SE451371B - Sett och anordning for vertikal tillverkning av konstruktionselement i s k sandwich - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 451 571 2 solbestrâlning eller rengöring vid förhöjd temperatur av ett sådant konstruktionselement kommer en delaminering att uppstå någonstans i adhesivskiktet mellan täckskikt och kärna på grund av luft- eller gasinneslutningarna trots att täckskikt, adhesiv och kärnmaterial var för sig är mer än tillräckligt starka och väl förberedda och lämpade för den aktuella konstruktionslimningen.

Vid härdprocesser som utvecklar värme kommer dessutom den inneslutna luft- eller gasvolymen att värmas upp och expandera. Därvid finns en mycket stor risk för att lamina- tet i ett mycket känsligt skede rubbas i sitt fixerade läge mot kärnmaterialet och adhesívförbindningen blir därigenom helt eller delvis satt ur spel över stora ytor.

Vid de kända, horisontella processerna har man sökt lösa dessa problem genom att laminera en sida i taget, så att kärnmaterialet måste vändas mellan lamineringsstegen.

Ett annat sätt skulle kunna vara att avlägsna luften eller gasen med kemiska metoder. Dessa lösningar ger dels otill- fredsställande resultat, dels fördyrar de tillverkningspro- cessen och därmed den färdiga produkten. Det är ej heller möjligt med de kända processerna att få till stånd en kon- tinuerlig tillverkning, som ger luft eller gasfritt adhesiv- förband mellan diffusionstäta kärnor och täckskikt.

Huvudsyftet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sätt och en anordning för kontinuerlig tillverk- ning av konstruktíonselement av sandwich vid vilka de ovan beskrivna nackdelarna med kända processer är eliminerade.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att man går en helt annan väg än de kända tillverkningssätten och denna framgår av de följande patentkravens kännetecken.

Uppfinningen och ytterligare fördelar med denna kommer att framgå av följande beskrivning i samband med ritningar- na av en utföringsform av en anläggning för sättets genom- förande.

Fig. 1 visar i perspektiv den övre delen av en anlägg- ning enligt uppfinningen. Fig. 2 visar schematiskt en sido- vy av den undre delen av anläggningen i fig. l. Fig. 3 visar - w-vn 10 15 20 25 30 35 451 371 3 i större skala en detalj av laminatet vid den kända hori- sontalprocessen. Fig. 4 visar en detalj liknande fig. 3 vid processen enligt uppfinningen. Samma hänvisningsbeteokningar har använts för samma delar i de olika figurerna.

Som framgår av figurerna l och 2 är de inledningsvis beskrivna problemen lösta genom att kärnmaterialet fram- matas vertikalt och täckmaterialet tíllföres båda sidor av kärnmaterialet i en vertikal process uppifrån och nedåt. Det med 10 betecknade kärnmaterialet, som kan vara exempelvis cellplast, tillföres i stycken av önskad storlek av en exem- pelvis mekanisk vänd- och hämtningsanordning 12 till en in- matningsstation bestående av påtryckningsband lä som av en tryckplatta 16 med luftinblåsning tillföres maskinens form- ningsstation.

I formningsstationen möter kärnmaterialet täckskikten 18, som exempelvis kan bestå av glasfíberarmerad plast, plåt, mm. Täckskikten 18 tillförs över uppvärmda bord 20 och pressrullar 22 som avlänkar täckskikten 18 i riktning nedåt och trycker dem mot kärnmateríalet 10. Före mötet med kärnmaterialet förses täckskikten 18 med en beläggning av adhesív på den sida av täckskikten lB som skall anligga mot kärnmaterialet 10, vilken adhesív bildar en adhesivsjö ZA 1 nypeš mellan kärnmaterialet 10 och täckskikten la, se fig. Z. Även kärnmaterialet 10 kan vätas med adhesivmate- ríal, som visas schematiskt med munstyckena 26 i fig. 2.

För att pressa täckskikten 18 mot kärnmaterialet 10 under härdningen av adhesivet är i den visade utföringsformen an- ordnade två band 28 som passerar över rullar 30 och av form- bord 32 trycks mot täckskikten 18 och håller dessa i kontakt med kärnmaterialet 10. För härdningen är på känt sätt an- ordnade värmeelement (ej visade).

Den enligt uppfinningen utförda processen eliminerar helt problemen med luft eller andra gasinneslutningar i kärnmaterialets ytceller. Som visas i fig. 3 kommer vid den kända horisontalprocessen adhesivet 34 att genom ytspän- ningen bilda ett lock över cellerna 36 och luft eller gas kvarblir under locket. Då kärnmaterialet i allmänhet är. o 10 15 20 25 30 35 ....,,, 451 371 4 diffusíonstätt kan luften eller gasen ej heller försvinna till kärnmaterialets 10 undersida, vilket ej heller skulle hjälpa då även undersidan är försedd med ett täckskikt som innesluter luften eller gasen. Till skillnad från den kända processen bildar adhesívet av exempelvis polyester vid pro- cessen enligt föreliggande uppfinning en adhesivsjö 24 i nypet mellan kärnmaterialet 10 vid täckskikt 18, som tidi- gare beskrivits och denna adhesivsjö kommer att medföra att adhesivet strömmar in i och fyller kärnmaterialets ytcel- ler, som visas i figl 4. Luften eller annan gas i cellerna kan i detta fall fritt avvika utåt/uppåt ovanför polyester- sjön 24 varför ingen risk finns att luftinneslutningar kvar- blir i kärnmaterialet 10. Om så önskas kan man hjälpa till att driva ut luften ur cellerna med ultraljud eller någon annan känd vibrationsteknik. Det väsentliga är härvid att luften eller annan gas vid den vertikala processen enligt uppfinningen har möjlighet att avgå från kärnmaterialet 10 innan täckskikten 18 pålägges. Genom att cellerna utfylls med adhesiv samtidigt som luften eller gasen trängs ut kom- mer greppytan mellan adhesivet och kärnmaterialet att mång- faldigas och ingen risk för delaminering kvarstår om adhesiv och käenmaterial var för sig har rätt kvalitet.

Vid processtillverkning av konstruktíonselement i sand- wich kommer det också att ges möjligheter att minska visko- siteten hos adhesivet genom att temperera det för att re- ducera ytspänningen och göra härdprocessen snabbare. Genom _ snabbare härdprocess blir eventuella angrepp på kärnmateria- let, vid t.ex. styren på PVC-cellplast, också reducerad.

Den vertikala processtillverkníngen av konstruktione- element i sandwich enligt uppfinningen kan också tillämpas då man in situ skummar eller extruderar cellplast mellan två täckskikt 18. Genom vertikalprincipen erhåller man då ingen upp- eller nersida vilket ger en fullständigt homogen cellstruktur. Gasbildningar och luftinneslutningar kan en- kelt avledas kontinuerligt uppåt genom naturlagarnas verkan eftersom processen löper uppifrån och ner.

När man i vertíkalprocessen väljer att producera di- 10 15 20 451 371 5 rektlamínerad fiberarmerad plastsandwich uppnår man också att sandwichens täckskikt kan göras exakt symmetriska i sin uppbyggnad. Man erhåller inte som vid horisontalpro- duktion en upp och en nedsida med differentierad Fiberorien- tering mm. Vid tillverkning av direktlaminerad fíberarmerad plastsandwich är det också viktigt att härdprocessen på grund av krympning sker symmetriskt på båda sidorna. I an- nat fall blir den färdiga sandwichen krokig. Vertikalpro- cessen ger ideala förutsättningar för symmetrisk härdning av täckskikten även i det Fall man väljer olika tjocklek på dessa.

Vertikalprocessen uppifrån och ner ger också andra för- delar som: enkel frammatning av material med tyngdlagens verkan, enkelt arrangemang av processventilation och små miljö- problem vid reparations- och tilllsynsarbeten, förenklad kvalitetsövervakning, låg investeringskostnad genom mekaniskt enkla process- lösningar och låg driftskostnad.

Claims (9)

451 371 P a t e n t k r a v

1. l. Sätt för tillverkning av konstruktionselement i lamine- rat material, s.k. sandwich, vid vilket ett cellulärt kärnmaterial (10) belägges med täckskikt (18), k ä n n e - t e c k n a t av att kärnmaterialet frammatas vertikalt uppifrån och nedåt och att täckskikten sammanföres med och anpressas mot kärnmaterialet sá att ett nyp bildas vid täckskiktets anlöpning mot kärnmaterialet, och att adhesiv i överskott tillföres nypet så att en nivå av adhesiv (24) bildas i nypet invid kärnmaterialet och utfyller dess öppna celler eller porer i ytan samt undantränger luft eller annan gas som avgår uppåt.

2. Sätt enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t av att överskottet av adhesiv tillföres genom deposition pá täckskíktet innan detta möter kärnmaterialet.

3. Sätt enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k - n a t av att överskott av adhesiv tíllföres genom vätning (26) av kärnmaterialet med adhesiv.

4. Sätt enligt något av patentkraven l - 3, k ä n n e - t e c k n a t av att adhesivet tempereras för minskning av dess viskositet.

5. Sätt enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a t av att utdrivningen av luft eller annan gas från det cellulära kärnmaterialet understödjes med till- hjälp av ultraljud eller annan känd vibrationsteknik.

6. Anordning för genomförande av sättet enligt något av patentkraven l - 5, vid vilket konstruktionselement i ett laminerat material, s.k. sandwich, tillverkas genom att ett cellulärt kärnmaterial (10) beläggs med täckskikt (18), J» k ä n n e t e c k n a d av en inmatningsstation för kärn- materialet (10) innefattande matningsorgan (14, 16) för 451 371 'i vertikal matning av kärnmaterialet uppifrån och nedåt till en formningsstation, i vilken täckskikten (18) från sidan tillföres kärnmaterialet med hjälp av pressrullar (22) som styr in och pressar täckskikten mot kärnmateria- let under bildande av ett nyp mellan dessa och organ (26) för tillförsel av adhesiv i överskott till nämnda nyp, så att en nivå av adhesiv (24) bildas i nypet, samt organ (28, 32) för förbindning av täckskikt och kärnmaterial under fortsatt vertikal matning.

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - n a d av att organen (26) för tillförsel av adhesiv utgörs av munstycken för vätning av kärnmaterialets sidor med adhesiv.

8. Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, k ä n n e - t e c k n a d av att matningsorganen för kärnmateria- let innefattar med mellanrum anordnade, vertikalt för- löpande, ändlösa band (14) samt tryckplattor (16) som trycker banden mot kärnmaterialet (10).

9. ßnordning enligt något av patentkraven 6 - 8, k ä n - n e t e c k n a d av att organen för att förbinda täckskikt (18) och kärnmaterial (10) innefattar med mel- lanrum anordnade, vertikalt förlöpande, ändlösa band (28) som av formbord (32) trycks mot täckskikten (18) och håller dessa i kontakt med kärnmaterialet (10). 11: