NL8801940A - Modelleren van een sandwichpaneel. - Google Patents

Description

Modelleren van een sandwichpaneel

De uitvinding betreft een werkwijze voor het in eengewenste vorm brengen van een sandwichpaneel, bestaande uiteen kernplaat, bijvoorbeeld een honingraatplaat, met aanbeide zijden daaraan gehechte huidplaten van thermoplastischmateriaal, eventueel versterkt met vezels.

Uit aanvraagsters Nederlandse octrooiaanvrage 8603228is een sandwichpaneel bekend dat bestaat uit een kernplaat,bijvoorbeeld een plaat met een honingraatstructuur, die aanbeide zijden is afgedekt door daaraan gehechte huidplatenvan thermoplastisch materiaal.

Het in een gewenste vorm brengen van een dergelijkpaneel is een probleem. De stijfheid van een dergelijkpaneel, is zeker in verhouding tot zijn geringe gewichtbuitengewoon groot. Daardoor is het bijvoorbeeld in een vormlangs vouwlijnen buigen ervan niet zonder meer mogelijk,zonder krachten op het paneel uit te oefenen waardoor deconstructie plaatselijk scheurt. Een dergelijk proces is inonvoldoende mate beheersbaar.

Men zou lokaal insnijdingen kunnen maken in of zonesverwijderen uit ten minste één van beide huidplaten.

Hierdoor wordt de buigbaarheid van het paneel vergroot. Hetnadeel is dat hierdoor de integriteit van het paneelverloren gaat, waardoor problemen met betrekking totwarmte-isolatie, vochttransport en dergelijke zouden kunnenoptreden, en bovendien dat de vervorming niet volledigplastisch behoeft te zijn, maar een elastische component kanbezitten, waardoor het uitgebogen paneel geen stabielenieuwe vorm aanneemt. Dit gebrek kan men opheffen door eennabewerking, bijvoorbeeld een verlijmingsproces, waardoor degewenste fixatie plaatsvindt. Het nadeel van deze methode isde noodzaak van het gebruik van een nabewerking.

De uitvinding beoogt, een werkwijze voor hetmodelleren van een sandwichpaneel te bieden, die zeereenvoudig en goedkoop kan worden uitgevoerd en waarbij denadelen van de genoemde technieken niet optreden.

De werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt doorde volgende stappen: (1) het verschaffen van het sandwichpaneel, (2) het verweken van een langwerpige zone van tenminste één van de huidplaten, (3) het over een gekozen hoek rond en in hoofdzaakloodrecht op die verweekte zone buigen van hetpaneel, en (4) het weer doen uitharden van de verweekte zone.

Bijvoorbeeld zou men de verweking kunnen doen plaatsvinden door toevoeging van een bepaalde hoeveelheidoplosmiddel bij stap (2). Stap (4) zou men dan kunnenuitvoeren door het weer verwijderen van dat oplosmiddel,bijvoorbeeld door, eventueel gestimuleerde diffusie.

Volgens de uitvinding wordt evenwel de voorkeurgegeven aan een werkwijze die het kenmerk vertoont dat menstap (2) uitvoert door (5) het verwarmen van de langwerpige zone.

Opgemerkt wordt dat men de buigbewerking op twee manieren kan uitvoeren, namelijk één waarbij de huidplaatmet de verweekte zone de binnenste huidplaat is en éénwaarbij hij de buitenste huidplaat is. Duidelijk zal zijn,dat bij het eerstgenoemde geval de kromming het sterkste is,waardoor tevens de buigingskrachten het grootste zullenzijn. In het algemeen zal men geen werkwijze toepassen,waarbij uitsluitend een langwerpige zone van de buitensteplaat wordt verweekt. Het omgekeerde kan wel het geval zijn,doordat bij het buigen van een paneel met een lokaalverweekte binnenste huidplaat de buitenste plaat over eenbredere zone wordt vervormd. Afhankelijk van deelasticiteitsgrenzen en andere relevante eigenschappen vande thermoplastische huidplaat is een dergelijke vervormingstoestand toelaatbaar. Wel moet men er onderomstandigheden rekening mee houden dat door de elasticiteitvan de totale constructie, in het bijzonder de mate vanelastische vervorming van de buitenste huidplaat na debuiging en het weer uitharden van de verweekte zone deelastische vervorming de buiging weer, althans enigzins kantegenwerken. De buigingsbewerking moet dan over een groterehoek plaatsvinden, waardoor het aldus gemodelleerde paneelnauwkeurig de gewenste vorm bezit.

Een werkwijze, waarbij de huidplaat met de verweektezone bij de buigbewerking de binnenste huidplaat is, zodathij stuikt en een naar binnen gerichte plooi vormt, kan metvoordeel zijn gekenmerkt door (6) het voorafgaan aan stap (5) althans min of meerplatdrukken van die plooi.

Hierdoor treedt een extra versteviging op, aangezienhechting tussen de lagen van de uitgeknikte huid optreedt,waardoor de plooi zich aanzienlijk minder gemakkelijk laatopenvouwen onder mechanische belastingen. In het bijzonderbij kleinere buigstralen wordt daarmee tevens voorkomen dater een kracht optreedt, die in staat is de plooi uit elkaarte trekken.

Voor bepaalde toepassingen kan de werkwijze volgens deuitvinding zijn gekenmerkt door (7) het uitvoeren van de stappen (2) en (3) op eenaantal zones tegelijkertijd, zodanig dat per zonede buigingshoek beperkt is.

Hiermee kunnen grotere gebieden tegelijk gemodelleerdworden.

De langwerpige verweekte zones kunnen onderlingevenwijdig zijn, waardoor een in hoofdzaak prismatische vormvan het sandwichpaneel wordt verkregen. Binnen het kader vande uitvinding zijn ook echter andere vormen te realiseren,door aangepaste relatieve positionering van de verweektezones. Bijvoorbeeld in het geval van naar één puntconvergerende verweekte zones kan een vorm worden verkregen die in hoofdzaak overeenkomt met een deel van eenkegelmantel.

Het uitvoeren van stap (6) kan met voordeel zijngekenmerkt door de volgende stappen: (8) het verschaffen van een mal met een vorm dieovereenkomt met de gewenste vorm van het paneel, en (9) het na stap (3) en voorafgaand aan stap (4)plaatsen van het paneel in de mal.

Tenslotte betreft de uitvinding tevens eensandwichpaneel dat is verkregen door toepassing van eenwerkwijze volgens de uitvinding.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand vande tekening van enkele uitvoeringen. In de tekening toont:

Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van eendeel van een sandwichpaneel;

Fig. 2 de behandelingsfase, waarin een langwerpigezone van een huidplaat wordt verwarmd;

Fig. 3 een dwarsdoorsnede door het sandwichpaneel, nahet buigen rond de verwarmde en daardoor verweekte zone;

Fig. 4 de positionering in een mal, waardoor de plooivan de binnenplaat wordt platgedrukt;

Fig. 5 een met fig. 2 overeenkomend aanzicht van eenuitvoering, waarin een aantal onderling evenwijdige zonestegelijkertijd worden verwarmd;

Fig. 6 een met fig. 3 overeenkomend aanzicht van debuiging; en

Fig. 7 een met fig. 4 overeenkomend aanzicht vantoepassing van een mal.

Fig. l toont een sandwichpaneel 1, bestaande uit eenhoningraatkern 2, en aan beide zijden daaraan gehechte metcontinue vezels versterkte thermoplastische huidplaten 3, 4.

Fig. 2 toont, op welke wijze een langwerpigverwarmingselement 5 de huidplaat 3 tot boven zijnverwekingstemperatuur verwarmt. Door de daaropvolgende buiging, die in fig. 2 symbolisch met een pijl 6 isaangeduid, rond de verwarmde en daardoor verweekte zone 7,wordt de in fig. 3 getoonde structuur bereikt, waarin in hetgebied van de verweekte zone 7 een plooi 8 optreedt in debinnenste huidplaat 3. In dit geval is de buitenstehuidplaat 4 over de overeenkomstige zone 9 zonder verwekingvervormd. Door de relatief grote kromtestraal is ditmogelijk. Duidelijk zal zijn dat de grenzen voor dezemogelijkheid worden bepaald door de sterkte van hetmateriaal, bijvoorbeeld door de mate van wapening, en dedikte van de plaat 4.

In de daaropvolgende fase, waarin de plooi 8 nog nietgeheel is uitgehard, wordt een mal 10 gebruikt om op deaangegeven wijze de plooi 8 volgens fig. 3 plat te drukken.In fig. 4 is deze plooi dan ook met de referentie 8'aangeduid.

Het zal duidelijk zijn, dat de op elkaar liggendelagen van de platgedrukte plooi 8* door de aanvankelijkeverweking en later de uitharding ook onderling eenuitstekende hechting kunnen vertonen, hetgeen de mechanischestabiliteit van de gemodelleerde plaat zeer ten goede komt.Opgemerkt wordt, dat het onbewerkte vlakke paneel volgens defiguren 1 en 2 met het verwijzingsgetal 1 is aangeduid,terwijl het gebogen paneel in fig. 3 met 1' is aangeduid, enhet uiteindelijke paneel met de platgedrukte plooi 8'volgens fig. 4 de verwijzing 1*1 draagt.

Fig. 5 toont hetzelfde sandwichpaneel 1, dat in ditgeval evenwel door een achtvoudig verwarmingselement 11wordt verwarmd over onderling evenwijdige zones 7.

Fig. 6 toont in analogie van fig. 3 de mate vanuitstulping op de diverse verweekte zones na buiging. Dezeplooien zijn evenals in fig. 3, met het verwijzingsgetal 8aangeduid.

Het over een hoek van 180° gebogen sandwichpaneel isin fig. 6 met de referentie 1'1' weergegeven.

Fig. 7 tenslotte toont het paneel 1 met vier accenten,waarin door middel van een mal 12 de plooien 8 zijnsamengedrukt. Ze zijn hier met het verwijzingsgetal 8'aangeduid.

Een paneel volgens de uitvinding kan op vele terreinentoepassing vinden, waarin een grote vormstijfheid en eengering gewicht worden vereist. Een voorbeeld hiervan is devliegtuigindustrie, waarin deze panelen als bagagerekken ofals overgangsplaten tussen bodem en wanden toepassing kunnenvinden.

Claims (6)

1. Werkwijze voor het in een gewenste vorm brengen vaneen sandwichpaneel, bestaande uit een kernplaat,bijvoorbeeld een honingraatplaat, met aan beide zijdendaaraan gehechte huidplaten van thermoplastisch materiaal,eventueel versterkt met vezels, gekenmerkt door de volgendestappen; (1) het verschaffen van het sandwichpaneel, (2) het verweken van een langwerpige zone van tenminste één van de huidplaten, (3) het over een gekozen hoek rond en in hoofdzaakloodrecht op die verweekte zone buigen van hetpaneel, en (4) het weer doen uitharden van de verweekte zone.

2. Werkwijze volgens conclusie l, met het kenmerk, datmen stap (2) uitvoert door (5) het verwarmen van de langwerpige zone.

3. Werkwijze volgens conclusie l, waarbij de huidplaatmet de verweekte zone bij de buigbewerking de binnenstehuidplaat is, zodat hij stuikt en een naar binnen gerichteplooi vormt, gekenmerkt door (6) het voorafgaan aan stap (5) althans min of meerplatdrukken van die plooi.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door (7) het uitvoeren van de stappen (2) en (3) op eenaantal zones tegelijkertijd, zodanig dat per zonede buigingshoek beperkt is.

5. Werkwijze volgens conclusie 3, gekenmerkt door (8) het verschaffen van een mal met een vorm dieovereenkomt met de gewenste vorm van het paneel, en (9) het na stap (3) en voorafgaand aan stap (4)plaatsen van het paneel in de mal.

6. Sandwichpaneel, verkregen met de werkwijze volgenséén der voorgaande conclusies.