RU2673511C2 - Способ и устройство для изготовления композиционного материала - Google Patents

Способ и устройство для изготовления композиционного материала Download PDF

Info

Publication number
RU2673511C2
RU2673511C2 RU2016109264A RU2016109264A RU2673511C2 RU 2673511 C2 RU2673511 C2 RU 2673511C2 RU 2016109264 A RU2016109264 A RU 2016109264A RU 2016109264 A RU2016109264 A RU 2016109264A RU 2673511 C2 RU2673511 C2 RU 2673511C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semi
synthetic material
finished products
layer
layers
Prior art date
Application number
RU2016109264A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016109264A (ru
Inventor
Лотар ПАТБЕРГ
Клаус-Петер КОХ
Original Assignee
Тиссенкрупп Стил Юроп Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тиссенкрупп Стил Юроп Аг filed Critical Тиссенкрупп Стил Юроп Аг
Publication of RU2016109264A publication Critical patent/RU2016109264A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673511C2 publication Critical patent/RU2673511C2/ru

Links

Images

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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/10—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using hot gases (e.g. combustion gases) or flames coming in contact with at least one of the parts to be joined
    • B29C65/103—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using hot gases (e.g. combustion gases) or flames coming in contact with at least one of the parts to be joined direct heating both surfaces to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1403—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the type of electromagnetic or particle radiation
    • B29C65/1412—Infrared [IR] radiation
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1403—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the type of electromagnetic or particle radiation
    • B29C65/1425—Microwave radiation
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1429—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1432—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface direct heating of the surfaces to be joined
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/45—Joining of substantially the whole surface of the 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B29C66/7232—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer
    • B29C66/72321—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer consisting of metals or their alloys
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/834—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools moving with the parts to be joined
    • B29C66/8341—Roller, cylinder or drum types; Band or belt types; Ball types
    • B29C66/83411—Roller, cylinder or drum types
    • B29C66/83413—Roller, cylinder or drum types cooperating rollers, cylinders or drums
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/834—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools moving with the parts to be joined
    • B29C66/8341—Roller, cylinder or drum types; Band or belt types; Ball types
    • B29C66/83421—Roller, cylinder or drum types; Band or belt types; Ball types band or belt types
    • B29C66/83423—Roller, cylinder or drum types; Band or belt types; Ball types band or belt types cooperating bands or belts
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • B29C66/9192—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams
    • B29C66/91921—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature
    • B29C66/91941—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature in explicit relation to Tg, i.e. the glass transition temperature, of the material of one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/16—Layered products comprising a layer of synthetic resin specially treated, e.g. irradiated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/20—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of continuous webs only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1429—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1464—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface making use of several radiators
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1632—Laser beams characterised by the way of heating the interface direct heating the surfaces to be joined
    • 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
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1664—Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of several radiators
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/028—Non-mechanical surface pre-treatments, i.e. by flame treatment, electric discharge treatment, plasma treatment, wave energy or particle radiation
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/347—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined using particular temperature distributions or gradients; using particular heat distributions or gradients
    • B29C66/3474—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined using particular temperature distributions or gradients; using particular heat distributions or gradients perpendicular to the plane of the joint
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • B29C66/9192—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams
    • B29C66/91921—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature
    • 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
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • B29C66/9192—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams
    • B29C66/91921—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature
    • B29C66/91931—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature in explicit relation to the fusion temperature or melting point of the material of one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
    • B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
    • B32B2309/105—Thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/30—Iron, e.g. steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/04—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the partial melting of at least one layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B32B37/1027—Pressing using at least one press band
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0004—Cutting, tearing or severing, e.g. bursting; Cutter details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу изготовления многослойного композиционного материала. Материал состоит из по меньшей мере двух наружных металлических покрывающих слоев и по меньшей мере одного расположенного между покрывающими слоями слоя из синтетического материала. Подготавливают по меньшей мере два покрытые с одной стороны синтетическим материалом металлических полуфабриката, для создания соединения между слоями синтетического материала полуфабрикатов перед соединением активируют по меньшей мере одну из сторон металлических полуфабрикатов, покрытых синтетическим материалом, и полуфабрикаты соединяют друг с другом через покрытые синтетическим материалом стороны с образованием многослойного композиционного материала. Активирование слоя синтетического материала полуфабрикатов осуществляют непосредственно со стороны полуфабриката, покрытой синтетическим материалом, при этом два ленточных полуфабриката, покрытых по меньшей мере одним слоем из синтетического материала, сматывают с рулонов и оба полуфабриката после активирования по меньшей мере одного из слоев синтетического материала полуфабрикатов непрерывно слоями из синтетического материала соединяют друг с другом. Изобретение обеспечивает повышение надежности процесса при изготовлении многослойных композиционных материалов из полуфабрикатов, покрытых с одной стороны по меньшей мере одним слоем синтетического материала. 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 пр.

Description

Изобретение относится к способу изготовления многослойного композиционного материала, состоящего из, по меньшей мере, двух наружных металлических покрывающих слоев и, по меньшей мере, одного расположенного между покрывающими слоями слоя из синтетического материала, при котором подготавливаются, по меньшей мере, два покрытые с одной стороны синтетическим материалом металлические полуфабриката, для создания соединения между слоями синтетического материала полуфабрикатов перед соединением активируется, по меньшей мере, одна из сторон металлических полуфабрикатов, покрытых синтетическим материалом, и полуфабрикаты соединяются друг с другом через их покрытые синтетическим материалом стороны с образованием многослойного композиционного материала. Наряду с этим изобретение относится к устройству для изготовления многослойного композиционного материала, имеющего, по меньшей мере, два металлических покрывающих слоя и, по меньшей мере, один расположенный между металлическими покрывающими слоями слой синтетического материала, причем устройство имеет, по меньшей мере, два устройства для сматывания ленточного полуфабриката, причем полуфабрикаты имеют соответственно металлическую ленту, покрытую с одной стороны, по меньшей мере, одним слоем синтетического материала, и предусмотрены средства для непрерывного плоскостного соединения обоих полуфабрикатов через их стороны, покрытые синтетическим материалом.
Из уровня техники уже известно соединение друг с другом полуфабрикатов из металла, покрытых с одной стороны, по меньшей мере, одним слоем синтетического материала, с образованием многослойного композиционного материала. Так, например, из немецкого выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке 2118230 известно соединение способом периодического действия соответствующих полуфабрикатов, покрытых с одной стороны слоем синтетического материала, при котором нагревается металлическая сторона полуфабриката, так что размягчается слой синтетического материала и затем оба полуфабриката сторонами с синтетическим материалом прижимаются друг к другу, так что слои синтетического материала соединяются друг с другом. Для способа периодического действия, например, известно соединение двух ленточных полуфабрикатов, покрытых, по меньшей мере, одним слоем синтетического материала, их слоями синтетического материала с образованием многослойного композиционного материала, при котором с помощью двухленточного пресса в металлические покрывающие слои полуфабрикатов вносится тепло, так что слой синтетического материала размягчается, и таким образом образуется соединение с противолежащим слоем синтетического материала. При внесении тепла для активирования слоя синтетического материала проблематичным является, что из-за передачи тепла от металлического покрывающего слоя к противолежащей стороне полуфабриката, образующей соединение, должна прикладываться более высокая температура, чтобы получить намеченную температуру в граничной области обоих слоев синтетического материала. При этом существует опасность, что слой синтетического материала в области металла, так как он имеет более высокую температуру, чем поверхность синтетического материала полуфабриката, расплавится и отслоится.
Исходя из этого, задача настоящего изобретения состоит в создании способа, который обеспечивает повышение надежности технологического процесса при изготовлении многослойных композиционных материалов из полуфабрикатов, покрытых с одной стороны, по меньшей мере, одним слоем синтетического материала. Кроме того, задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для экономичного изготовления соответствующих многослойных композиционных материалов.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения указанная выше задача в части способа решается с помощью того, что активирование слоя синтетического материала полуфабрикатов осуществляется непосредственно со стороны полуфабриката, покрытой синтетическим материалом.
Иначе, чем в до сих пор известном способе, при котором активирование проводилось с помощью нагревания слоя синтетического материала через металлический слой, слой синтетического материала активируется непосредственно, то есть активирование со стороны поверхности синтетического материала, так что при процессах активирования эффективно предотвращаются отрицательные воздействия на соединение между слоем синтетического вещества и металлическим слоем. В частности, может существенно уменьшаться опасность расслоения подлежащих соединению полуфабрикатов во время соединения или в более поздний момент времени.
Согласно первому исполнению предложенного в соответствии с изобретением способа активирование осуществляется с помощью тепла путем воздействия активирующей среды, путем излучения и/или путем воздействия плазмой непосредственно на поверхность синтетического материала, по меньшей мере, одного полуфабриката. Активирование с помощью тепла является особо простым методом активирования слоя синтетического материала, например, термопластического слоя синтетического материала. Активирование в смысле настоящей заявки означает, что слой синтетического материала соответственно его поверхность приводится в состояние, в котором она может соединяться с другим слоем синтетического материала. Кроме этого создается возможность путем воздействия активирующей средой, например, газом, к примеру, озоном или растворителем, активировать поверхность, по меньшей мере, одного полуфабриката, покрытого с одной стороны. Наряду с этим также с помощью изучения, например, ультрафиолетового излучения или с помощью воздействия плазмой поверхность синтетического материала может изменяться таким образом, что она при прижатии другого слоя синтетического материала вступает в соединение с этим слоем синтетического материала. В целом способ предполагает, что активирование слоя синтетического материала, по меньшей мере, одного полуфабриката осуществляется непосредственно со стороны поверхности синтетического материала полуфабриката.
Согласно другому исполнению поверхность слоя синтетического материала, по меньшей мере, одного полуфабриката нагревается до температуры ниже критической температуры и в слое синтетического материала создается отрицательный температурный градиент в направлении металлического покрывающего слоя. В качестве критической температуры, например, в зависимости от соответствующего синтетического материала, может использоваться точка плавления, а также специальная температура размягчения, например, температурная точка газового перехода, чтобы получить по возможности оптимальный процесс соединения между подлежащими соединению поверхностями синтетического материала обоих полуфабрикатов. Критическая температура при этом зависит от выбора соответствующего синтетического материала поверхности. Благодаря получаемому отрицательному температурному градиенту температура синтетического материала снижается по направлению к металлическому покрывающему слою. Вследствие этого достигается, что соединение металл - синтетический материал защищается от отрицательных воздействий благодаря поверхности синтетического материала и достигается максимальная степень активирования слоя синтетического материала.
Если внесение тепла осуществляется согласно другому осуществлению способа с излучением с помощью лазера, светодиодов, микроволнового излучения или источников инфракрасного излучения, благодаря снижающейся по экспоненте абсорбции энергии примененного излучения простым способом в слое синтетического материала бесконтактно может создаваться отрицательный температурный градиент. Разумеется, это действительно также для внесения тепла с помощью конвекции, например, путем подачи на слои синтетического материала горячего воздуха.
Предпочтительно соединяются друг с другом слои синтетического материала полуфабрикатов, содержащие полиамид, полиэтилен или смесь из полиамида и полиэтилена. Полиэтилены и полиамиды отличаются особо хорошей обрабатываемостью при покрытии металлических поверхностей и могут активироваться простым способом, например, с помощью нагревания. Смесь из полиамида и полиэтилена ведет к комбинации свойств обоих синтетических материалов друг с другом в одном слое.
Согласно следующему исполнению способа два ленточных полуфабриката, покрытые, по меньшей мере, одним слоем синтетического материала, сматываются с рулона и после активирования, по меньшей мере, одного из слоев синтетического материала полуфабрикатов непрерывно соединяются друг с другом через слои синтетического материала. Вследствие этого может предоставляться особо экономичный способ изготовления для получения многослойного композиционного материала, так как при непрерывном соединении полуфабрикатов друг с другом может изготавливаться большое количество многослойного композиционного материала с остающимися одинаковыми свойствами.
Очень хорошая способность многослойного композиционного материала приспосабливаться к требованиям в части прочности в соответствующих областях применения может предоставляться согласно другому исполнению способа благодаря тому, что соединяются полуфабрикаты, которые имеют металлические покрывающие слои из стали с толщиной от 0,1 до 0,5 мм. Не только выбором марки стали, но и толщины от 0,1 до 0,5 мм можно оказывать сильное воздействие на прочность многослойного композиционного материала. Так, например, с помощью применения высокопрочных марок стали для металлических покрывающих слоев могут изготавливаться особенно легкие и, тем не менее, высокопрочные многослойные композиционные материалы. Если в части прочности на переднем плане не выдвигаются такие высокие требования, могут применяться также и экономичные марки стали. Но в принципе в качестве металлических покрывающих слоев могут применяться и другие материалы, например, сплавы алюминия или магния.
Если согласно другому исполнению способа соединяются полуфабрикаты, которые перед соединением имеют толщину слоя синтетического материала от 0,1 до 0,8 мм, с одной стороны в распоряжении будет иметься благодаря слою синтетического материала достаточная экономия веса, и с другой стороны гарантируется легкое соединение полуфабрикатов, покрытых с одной стороны слоем синтетического материала. С увеличивающейся толщиной слоя синтетического материала повышается экономия веса в сравнении с цельным материалом.
Если друг с другом соединяются полуфабрикаты, которые согласно другому исполнению способа имеют между металлическим слоем и слоем синтетического материала, по меньшей мере, один слой усилителя сцепления, может еще больше уменьшаться опасность расслоения во время способа изготовления или в более поздний момент многослойного композиционного материала. Слой усилителя сцепления между металлическим слоем и слоем синтетического материала создает предпосылки для повышенного сцепления между обоими слоями.
Согласно другому исполнению соединение полуфабрикатов осуществляется с помощью системы валков, причем, по меньшей мере, одна пара валков расположена таким образом, что образуется зазор между валками, в котором соединяются друг с другом ленточные полуфабрикаты, может осуществляться процесс типа склеивания, который имеет очень высокую производительность. В принципе скорость производства пары валков при изготовлении многослойного композиционного материала больше, чем скорость производства до сих пор применявшегося двухленточного пресса.
Наконец в качестве альтернативы согласно другому исполнению способа для соединения полуфабрикатов может применяться двухленточный пресс.
Согласно второму решению настоящего изобретения приведенная выше задача решается с помощью соответствующего родовому понятию устройства благодаря тому, что предусмотрены средства, с которыми слой синтетического материала, по меньшей мере, одного из полуфабрикатов может активироваться непосредственно со стороны слоя синтетического материала соответствующего полуфабриката с помощью тепла, путем воздействия активирующей средой с помощью излучения и/или путем воздействия плазмой.
Как уже пояснялось, благодаря непосредственному активированию поверхности синтетического материала, по меньшей мере, одного слоя синтетического материала полуфабриката существует возможность очень хорошего управления активированием поверхности и затем непосредственно подведением к процессу соединения. В частности, существенно уменьшается опасность расслаивания многослойного композиционного материала.
Согласно другому исполнению устройства в качестве средства для соединения полуфабрикатов предусмотрен двухленточный пресс или, по меньшей мере, одна пара валков. С помощью обоих устройств ленточные полуфабрикаты могут соединяться друг с другом особенно эффективным и экономичным способом. Пара валков предлагает при этом более высокую производительность.
Если средства для активирования слоя синтетического материала, по меньшей мере, одного из ленточных полуфабрикатов расположены в направлении движения ленты непосредственно перед средствами для соединения полуфабрикатов, то возможно простым способом непосредственно перед процессом соединения проведение активирования поверхности синтетического материала, по меньшей мере, одного из покрытых с одной стороны полуфабрикатов. Если активирование проводится, например, с помощью внесения тепла, то простым способом возможно поддержание температуры вплоть до соединения обоих полуфабрикатов через их покрытые синтетическим материалом стороны.
Наконец, устройство может предпочтительно усовершенствоваться с помощью того, что предусмотрено устройство для наматывания многослойного композиционного материала или устройство для складывания заготовок многослойного композиционного материала. Таким образом многослойный композиционный материал может при обоих вариантах подготавливаться как для переработки в виде ленты, так и для дальнейшей переработки заготовок
Теперь дальше изобретение должно быть более подробно пояснено с помощью примеров осуществления с чертежом. Чертеж показывает на:
фиг. 1: в схематическом виде пример осуществления предложенного в соответствии с изобретением устройства многослойного композиционного материала,
фиг. 2а: увеличенное изображение слоя синтетического материала полуфабриката непосредственно после активирования,
фиг. 2b: на диаграмме изменение температуры слоя синтетического материала представленного на фиг. 2а полуфабриката после активирования,
фиг. 3: в схематическом изображении другой пример осуществления устройства для изготовления многослойного композиционного материала и на
фиг. 4: в схематическом изображении альтернативное исполнение последнего этапа способа посредством устройства из фиг. 3.
На фиг. 1 в схематическом изображении представлен первый пример осуществления устройства 1 для изготовления многослойного композиционного материала, которое соответственно имеет устройство 2, 3 для сматывания рулона для каждого полуфабриката 4, 5. Полуфабрикаты 4 и 5 состоят из металлического слоя 4а, 5а, а также расположенных на металлических слоях 4а, 5а слоев 4b, 5b синтетического материала. Слои 4b, 5b синтетического материала состоят, например, из полиэтилена или полиамида, но также преимущественно из смеси полиэтилена и полиимида. Они имеют толщину от 0,1 до 0,8 мм. Оба ленточных полуфабриката 4, 5 сматываются с соответствующего устройства для сматывания рулона и подаются к паре 6, 7 валков таким способом, что оба слоя синтетического материала полуфабрикатов 4b, 5b находятся напротив. Непосредственно прежде чем полуфабрикаты вводятся в зазор между валками 6, 7, слои 4b, 5b синтетического материала обоих полуфабрикатов 4, 5 активируются средствами 8 со стороны поверхности синтетического материала.
В отличие от нынешних способов, при которых активирование осуществляется с помощью, например, нагревания металлического слоя, то есть со стороны металлического слоя, с помощью активирования слоя синтетического материала со стороны синтетического материала соответственно поверхности синтетического материала полуфабрикатов, покрытых синтетическим материалом, может достигаться, что подается только энергия необходимая для активирования поверхности синтетического материла, обеспечивающей соединение. Более сильное нагревание соединения между металлом и синтетическим материалом благодаря этому, например, может предотвращаться эффективно. Кроме этого при непосредственном активировании поверхностного слоя синтетического материала могут применяться также другие среды для активирования, например, растворитель или озон.
Однако особенно простые средства для активирования поверхностного слоя синтетического материала предоставляются с помощью средств 8, способствующих внесению тепла. Они могут с помощью излучения или конвекции нагревать поверхностный слой синтетического материала, по меньшей мере, одного полуфабриката, но предпочтительно обоих полуфабрикатов. В качестве средств излучения могут применяться, например, светодиоды, лазер, микроволновый излучатель или источники инфракрасного излучения. Также для конвективного нагревания поверхностного слоя синтетического материала может применяться и очень точно настраиваться в отношении критической температуры простая воздуходувка, подающая горячий воздух. Критическая температура может быть максимально, например, температурой плавления слоя синтетического материала, так как синтетический материал при плавлении может потерять свою геометрию поверхности. Но может быть достаточно предусмотреть при активировании поверхностного слоя синтетического материала нагревание до температуры в области температур газового перехода, чтобы затем добиться соединения обеих слоев синтетического материала между парой 6, 7 валков.
Предпочтительно также интегрирование средств для измерения температуры поверхностного слоя синтетического материала в средства 8 для активирования поверхностного слоя синтетического материала, так что процесс может очень хорошо управляться. В зазоре между валками 6 и 7, оба полуфабриката 4, 5 прижимаются друг к другу, так что оба слоя 4b, 5b синтетического материала входят в контакт. Фиг. 1 показывает при этом схематический вид разреза многослойного композиционного материала в момент, когда оба слоя 4b, 5b синтетического материала находятся в контакте.,
Благодаря активированию слоев синтетического материала они образую в дальнейшем временную форму единого слоя синтетического материала, как это показано в следующем схематическом виде фиг. 1 композиционного материала 9 после склеивания. Оба металлических слоя 9а и 9b закрывают теперь один единственный слой 9 с синтетического материала. Металлические слои 9а и 9b состоят преимущественно из стали с толщиной от 0,1 до 0,5 мм. С помощью марок стали может регулироваться прочность изготавливаемого многослойного композиционного материала вместе с выбором толщины в указанном диапазоне. Например, с помощью выбора высокопрочных марок стали для металлических покрывающих слоев 9а и 9b многослойного композиционного материала может достигаться существенное повышение прочности или заметное уменьшение толщины при одновременном сохранении прочности.
Слой 9с синтетического материала многослойного композиционного материала имеет преимущественно толщину от 0,3 до 1,5 мм. Изготовленный таким образом многослойный композиционный материал 9 может затем наматываться устройством 10 для наматывания с образованием рулона.
Фиг. 2а показывает фрагмент поверхностного слоя 5b синтетического материала с лежащим ниже него металлическим покрывающим слоем 5а. Кроме того на фиг. 2а изображены поверхности синтетического материала с координатой Z0, а также граничный слой по отношению к металлическому покрывающему слою с координатой ZM. Слой синтетического материала 5b в представленном примере осуществления активировался с помощью внесения тепла. Благодаря предложенному в соответствии с изобретением способу активирования путем нагревания слоя синтетического материала непосредственно со стороны полуфабриката, покрытой синтетическим материалом, может достигаться, что отрицательный температурный градиент создается в слое синтетического материала в направлении металлического покрывающего слоя 5а.
Это показывает схематически фиг. 2b на диаграмме. С помощью средств 8 для активирования слоя синтетического материла полуфабрикатов, которые передают тепло излучением или конвекцией, получается соответствующая типичная приблизительно экспоненциальная кривая. Представленный на диаграмме фиг. 2b температурный градиент показывает, на поверхности синтетического материала в координате Z0 может устанавливаться критическая температура и температура падает в направлении металлического покрывающего слоя Zм. Вследствие этого обеспечивается, что при установлении специальной, оптимальной температуры процесса для соединения слоев синтетического материала, соединение не сказывается на металлическом покрывающем слое. По меньшей мере, вследствие этого может достигаться большая надежность, когда в области соединения между металлическим покрывающим слоем 4а, 5а и слоем 4b и 5b синтетического материала не превышается критическая температура.
Фиг. 3 в другом примере осуществления устройства для изготовления слоистого конструктивного элемента показывает альтернативный вариант по отношению к устройству 1. Устройство 1' имеет двухленточный пресс 11, который соединяет друг с другом подведенные полуфабрикаты 4 и 5 после прямого активирования поверхности синтетического материала полуфабрикатов 4, 5 с образованием многослойного композиционного материала. Затем ленточный многослойный композиционный материал наматывается с помощью устройства 10 для наматывания. Полуфабрикаты 4', 5' на фиг. 3, правда, отличаются от полуфабрикатов 4 и 5, представленных на фиг. 2. Наряду с металлическими слоями 4а' и 5а' дополнительно предусмотрен, по меньшей мере, слой 5b' соответственно 4b' усилителя сцепления, который существенно улучшает соединение между металлическими слоями 4а' и 5а' по отношению к слою 4с', 5с' синтетического материала.
Альтернативное исполнение последнего этапа обработки представленного на фиг. 3 устройства, именно, наматывания с образованием рулона при применении устройства 10 для наматывания, схематически изображено на фиг. 4. Изготовленный многослойный композиционный материал 9' раскраивается на заготовки 9'' с помощью устройства 12 для укладки. Вследствие этого могут предоставляться уже разделенные листы, состоящие из многослойного композиционного материала.
Правда, после соединения полуфабрикатов 4, 5 соответственно 4', 5' в качестве дальнейшего этапа обработки на фигурах представлено либо наматывание либо складывание. Но, разумеется, возможно, что при дальнейшем процессе будут иметь место другие этапы обработки, например, дополнительное нанесение покрытия на наружные металлические покрывающие слои многослойного композиционного материала. Также возможны и другие этапы обработки.

Claims (10)

1. Способ изготовления многослойного композиционного материала (9, 9', 9''), состоящего из по меньшей мере двух наружных металлических покрывающих слоев (9a, 9b) и по меньшей мере одного расположенного между покрывающими слоями слоя (9с) из синтетического материала, при котором подготавливают по меньшей мере два покрытых с одной стороны синтетическим материалом (4b, 4c', 5b, 5c') металлических полуфабриката (4, 4', 5, 5'), для создания соединения между слоями синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c') полуфабрикатов (4, 4', 5, 5') перед соединением активируют по меньшей мере одну из сторон металлических полуфабрикатов (4, 4', 5, 5'), покрытых синтетическим материалом (4b, 4c', 5b, 5c'), и полуфабрикаты (4, 4', 5, 5') соединяют друг с другом через покрытые синтетическим материалом (4b, 4c', 5b, 5c') стороны с образованием многослойного композиционного материала (9, 9', 9''), причем активирование слоя синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c') полуфабрикатов (4, 4', 5, 5') осуществляют непосредственно со стороны полуфабриката (4, 4', 5, 5'), покрытой синтетическим материалом (4b, 4c', 5b, 5c'), отличающийся тем, что два ленточных полуфабриката (4, 4', 5, 5'), покрытых по меньшей мере одним слоем из синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c'), сматывают с рулонов (2, 3) и оба полуфабриката (4, 4', 5, 5') после активирования по меньшей мере одного из слоев синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c') полуфабрикатов (4, 4', 5, 5') непрерывно слоями из синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c') соединяют друг с другом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что активирование осуществляют с помощью тепла путем воздействия активирующей среды, путем излучения и/или путем воздействия плазмой непосредственно на поверхность синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c'), по меньшей мере одного полуфабриката (4, 4', 5, 5').
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что поверхность синтетического материла (4b, 4c', 5b, 5c') по меньшей мере одного полуфабриката (4, 4', 5, 5') нагревают до температуры ниже критической температуры и в направлении металлического покрывающего слоя (4a, 4a', 5a, 5a') в слое синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c') создают отрицательный температурный градиент.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что подвод тепла осуществляют излучением с помощью лазера, светодиодов, микроволнового излучения или источников инфракрасного излучения.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полуфабрикаты (4, 4', 5, 5') соединяют со слоем синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c'), содержащего по меньшей мере полиамид, полиэтилен или смесь из полиамида и полиэтилена.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединяют полуфабрикаты (4, 4', 5, 5'), которые имеют металлические покрывающие слои (4a, 4a', 5a, 5a') из стали с толщиной от 0,1 до 0,5 мм.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что соединяют полуфабрикаты (4, 4', 5, 5'), которые перед соединением имеют слой синтетического материала (4b, 4c', 5b, 5c') с толщиной от 0,1 до 0,8 мм.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что соединяют полуфабрикаты (4', 5'), которые имеют по меньшей мере один слой (4b', 5b') усилителя сцепления между металлическим слоем и слоем синтетического материала (4c', 5c').
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединение полуфабрикатов (4, 5) осуществляют с помощью системы валков (6, 7), причем по меньшей мере одну пару валков (6, 7) располагают таким образом, что образуется зазор между валками, в котором соединяют друг с другом ленточные полуфабрикаты (4, 5).
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для соединения полуфабрикатов (4', 5') применяют двухленточный пресс (11).
RU2016109264A 2013-08-16 2014-08-08 Способ и устройство для изготовления композиционного материала RU2673511C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013013495.1 2013-08-16
DE102013013495.1A DE102013013495A1 (de) 2013-08-16 2013-08-16 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs
PCT/EP2014/067105 WO2015022275A1 (de) 2013-08-16 2014-08-08 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines verbundwerkstoffs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016109264A RU2016109264A (ru) 2017-09-21
RU2673511C2 true RU2673511C2 (ru) 2018-11-27

Family

ID=51398602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109264A RU2673511C2 (ru) 2013-08-16 2014-08-08 Способ и устройство для изготовления композиционного материала

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10449723B2 (ru)
EP (1) EP3033231B1 (ru)
JP (1) JP6542215B2 (ru)
CN (1) CN105492209A (ru)
DE (1) DE102013013495A1 (ru)
ES (1) ES2687473T3 (ru)
RU (1) RU2673511C2 (ru)
WO (1) WO2015022275A1 (ru)
ZA (1) ZA201600958B (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013222636A1 (de) * 2013-11-07 2015-05-07 Homag Holzbearbeitungssysteme Gmbh Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf Werkstücke und Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken
DE102015103141A1 (de) 2015-03-04 2016-09-08 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen eines Metallverbundwerkstoffs mit eingebetteter funktionaler Struktur und entsprechender Metallverbundwerkstoff
DE102015116990A1 (de) 2015-10-06 2017-04-06 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundbändern oder -blechen
DE102015117201A1 (de) 2015-10-08 2017-04-13 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundbändern oder -blechen
DE102015118970A1 (de) 2015-11-05 2017-05-11 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Verfahren und Anlage zum Herstellen von Verbundbändern oder -blechen
EP3206213A1 (de) * 2016-02-15 2017-08-16 Voestalpine Stahl GmbH Banddurchlaufverfahren zur herstellung eines zu einem coil aufgehaspelten elektrobandlaminats
CN107696666B (zh) * 2017-10-26 2023-10-31 广东金圆新材料科技有限公司 复合金属板加工设备
JP7256481B2 (ja) * 2018-03-09 2023-04-12 コニカミノルタ株式会社 構造体の製造方法
CN108943732A (zh) * 2018-06-06 2018-12-07 常州欧邦机械有限公司 一种金属覆膜板的制备方法
DE102022106444A1 (de) * 2022-03-18 2023-09-21 Wilhelm Herm. Müller GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestückung eines Riemens mit Bauelementen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005199615A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Nippon Steel Chem Co Ltd 両面導体ポリイミド積層体の連続製造方法
JP3714338B2 (ja) * 2003-04-23 2005-11-09 ウシオ電機株式会社 接合方法
US20070178302A1 (en) * 2001-03-01 2007-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for covering a solid body with a surface layer and an adhesive film, and a corresponding solid body
US20100151231A1 (en) * 2007-07-11 2010-06-17 Seiko Epson Corporation Bonded body and bonding method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2118230A1 (en) 1971-04-15 1972-11-02 Hoesch Ag, 4600 Dortmund Bonding steel plates together - by coating with thermoplastic resin and fusing the coats together in a welding machine
US4511419A (en) * 1982-04-23 1985-04-16 Firma Erwin Kampf Gmbh & Co. Method and device for laminating foils
JPS60155428A (ja) * 1984-01-25 1985-08-15 Nippon Petrochem Co Ltd 積層シ−トもしくは積層フイルムの製造方法
DE69033934T2 (de) * 1989-05-30 2002-11-28 Atd Corp., Norcross Wärmeisolierender schichtstoff
JP3360753B2 (ja) * 1993-09-01 2002-12-24 三井化学株式会社 熱可塑性ポリイミド接着法およびその装置
JP2645696B2 (ja) 1994-06-17 1997-08-25 株式会社田窪工業所 車庫におけるシャッター取付装置
GB9614659D0 (en) * 1996-07-12 1996-09-04 Askin Michael Method and apparatus to provide a welded plastic sealing strip
US7070335B2 (en) * 2001-11-15 2006-07-04 Nissan Motor Co., Ltd. Rolling bearing
DE20211026U1 (de) * 2001-12-17 2002-10-02 Bayer Ag, 51373 Leverkusen Verbundteile aus Deckschichten und Polyurethan-Sandwichmaterialien
JP3675805B1 (ja) * 2004-01-16 2005-07-27 新日鐵化学株式会社 両面導体ポリイミド積層体の連続製造方法
CN101775874B (zh) * 2009-01-09 2012-10-17 亚士保温科技(上海)有限公司 一种提高牢固性的成型复合板及其制备方法
JP5455539B2 (ja) * 2009-10-13 2014-03-26 藤森工業株式会社 積層体の製造方法及び積層体、それを用いた包装容器
DE102010037817A1 (de) * 2010-09-28 2012-03-29 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Struktur- oder Fahrwerkteil eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070178302A1 (en) * 2001-03-01 2007-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for covering a solid body with a surface layer and an adhesive film, and a corresponding solid body
JP3714338B2 (ja) * 2003-04-23 2005-11-09 ウシオ電機株式会社 接合方法
JP2005199615A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Nippon Steel Chem Co Ltd 両面導体ポリイミド積層体の連続製造方法
US20100151231A1 (en) * 2007-07-11 2010-06-17 Seiko Epson Corporation Bonded body and bonding method

Also Published As

Publication number Publication date
EP3033231B1 (de) 2018-07-18
ES2687473T3 (es) 2018-10-25
ZA201600958B (en) 2017-05-31
DE102013013495A1 (de) 2015-02-19
EP3033231A1 (de) 2016-06-22
JP6542215B2 (ja) 2019-07-10
CN105492209A (zh) 2016-04-13
JP2016528074A (ja) 2016-09-15
US10449723B2 (en) 2019-10-22
WO2015022275A9 (de) 2015-07-02
RU2016109264A (ru) 2017-09-21
US20160193779A1 (en) 2016-07-07
WO2015022275A1 (de) 2015-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2673511C2 (ru) Способ и устройство для изготовления композиционного материала
KR940000626B1 (ko) 호일의 적층방법과 그 장치 및 이에 의해 제조된 다층 호일
CN106536188B (zh) 通过多重粘合来制造复合板材的设备和方法
JP6857181B2 (ja) 複合ストリップまたは複合シートを製造するための方法および装置
KR20220004712A (ko) 가요성 필름들을 접합하기 위한 프로세스 및 이를 수행하기 위한 디바이스
JP2024091731A (ja) 中空構造体及びその製造方法
KR101448066B1 (ko) 필름 양면 합지제품 합지용 합지장치
CN212353199U (zh) 材料复合加工设备
US20230311455A1 (en) Reflective Insulation
US20060151108A1 (en) Method and apparatus for forming layered thermoformable materials
AU2016238861B2 (en) Corrugated Paperboard Product
US20180244030A1 (en) Method and apparatus for continuously making composite strip or sheets
US20170028695A1 (en) Method and device for the production of a water vapor permeable laminar sheet
EP3215363A1 (en) Manufacturing process for glue-less multi-layer decorated film and thermoformed product obtained therewith
JP4133136B2 (ja) 金属シートを接合した厚型樹脂パネルの製造方法
US20240191502A1 (en) Panel structure manufacturing device and panel structure manufacturing method
AU2012202852A1 (en) Corrugated Paperboard Product
JPH04164635A (ja) ダンボールの製造方法
JPH04164634A (ja) 防湿ダンボールの製造方法
CN111806051A (zh) 材料复合加工设备
JP2004025639A (ja) 有機樹脂被覆金属板の製造方法および有機樹脂被覆金属板の製造装置
CN107949477A (zh) 用于连续制造复合带或复合板的方法和设备
TW201805101A (zh) 複合碳纖維製品之製造方法
JPS6153027A (ja) 積層チユ−ブの製造法
JPH0645213B2 (ja) ダンボール製造装置