated.
Het is tevens doel van de uitvinding een werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van een van een dergelijke verstevigingsstructuur voorzien thermoplastisch sandwichmateriaal.It is also an object of the invention to provide a method for manufacturing a thermoplastic sandwich material provided with such a reinforcing structure.
Het is voorts een doel van de uitvinding een werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van een van een dergelijke verstevigingsstructuur voorzien impactbestendig paneel.It is a further object of the invention to provide a method for manufacturing an impact-resistant panel provided with such a reinforcing structure.
Daarnaast kan het een doel van de uitvinding zijn om een werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van een behuizingspaneel of zelfs een behuizing uit bijna of helemaal uitsluitend dergelijke panelen, bij voorkeur met een elektromagnetische afschermfunctie, ook wel "Electro-Magnetic Shielding" (EMS) genoemd. De panelen en / of resulterende behuizingen kunnen eveneens deel of object zijn van de onderhavige uitvinding, of slechts een verschijningsvorm daarvan.In addition, it may be an object of the invention to provide a method for manufacturing a housing panel or even a housing from almost or entirely exclusively such panels, preferably with an electromagnetic shielding function, also called "Electro-Magnetic Shielding" (EMS). mentioned. The panels and / or resulting housings may also be part or object of the present invention, or merely an appearance thereof.
Het streven naar gewichtsbesparing in de vliegtuig- en automobielindustrie heeft ertoe geleid dat er steeds meer kunststoffen worden toegepast.The pursuit of weight saving in the aircraft and automobile industry has led to the increasing use of plastics.
Om aan de hoge mechanische sterkte- en stijfheidseisen te voldoen worden er vezelversterkingen gebruikt. Deze vezels kunnen zich ten opzichte van elkaar onderscheiden door het type vezel, de lengte en de verschijningsvorm, d.w.z. als discrete lengte, als uni-directionele vezel of in weefselvorm van welke aard dan ook.Fiber reinforcements are used to meet the high mechanical strength and stiffness requirements. These fibers can be distinguished from each other by the type of fiber, the length and the appearance, i.e. as a discrete length, as a unidirectional fiber or in fabric form of any kind.
Een veel voorkomend nadeel van deze vezelversterkingen is het feit dat de sterkte en stijfheid weliswaar zijn toegenomen, maar de brosheid (brittle failure) eveneens. In andere woorden, de integriteit (het bij elkaar blijven van de belastte delen) van het geheel is afgenomen.A common disadvantage of these fiber reinforcements is the fact that the strength and stiffness have increased, but also the brittleness. In other words, the integrity (the staying together of the taxed parts) of the whole has declined.
Uit eerdere octrooien is bekend dat door middel van metaalweefseis, -koorden e.d. deze integriteit verbeterd kan worden.It is known from previous patents that this integrity can be improved by means of metal weave requirement, cords and the like.
De hiervoor gebruikte processen zijn o.a. compression-en injection molding. Een handicap bij deze processen is het optreden van afschuifspanningen tijdens het vloeien van het materiaal. Hiervoor zijn relatief dure inslagdraden noodzakelijk bij de fabricage van het weefsel. STAND DER TECHNIEK: EP-1996388 betreft thermoplastisch materiaal met een ingebedde verstevigingslaag van bijvoorbeeld metaalbreisel of -weefsel, welke verstevigingslaag is ingebed in een thermoplastisch polymeer materiaal.The processes used for this include compression and injection molding. A handicap with these processes is the occurrence of shear stresses while the material flows. This requires relatively expensive weft threads in the fabrication of the fabric. BACKGROUND ART: EP 1996388 relates to thermoplastic material with an embedded reinforcement layer of, for example, metal knit or fabric, which reinforcement layer is embedded in a thermoplastic polymer material.
Uit de gepubliceerde octrooiaanvraag EP-0636463 is het bekend om in een tussenproduct 1 een geïmpregneerde schuimfolie 4 aan te brengen tussen twee of meer weefselhuiden 2, 3, het samenstel te verwarmen en, na het bereiken van de gewenste temperatuur, de geïmpregneerde schuimfolie 4 in het geheel op laten schuimen door een pers, met het tussenproduct 1 daarin, langzaam te openen. Dit levert sandwich panelen 6 op met een opgeschuimde laag 5 en aan ten minste één zijde daarvan een huidlaag 2 of 3. Deze stand der techniek is weergegeven in Figuur IA.From the published patent application EP-0636463 it is known to apply in an intermediate product an impregnated foam film 4 between two or more tissue skins 2, 3, to heat the assembly and, after reaching the desired temperature, the impregnated foam film 4 in allow the whole to foam up by slowly opening a press, with the intermediate 1 in it. This yields sandwich panels 6 with a foamed layer 5 and on at least one side thereof a skin layer 2 or 3. This state of the art is shown in Figure IA.
DE UITVINDINGTHE INVENTION
Volgens de uitvinding wordt aan het pakket ten minste één versterkingslaag toegevoegd. Hierdoor ontstaat een plaatmateriaal met een verhoogde impact bestendigheid tegen belasting op één of beide zijden. Dit is getoond in de bijgevoegde doorsnede-aanzichten in de figuren IB - 1D, waarin eigenschappen, elementen, aspecten en componenten kunnen zijn aangeduid met dezelfde referentie nummers als die in Figuur IA. Specifieke voorkeursuitvoeringsvormen zijn gedefinieerd in afhankelijke conclusies, en worden hieronder beschreven.According to the invention, at least one reinforcement layer is added to the package. This creates a sheet material with an increased impact resistance to load on one or both sides. This is shown in the attached sectional views in Figs. IB - 1D, in which properties, elements, aspects and components can be indicated with the same reference numbers as those in Fig. IA. Specific preferred embodiments are defined in dependent claims, and are described below.
In de tekening toont:In the drawing:
Figuur IA een voorbeeld van de bekende techniek; enFigure 1A an example of the known art; and
Figuren IB - 1D diverse uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding;Figures IB - 1D show various embodiments of the present invention;
Figuren 2A en 2B schematisch aanzichten van mogelijk productieprocessen;Figures 2A and 2B schematically show views of possible production processes;
Figuren 3A en 3B diverse aanzichten van onderling verschillende uitvoeringsvormen van uit de productieprocessen resulterende producten; enFigures 3A and 3B show various views of mutually different embodiments of products resulting from the production processes; and
Figuren 4A - 4D een uitvoeringsvorm tonen met een plaatselijke (in het midden bijv.) krachtdoorleiding.Figures 4A - 4D show an embodiment with a local (in the middle, for example) force passage.
Figuur 1B toont een uitvoeringsvorm van een tussenproduct 7 van twee huidlagen 2, 3 en een tussengelegen opschuimbare laag 4, en met een versterkingslaag 8 dicht tegen één van de huidlagen 2 of 3, en een resulterend product 9 met opgeschuimd materiaal in de tussenlaag 5, na toepassing van de werkwijze volgens de utvinding en het opschuimen van het materiaal in de opschuimbare laag 4.Figure 1B shows an embodiment of an intermediate product 7 of two skin layers 2, 3 and an intermediate foamable layer 4, and with a reinforcement layer 8 close to one of the skin layers 2 or 3, and a resulting product 9 with foamed material in the intermediate layer 5, after applying the method according to the invention and foaming the material in the foamable layer 4.
Figuur 1C toont een variant van een tussenproduct 10 met de versterkingslaag 8 centraal tussen de huidlagen 2, 3 en in de opschuimbare laag 4 resp. opgeschuimde laag 5 in eindproduct 11.Fig. 1C shows a variant of an intermediate product 10 with the reinforcement layer 8 centrally between the skin layers 2, 3 and in the foamable layer 4 resp. foamed layer 5 in end product 11.
Figuur 1D toont een uitvoeringsvorm van een tussenproduct 13 met twee versterkingslagen 8, 12, elk tegen een huidlaag 2, 3, zowel in het tussenproduct 13 als in een uiteindelijk product 14. Opgemerkt wordt dat aanvullend in deze uitvoeringsvorm een schuimlaag kan zijn aangebracht tussen de huidlagen 2, 3 en de direct daaronder of -achter (van buitenaf gezien) versterkingslaag 8, in het bijzonder, doch niet uitsluitend, voor het geval twijfel bestaat aan een adequate hechting van de huidlagen 2, 3 direct op of aan de versterkingslaag, hetgeen zou kunnen worden verbeterd, in het bijzonder doch niet uitsluitend wanneer de versterkingslagen 8 zijn gevormd door kale staalkoorden of deze kale staalkoorden omvatten. Dit kan evenzeer het geval zijn in de uitvoeringsvorm van figuur 1B, waar ook een versterkingslaag 8 achter of direct tegen de huidlaag 2 is aangebracht en waartussen bij eventuele voorkeur een opschuimbare of opgeschuimde laag kan worden aangebracht ten behoeve van hechting van de versterkingslaag met eventueel staalkoorden daarin en de betreffende huidlaag 2.Figure 1D shows an embodiment of an intermediate product 13 with two reinforcement layers 8, 12, each against a skin layer 2, 3, both in the intermediate product 13 and in a final product 14. It is noted that in addition in this embodiment a foam layer may be provided between the skin layers 2, 3 and the reinforcement layer 8 immediately below or behind it (seen from the outside), in particular, but not exclusively, in case there is doubt about an adequate adhesion of the skin layers 2, 3 directly on or to the reinforcement layer, which could be improved, in particular but not exclusively, when the reinforcement layers 8 are formed by bare steel cords or comprise these bare steel cords. This may also be the case in the embodiment of Fig. 1B, where also a reinforcement layer 8 is provided behind or directly against the skin layer 2 and between which, optionally, a foamable or foamed layer can be provided for the purpose of bonding the reinforcement layer with possibly steel cords. therein and the relevant skin layer 2.
Een aanvullend verkregen, andere eigenschap van het nieuwe resulterende veelal plaatvormige materiaal met metaal in het materiaal van de versterkingslaag is een elektromagnetische afscherming (EM shielding).An additionally obtained, other property of the new resulting often plate-shaped material with metal in the material of the reinforcement layer is an electromagnetic shielding (EM shielding).
De basis van de vinding is gelegen in een op in situ opschuimen gebaseerd systeem, zoals bekend uit EP-0636463, waarnaar hierin kan zijn gerefereerd als het FITS systeem. Dat betreft een thermoplastisch schuim.The basis of the invention lies in an in situ foaming based system, as known from EP 0636463, which may be referred to herein as the FITS system. This is a thermoplastic foam.
Matrix materiaal is thermoplast PEI (polyetherimide), maar daarvoor in de plaats kunnen ook amorfe of kristallijne thermoplasten zoals o.a. PA, PP of welke andere thermoplast dan ook zijn toegepast. Onder invloed van een fysisch of chemisch schuimmiddel of blaasmiddel in de desbetreffende folie kan het matrixmateriaal opschuimen volgens de op in-situ opschuimen gebaseerde techniek, waarbij ter referentie naar EP-0636463 wordt verwezen ter illustratie van bekende schuim middelen, welke (en andere) schuim middelen hierin zijn opgenomen door verwijzing hierin naar EP-0636463.Matrix material is thermoplastic PEI (polyetherimide), but amorphous or crystalline thermoplastics such as PA, PP or any other thermoplastic may also be used instead. Under the influence of a physical or chemical foaming agent or blowing agent in the relevant film, the matrix material can foam according to the in-situ foaming technique, reference being made for reference to EP-0636463 to illustrate known foaming agents, which (and other) foam agents are incorporated herein by reference herein to EP 0636463.
Voorbeelden van materialen in de versterkingslaag 8 zi jn: staalkoorden; aramide; polyester; en metaalweefsels/breisels uit staal, koper, etc. Belangrijk is hierbij dat de koorden een minimale afstand hebben van elkaar, die o.a. bepaald wordt door de dikte van de schuimlaag, het vermogen van op te schuimen materiaal om goed te hechten aan de versterkingslaag om hier goed doorheen te penetreren tijdens het opschuimen daarvan, et cetera. Bepalend voor onder meer verder een sterkte van een resulterend product is namelijk een voldoende hechtingsoppervlak van het schuim aan de buitenhuiden 2, 3.Examples of materials in the reinforcement layer 8 are: steel cords; aramid; polyester; and metal fabrics / knits from steel, copper, etc. It is important here that the cords have a minimum distance from each other, which is determined by, among other things, the thickness of the foam layer, the ability of material to be foamed to adhere well to the reinforcement layer to penetrate well through this during foaming, et cetera. Decisive for, among other things, further strength of a resulting product is namely a sufficient adhesion surface of the foam to the outer skins 2, 3.
Het is mogelijk, dat in de praktijk een totale dikte van opschuimbare folie eenzelfde dikte moet hebben als de dikte van de versterkingslaag 8, bij voorbeeld omdat anders niet een afdoende druk op de folie kan worden uitgeoefend en in een dusdanig geval folie kan beginnen te schuimen, bij indien dit een gering verschil is weet ik niet wat er gebeurt maar is het groter dan kan dat de vorming van het schuim zeer waarschijnlijk sterk beïnvloeden en daarmee de mechanische eigenschappen van het schuim.It is possible that in practice a total thickness of foamable foil must have the same thickness as the thickness of the reinforcement layer 8, for example because otherwise a sufficient pressure cannot be exerted on the foil and in such a case foil can start to foam. if this is a slight difference, I do not know what is happening, but if it is larger then it is very likely that the formation of the foam can strongly influence the mechanical properties of the foam.
In een toepassing met koorden kunnen deze variëren in lengte, dikte (aantal mono-filamenten), aantal, structuur, en andere eigenschappen, mede of geheel afhankelijk van beoogde toepassingen. Dergelijke toepassingen kunnen zijn: impactgevoelige panelen in vliegtuigen impactgevoelige onderdelen in auto's structureel basismateriaal voor de automobielindustrie. Elektromagnetisch konstruktie materiaal.In an application with cords, these can vary in length, thickness (number of monofilaments), number, structure, and other properties, partly or entirely dependent on intended applications. Such applications can be: impact-sensitive panels in aircraft impact-sensitive parts in cars structural basic material for the automotive industry. Electromagnetic construction material.
In figuur 2A is een mal 15 getoond met daarin een pakket 10, zoals dat van Figuur 1C. De mal 15 omvat bovenste malhelft 17, 18 en onderste malhelft 16, 19. Elke malhelft 17, 18 en 16, 19 omvat een centraal deel 16, 17 en ten minste één of meer dan één randdeel 18, 19. met dubbele pijlen is weergegeven, dat centrale maldelen 16, 17 en raddelen 18, 19 afzonderlijk te bewegen zijn.Figure 2A shows a mold 15 with a package 10 therein, such as that of Figure 1C. The mold 15 comprises upper mold half 17, 18 and lower mold half 16, 19. Each mold half 17, 18 and 16, 19 comprises a central part 16, 17 and at least one or more than one edge part 18, 19. is shown with double arrows that central mold parts 16, 17 and wheel parts 18, 19 can be moved separately.
Vanuit de situatie met de mal 15 in een geopende toestand wordt het pakket 10 gelegd of samengesteld in de mal 15. Volledigheidshalve wordt hier opgemerkt, dat zo'n pakket 10 bij voorkeur ten minste één huidlaag 2 of 3 en een versterkingslaag 8 omvat, met tot aan de randen van het pakket 10 ook opschuimbaar materiaal, zoals ook weergegeven met de referentienummers voor de opgeschuimde laag of lagen 5 in figuren 3A en 3B.From the situation with the mold 15 in an open condition, the package 10 is laid or assembled in the mold 15. For the sake of completeness, it is noted here that such a package 10 preferably comprises at least one skin layer 2 or 3 and a reinforcement layer 8, with also foamable material up to the edges of the package 10, as also represented by the reference numbers for the foamed layer or layers 5 in figures 3A and 3B.
Vervolgens vindt het verwarmen van het pakket plaats, om in het bijzonder het opschuimbare materiaal van de lagen 4 te verwarmen. Dit kan via directe of indirecte verwarming van de maldelen, 16, 17, 18, 19 en in een gesloten toestand van de mal 15.Subsequently, heating of the package takes place, in particular to heat the foamable material of the layers 4. This can be done via direct or indirect heating of the mold parts, 16, 17, 18, 19 and in a closed state of the mold 15.
Vervolgens worden de centrale delen 16, 17 van de mal 15 geleidelijk geopend, om de opschuimbare lagen 4 op te schuimen en de opgeschuimde lagen 5 in figuur 1C te vormen. Daarbij blijven de randdelen 18, 19 van de mal gesloten of dicht, zodat de opschuimbare laag in een randstrook 20 van het pakket 10 en het uiteindelijke product 11 in figuur 1C geen kans krijgt op te schuimen. Op en dusdanige wijze krijgt de randstrook 20 (niet getoond in Figuur 1C) een compacte en dichte vorm, die uitermate geschikt is om gaten (niet getoond) in aan te brengen, bijvoorbeeld door te boren, welke gaten kunnen dienen voor montage en/of assemblage van de producten 11.Subsequently, the central parts 16, 17 of the mold 15 are gradually opened to foam the foamable layers 4 and to form the foamed layers 5 in Figure 1C. The edge parts 18, 19 of the mold remain closed or closed, so that the foamable layer in an edge strip 20 of the package 10 and the final product 11 in Figure 1C has no chance of foaming. In such a way, the edge strip 20 (not shown in Figure 1C) acquires a compact and dense shape, which is extremely suitable for inserting holes (not shown), for example by drilling, which holes can serve for mounting and / or assembly of products 11.
In een uitvoeringsvorm van de producten 21 in Figuur 3A is een randstrook 22 aan de onderzijde van het product 21 flush met centraler gelegen delen daarvan. Dit is te bewerkstelligen door het centrale maldeel 16 een eenheid te maken met het randdeel 19 of de randdelen 19, of door het centrale maldeel 16 stil te houden ten opzichte van de randdelen 18, 19, wanneer het tegenover gelegen centrale maldeel 17 weg wordt bewogen van het pakket om de opschuimbare laag ruimte te bieden om op te schuimen.In an embodiment of the products 21 in Figure 3A, an edge strip 22 on the underside of the product 21 is flush with more centrally located parts thereof. This can be achieved by making the central mold part 16 a unit with the edge part 19 or the edge parts 19, or by keeping the central mold part 16 still with respect to the edge parts 18, 19, when the opposite central mold part 17 is moved away of the package to give the foamable layer room to foam.
In een andere uitvoeringsvorm van een product 23 is een randstrook 24 centraal gelegen ten opzichte van de dikte van het product 23. Dit is te bewerkstelligen door de tegenover elkaar gelegen centrale maldelen 16, 17 tegengestelde bewegingen te laten doorlopen, nadat de mal 15 is gesloten en het pakket 10 is verwarmd, zodat de opschuimbare lagen 4 in figuur 1C in beide richtingen ten opzichte van de centraal gelegen versterkingslaag 8 kunnen opschuimen. De randstrook 24 is ook hierbij dicht en compact, omdat de randdelen 18, 19 van de mal gesloten blijven tijden het opschuimen van de opschuimbare lagen 4.In another embodiment of a product 23, an edge strip 24 is centrally located with respect to the thickness of the product 23. This can be achieved by having the opposing central mold parts 16, 17 move through opposite movements after the mold 15 has been closed and the package 10 is heated so that the foamable layers 4 in Figure 1C can foam in both directions relative to the centrally located reinforcement layer 8. The edge strip 24 is also dense and compact here, because the edge parts 18, 19 of the mold remain closed during the foaming of the foamable layers 4.
Het is mogelijk dat sommige huidmaterialen van huiden 2, 3 tijdens het opschuimen van het opschuimbare materiaal zijdelings terug kunnen trekken vanuit een klemwerking van de randdelen 18, 19, als deze materialen niet oprekken in een proces zoals dat in samenhang met figuren 2A en 2B is beschreven, ondanks klemkracht daarop tussen klemmende randdelen 18, 19. In dergelijke gevallen kan het mogelijk zijn om eerst een volledig plaatelement 11 te vormen, zoals in figuur 1B, en daarna randen van de gevormde plaat 9, 11 of 14 te comprimeren, waarbij opgeschuimd materiaal tussen de versterkingslaag 8 en de huidlagen 2 weer wordt gecomprimeerd. Hiertoe kan de mal van figuren 2A en 2B zodanig worden gebruikt, dat de randdelen eerst tijdens het opschuimen mee bewegen met de centrale delen 16, 17 en dan terug op elkaar worden bewogen als de centrale delen van elkaar af blijven staan. Een andere inrichting kan hiertoe ook worden gebruikt.It is possible that some skin materials of skins 2, 3 may retract laterally during foaming of the foamable material from a clamping action of the edge parts 18, 19, if these materials do not stretch in a process such as that in conjunction with Figures 2A and 2B described, despite clamping force thereon between clamping edge parts 18, 19. In such cases it may be possible first to form a complete plate element 11, as in figure 1B, and then to compress edges of the formed plate 9, 11 or 14, while being foamed. material between the reinforcement layer 8 and the skin layers 2 is compressed again. For this purpose, the mold of figures 2A and 2B can be used such that the edge parts first move with the central parts 16, 17 during foaming and then are moved back on each other if the central parts remain spaced apart. Another device can also be used for this purpose.
In figuren 4A - 4D is aangegeven hoe een plaatselijke (in het midden bijv.) krachtdoorleiding 31 zou kunnen worden gemaakt. Hiertoe moet eerst een klem of pers 25 worden gebruikt om plaat 11 een in het bijzonder opgeschuimd materiaal 5 daarin lokaal te comprimeren. Daartoe kan in de klem of pers 25 een soort kruis 30 zijn aangebracht, zoals in figuur 4E is getoond ter zijde van figuur 4A, om een lokale verzwakking te maken als aanvulling op de compressie van het opgeschuimde materiaal 5, en om de huiden 2, 3 mee te laten geven (waartoe verwarming toegepast zou kunnen worden). Bij het vormen van een gat 28 kan eerst een verwarmde doorn 26 door de lagen van de plaat 11 worden gestoken, waarmee te bewerkstelligen is dat de staaldraden of andere elementen of componenten van de versterkingslaag 8 iets uit elkaar wijken. Om daarbij nog een verbeterde veiligheid tegen corrosie te verkrijgen, in het bijzonder in geval van staaldraden, indien toegepast in de versterkingslaag 8, zou rondom het gat een laagje PEI 27 -schematisch in figuur 4C weergegeven als een aan te brengen druppel 27 - kunnen worden aangebracht middels bijvoorbeeld spuitgieten of een willekeurige andere manier, om een rand 29 om en in gat 28 te vormen, en daarmee ook de krachtdoorleiding 31 te verwezenlijken met een corrosie bescherming.Figures 4A - 4D indicate how a local (in the middle, for example) force passage 31 could be made. For this purpose, first a clamp or press 25 must be used to locally compress plate 11 of a particularly foamed material 5 therein. To this end, a kind of cross 30 may be provided in the clamp or press 25, as shown in Figure 4E on the side of Figure 4A, to make a local weakening in addition to the compression of the foamed material 5, and around the skins 2, 3 to be given (for which heating could be applied). When a hole 28 is formed, a heated mandrel 26 can first be inserted through the layers of the plate 11, with which it is possible to cause the steel wires or other elements or components of the reinforcement layer 8 to deviate slightly from each other. In order to obtain an improved safety against corrosion, in particular in the case of steel wires, if used in the reinforcement layer 8, a layer of PEI 27 - shown schematically in Figure 4C as a drop 27 to be applied - could be arranged around the hole. arranged by means of, for example, injection molding or in any other way, to form an edge 29 around and in hole 28, and thereby also realize the force passage 31 with corrosion protection.
Inslagdraden van de versterkingslaag 8 kunnen bestaan uit iedere kunststof die te weven is, zoals polyester, PA, PP, PEI, Aramide, etc. In tegenstelling tot een GMT variant is hier geen sprake van dwarskrachten.Weft threads of the reinforcement layer 8 can consist of any plastic that can be woven, such as polyester, PA, PP, PEI, Aramid, etc. In contrast to a GMT variant, there is no question here of transverse forces.
Een voordeel van de toepassing als EMS is het feit dat door de plaat haaks om te zetten, er een "naadloze" afscherming kan worden gevormd.An advantage of the application as EMS is the fact that by converting the plate at right angles, a "seamless" shield can be formed.
In een niet getoonde uitvoeringsvorm kan een enkele van de huidlagen 2, 3 zijn toegepast, met de versterkingslaag 8 - centraal in de opgeschuimde laag 4 zoals in figuur 1C, en/of - tegen de enkele huidlaag 2 of 3, zoals weergegeven in figuur 1B, en/of - in de plaats van ten minste één van de huidlagen 2, 3, waarbij de versterkingslaag 8 gelijktijdig kan dienen als versterkingslaag 8 en huidlaag 2, 3. Ook een laag met traditioneel huidmateriaal 2, 3 en een daarin geïntegreerde versterkingslaag 8 is mogelijk binnen het kader van de onderhavige uitvinding.In an embodiment not shown, a single of the skin layers 2, 3 can be applied, with the reinforcement layer 8 - centrally in the foamed layer 4 as in Figure 1C, and / or - against the single skin layer 2 or 3, as shown in Figure 1B. and / or - in place of at least one of the skin layers 2, 3, wherein the reinforcement layer 8 can simultaneously serve as reinforcement layer 8 and skin layer 2, 3. Also a layer with traditional skin material 2, 3 and a reinforcement layer 8 integrated therein is possible within the scope of the present invention.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2012710A NL2012710C2 (en) | 2013-10-08 | 2014-04-29 | IMPACT RESISTANT THERMOPLASTIC SANDWICH MATERIAL. |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2011577 | 2013-10-08 | ||
NL2011577 | 2013-10-08 | ||
NL2012710 | 2014-04-29 | ||
NL2012710A NL2012710C2 (en) | 2013-10-08 | 2014-04-29 | IMPACT RESISTANT THERMOPLASTIC SANDWICH MATERIAL. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2012710C2 true NL2012710C2 (en) | 2015-04-09 |
Family
ID=51358035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2012710A NL2012710C2 (en) | 2013-10-08 | 2014-04-29 | IMPACT RESISTANT THERMOPLASTIC SANDWICH MATERIAL. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL2012710C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017010872A1 (en) | 2015-07-10 | 2017-01-19 | Fits Holding B.V. | Method of manufacturing a sandwich panel having an asymmetrical configuration in thickness direction |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4025687A (en) * | 1974-10-08 | 1977-05-24 | Imperial Chemical Industries Limited | Laminates |
US5288538A (en) * | 1992-12-16 | 1994-02-22 | Reynolds Metals Company | Expandable honeycomb core structural member |
DE10154472A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-22 | Fehrer F S Gmbh & Co Kg | Flat two dimensional panel for a cushioned vehicle seat back, has a knitted mesh reinforcement in plastic matrix |
US6602611B1 (en) * | 1998-09-02 | 2003-08-05 | Daimlerchrysler Ag | Bonded multi-layer composite plates and a method for producing multi-layer composite plates |
EP1555105A2 (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-20 | Centre d'Etude et de Recherche pour l'Automobile ( CERA) | Structural panel with porous skins |
-
2014
- 2014-04-29 NL NL2012710A patent/NL2012710C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4025687A (en) * | 1974-10-08 | 1977-05-24 | Imperial Chemical Industries Limited | Laminates |
US5288538A (en) * | 1992-12-16 | 1994-02-22 | Reynolds Metals Company | Expandable honeycomb core structural member |
US6602611B1 (en) * | 1998-09-02 | 2003-08-05 | Daimlerchrysler Ag | Bonded multi-layer composite plates and a method for producing multi-layer composite plates |
DE10154472A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-22 | Fehrer F S Gmbh & Co Kg | Flat two dimensional panel for a cushioned vehicle seat back, has a knitted mesh reinforcement in plastic matrix |
EP1555105A2 (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-20 | Centre d'Etude et de Recherche pour l'Automobile ( CERA) | Structural panel with porous skins |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017010872A1 (en) | 2015-07-10 | 2017-01-19 | Fits Holding B.V. | Method of manufacturing a sandwich panel having an asymmetrical configuration in thickness direction |
NL2015137B1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-02-01 | Fits Holding Bv | Method of manufacturing a sandwich panel having an asymmetrical configuration in thickness direction. |
US10737416B2 (en) | 2015-07-10 | 2020-08-11 | Fits Holding B.V. | Method of manufacturing a sandwich panel having an asymmetrical configuration in thickness direction |
EA036431B1 (en) * | 2015-07-10 | 2020-11-10 | Фитс Холдинг Б.В. | Method of manufacturing sandwich panels having an asymmetrical configuration in thickness direction regarding heat capacity and/or thermal conductivity |
AU2016292180B2 (en) * | 2015-07-10 | 2022-01-06 | Fits Holding B.V. | Method of manufacturing a sandwich panel having an asymmetrical configuration in thickness direction |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2012203228B2 (en) | Lightweight composite thermoplastic sheets including reinforcing skins | |
US8808829B2 (en) | Assembly including a compression-molded, composite panel locally reinforced adjacent a living hinge of the assembly | |
CN106460266B (en) | Composite material interlayer with high bending stiffness | |
US9527268B2 (en) | Method of making a sandwich-type composite panel having a cellulose-based core and a living hinge and panel obtained by performing the method | |
US11820088B2 (en) | Structural reinforcements | |
US6509078B1 (en) | Composite material | |
US8568853B2 (en) | Lightweight thermoplastic composite including bi-directional fiber tapes | |
US20130278003A1 (en) | Sandwich-type, structural, composite component including at least one hingedly-connected portion, cargo management system and automotive vehicle load floor utilizing the component | |
JP5762533B2 (en) | Method for producing components from fiber composites, preforms therefor, and components | |
CN107428095A (en) | Pultrusion part and its manufacture method | |
KR20060117677A (en) | Thermoplastic compound sheet having high rigidity and the method for making the same | |
KR20140012973A (en) | Vehicle skeleton member | |
KR102179004B1 (en) | Articles including frims and methods of using them | |
US7482048B2 (en) | Composite thermoplastic sheets including an integral hinge | |
US20170368788A1 (en) | Vehicle Component with at Least One Sandwich Part | |
NL2012710C2 (en) | IMPACT RESISTANT THERMOPLASTIC SANDWICH MATERIAL. | |
JP6700122B2 (en) | Side sill structure made of fiber reinforced resin | |
CA2925515C (en) | Lightweight modular structural panel | |
EP2951005B1 (en) | Method and resulting product of thermoplastic material comprising a fibre reinforcement | |
US20220324518A1 (en) | Component of a motor vehicle | |
RU2748732C2 (en) | Composite product | |
US20170174850A1 (en) | Composite fiber component and method for producing a composite fiber component | |
EP3305516B2 (en) | Use of a light multilayer material structure to make bulkheads | |
Ma et al. | All-Thermoplastic Sandwich Composites |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20170501 |