SE509446C2 - Arrangemang, förfarande och hålkropp vid formning av plastdetaljer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 509 446 2 formen placeras, innanför armeringsmaterialet, en trycksäck eller liknande av ett mjukt, flexibelt material, varefter formhalvorna förs ihop. Därefter sprutas matrismaterial i form av härdningsinítierat polyesterharts in i formen för att impregnera armeringsmaterialet, varvid trycksäcken trycksätts med ett tryck i storleksordningen 0,5 - 1 MPa.

Därigenom pressas armeringsmaterialet, vilket nu är impregnerat med härdande matrismaterial, emot formens insida med en god anliggning. Efter att en tillräcklig härdning av'matrismaterialet har skett, öppnas formhalvorna glasfiberarmerad och hålkroppen av polyesterplast avlägsnas.

En nwdifierad variant av trycksäcksmetoden används vid tillverkning av långsträckta hålkroppar såsom master och flaggstänger. Därvid.klipps eller skärs armeringsmaterialet till och placeras på en folie vilken kommer att tjänstgöra både som en utvändig form och som ett släppskikt. Ovanpå armeringsmaterialet placeras en blåsa av mjukt och flexibelt material, vilken i uppblåst skick ungefärligen kommer att ha den färdiga produktens innerdimensioner.

Därefter sätts blåsan under ett svagt tryck samtidigt som armeringsmaterialet viks omkring den uppblåsta blåsan och fixeras i detta läge. Fixeringen kan ske med hjälp av liknande. Polymerisationsinitierat klämlinjaler eller esterharts med härdare, eller annat liknande matrismaterial, hälls därefter in i den "form" som bildas mellan den omkringvikta folien på utsidan och den uppblåsta blåsan på insidan, varvid armeringsmaterialet impregneras med matrismaterialet. "Formen" bibehålls i detta läge tills en tillräcklig härdning av matrismaterialet har uppnåtts för att avformning skall kunna ske.

Ytterligare en känd tillverkningsprocess för detaljer av armerad plast innefattar användning av en kärna av expanderande termoplast. Denna process lämpar sig främst 10 15 20 25 30 35 509 4464 3 för tillverkning av smärre detaljer såsom gitarrhalsar och kanotpaddlar. I denna process placeras armeringsmaterial i en delad form, varefter en kärna av värmeexpanderande termoplast placeras inuti armeringsmaterialet, formhalvorna trycks ihop samtidigt som de hettas upp varvid termoplasten expanderar och fyller ut hålrummet inuti formen samtidigt som den smälta termoplasten impregnerar armerings- materialet. Efter avkylning erhålls en plastdetalj med en kärna av expanderad termoplast med armeringsmaterial inneslutet i matrismaterialet vid detaljens ytor.

Genom en annan tidigare känd tillverkningsprocess kan hålkroppar tillverkas genom varmformning med användning av stela kärnor, vilka antingen kan vara urtagbara eller bli kvar som en permanent del av den färdiga plastdetaljen.

Denna process kan även användas för tillverkning av detaljer av armerad plast, varvid armeringsmaterialet påförs kärnan i form av en färdigvävd strumpa som träs över tillklippta omkring kärnan eller i form av bitar av som draperas kärnan. Det armeringsmaterial vanligaste materialet för sådana permanenta kärnor är olika typer av uretancellplast. När' det gäller' material för urtagbara kärnor kan nämnas vax, paraffin, sand med bindemedel, och metallegeringar med låg smältpunkt.

Ytterligare en tidigare känd tillverkningsprocess för enklare hålkroppar av armerad plast är så kallad lindning.

I denna process kan formblåsta, stela hålkroppar användas som en permanent kärna, varvid hartsimpregnerat armeringsmaterial i form av så kallad roving eller väv lindas omkring kärnan i ett definierat mönster för att därefter härdas.

Vid tillverkning av exempelvis skaft för golfklubbor används så kallad profildragning eller pultrudering. Denna process ger ett kraftigt längsorienterat material vad det 10 15 20 25 30 35 509 446 4 gäller armeringsfibrerna eller -filamenten. För att erhålla bättre materialegenskaper kan denna process kombineras med en lindning av tidigare beskriven typ.

De tidigare kända.tillverkningsprocesserna för tillverkning av hålkroppar av armerad plast kan upplevas ha vissa nackdelar.

I tillverkningsprocesser sonlutnyttjar en uppblåsbar slang, en blåsa eller ett mjukt membran som en kärna, kan appliceringen av armeringsmaterial utanpå kärnan upplevas som besvärlig, eftersom den mjuka slangen eller blåsan ej stabilt stöd när appliceras. Ej heller har ett sådant mjukt membran någon utgör något armeringsmaterialet definierad fornl i icke-trycksatt tillstånd, d.v.s. när armeringsmaterialet appliceras.

Processer som utnyttjar kärnor av expanderande termoplast ger ofta dyra slutprodukter och kan, i tillämpningar där låg vikt är väsentlig, ge problem med för hög vikt hos slutprodukten i jämförelse med ihåliga hålkroppar.

Fasta kärnor av konventionell typ erbjuder förvisso ett utmärkt stöd vid anbringande av armeringsmaterial, men är förhållandevis dyra. Dessutom måste presstrycket som krävs för att forma armeringsmaterialet anbringas utifrån, vilket kan komplicera verktygsutformningen och tillverknings- processen. Processer som.utnyttjar fasta kärnor kan även ge problem med att armeringsmaterialet ej pressas i fullgod kontakt med formverktygets invändiga väggar.

REDoGöRELsE rön UPPFINNINGEN: Sålunda har föreliggande uppfinning som sitt första syfte att tillhandahålla ett arrangemang, avsett att användas vid formning av hålkroppar som innefattar skikt av armerad 10 15 20 25 30 35 509 446 5 plast, vilket eliminerar de tidigare nämnda svårigheterna med att applicera armeringsmaterial på mjuka tryckmembran enligt känd teknik. uppnås innefattar ett Detta syfte med uppfinningen genom att arrangemanget, enligt patentkrav 1, tryckmembran med en trycksättningsanslutning och väggar av ett väggmaterial, ett trycksättningsmedel för anslutning till trycksättningsanslutningen, och ett delbart formverktyg, och att tryckmembranet därvid är förformat till en form som är avpassad till formen hos en hålkropp som skall formas, varvid tryckmembranets väggar både i ett icke-trycksatt och i ett trycksatt tillstånd bildar ett invändigt hålrum, samt att tryckmembranet är självbärande i icke-trycksatt tillstånd och därvid erbjuder tillräcklig formstabilitet för att utgöra ett stabilt stöd vid applicering av en materialsats därpå.

Föreliggande uppfinning har som sitt andra syfte att tillhandahålla ett arrangemang, avsett att användas vid formning av hålkroppar som innefattar skikt av armerad plast, vilket eliminerar de tidigare nämnda problemen med bristfällig kontakt mellan en materialsats och ett formverktygs invändiga väggar i samband med användning av fasta kärnor enligt känd teknik.

Detta andra syfte med uppfinningen uppnås, enligt patentkrav 3, genom att väggmaterialet i tryckmembranet, hos arrangemanget enligt uppfinningen, erbjuder tillräcklig elasticitet för att, vid. en invändig trycksättning av tryckmembranet, töjbart kunna pressa en utanpåliggande materialsats i god anslutning emot de invändiga ytorna hos ett omslutande formverktyg.

Vidare har föreliggande uppfinning som sitt tredje syfte att tillhandahålla ett förfarande vid formning av 10 15 20 25 30 35 509 446 6 hålkroppar som innefattar skikt av armerad plast, varvid förfarandet utnyttjar arrangemanget enligt uppfinningen.

Detta tredje patentkrav 8, genom att förfarandet innefattar användning av ett delbart formverktyg med formhalvor, en materialsats innefattande armeringsmaterial, ett tryckmembran, och ett trycksättningsmedel, och att tryckmembranet därvid är syfte med uppfinningen uppnås, enligt förformat och självbärande i ett icke-trycksatt tillstånd och består av ett styvt, tunnväggigt men ändå töjbart som bildar ett hålrum, att materialsatsen appliceras på tryckmembranet, väggmaterial invändigt varefter formverktygets invändiga väggar'bringasi.ett formningsläge omslutande tryckmembranet med den därpå applicerade materialsatsen, varvid inuti tryckmembranet skapas ett invändigt tryck med hjälp av trycksättningsmedlet och att tryckmembranet därvid, tack vare det invändiga trycket, töjs ut och därigenom pressar den därpå applicerade anslutning emot materialsatsen i god formverktygets invändiga ytor.

Slutligen har föreliggande uppfinning som sitt fjärde syfte att tillhandahålla en hålkropp, vars inre väggar bildar ett invändigt hâlrum, vilken framställts genom förfarandet enligt uppfinningen och med användning av arrangemanget enligt uppfinningen.

Detta patentkrav 17, genom att ett första materialskikt, vilket fjärde syfte med uppfinningen uppnås, enligt härrör ifrån ett i hålkroppen integrerat, förformat tryckmembran som är självbärande i ett icke-trycksatt tillstånd, vetter emot hålrummet och därvid bildar de inre väggarna, och att ett armeringsmaterial och ett matrismaterial bildar ett andra materialskikt av armerad plast, och att det andra materialskiktet därvid väsentligen omsluter det första materialskiktet. 10 15 20 25 30 35 5o9f44sl FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka perspektivvy av ett schematiskt visar en tryckmembran för användning vid utövande av fig. 1 uppfinningen, och fig. 2 schematiskt illustrerar ett arrangemang och ett förfarande enligt uppfinningen, med de viktigaste delarna och delmomenten, fig. 3 schematiskt visar en tvärsnittsvy av en hålkropp enligt uppfinningen.

FÖREDRAGNA Um-Fönmcsrommn: I en första föredragen utföringsform av uppfinningen utnyttjas ett tryckmembran, visat på Fig. 1, i form av en förformad, ihålig kärna av ett styvt, tunnväggigt men ändå töjbart material.

Ett sådant självbärande tryckmembran 1 kan tillverkas genom vilken lämplig, för fackmannen välkänd, tillverkningsmetod för ihåliga plastdetaljer som helst, exempelvis genom formblåsning eller formpressning.

Väggarna 2, 2' i tryckmembranet 1 kan bestå av ett antal olika plastmaterial så länge som väggmaterialet kan formas till en ihålig, tunnväggig kärna med önskad form, och att det utnyttjade materialet därvid förmår tillhandahålla både tillräcklig styvhet och tillämpningen, samt att väggmaterialet tillhandahåller de töjbarhet/elasticitet för egenskaper som krävs för trycksättning av tryckmembranet. 10 15 20 25 30 35 509 446 8 I den första utföringsformen av uppfinningen består väggarna 2, 2' i tryckmembranet 1 av ett termoplastiskt polyestermaterial som har formblåsts till en önskad, väsentligen ihålig, form och till önskade dimensioner.

Tryckmembranet 1 är enligt uppfinningen försett med minst en lämpligt utformad öppning eller liknande, d.v.s en trycksättningsanslutning 3, för anslutning till ett trycksättningsmedel.

Figur 2 illustrerar schematiskt ett arrangemang och ett förfarande enligt uppfinningen. I det följande kommer att beskrivas de viktigaste delmomenten hos en första, föredragen utföringsform av ett förfarande enligt uppfinningen, med samtidig beskrivning av en första, föredragen utföringsform av ett arrangemang enligt uppfinningen.

Enligt den första föredragna utföringsformen av uppfinningen appliceras 4 utanpå tryckmembranet 1 en materialsats 5, vilken består av ett vävt textilmaterial med 50 vikt-% matrismaterial i form av 50 vikt-% polyesterfibrer. Detta glasfibrer som armeringsfiber, och gäller i den beskrivna utföringsformen, men materialsatsens samansättning kan varieras på många olika sätt såsom kommer att beskrivas i den efterföljande texten.

I den första utföringsformen har materialsatsen 5 med både armeringsmaterial och matrismaterial, formen av en textil materialbana som appliceras 4 på tryckmembranet 1. Detta sker i den beskrivna utföringsformen genom att materialsatsen 5 draperas omkring tryckmembranet 1 och därefter fixeras med exempelvis en tejp 6 av termoplastisk typ. 10 15 20 25 30 35 509 446 9 Genom att tryckmembranet 1 är självbärande redan i ett icke-trycksatt tillstånd, utgör det ett säkert stöd vid applicering 4 av materialsatsen 5.

Därefter placeras 8 det självbärande, materialsatsbeklädda tryckmembranet 7 i ett delbart formverktyg i ett öppet läge (ej visat), varefter tryckmembranets trycksättnings- anslutning 3', 3" ansluts till ett trycksättningsmedel 9 utföringsformen är en som i den beskrivna tryckluftskompressor.

Efter detta förs formverktygets 10 halvor 11, 11' ihop omkring tryckmembranet 7 med sin omslutande materialsats.

Därefter trycksätts det självbärande tryckmembranet med hjälp av ett trycksättningsmedium 12, vilket i den beskrivna utföringsformen är tryckluft ifrån kompressorn 9.

Detta får till följd att det elastiska väggmaterialet hos det självbärande tryckmembranet 1 töjs ut, och, därvid pressar den utanpåliggande.materialsatsen 5 emot det slutna formverktygets 10 invändiga väggar. Därvid är formverktygets 10 väggar uppvärmd till en temperatur som överstiger de termopla¿(f:ka matrisfibrernas mjukningstemperatur, i den beskrivna utföringsformen ungefär 220°C, varför det termoplastiska matrismaterialet mjuknar eller delvis smälter' och en konsolidering' och formning av erhålls. tryckmembranet 1 höjs i den beskrivna utföringsformen till ungefär 5 bar men kan dock justeras utgående ifrån vad som materialsatsen Trycket inuti tillämpningen kräver och utgående ifrån resultat ifrån varmformningsförsök.

Efter formningen kyls formverktyget 10 till en temperatur i närheten av rumstemperatur, tryckmembranets invändiga tryck släpps ut och anslutningen 3" till trycksättningsmedlet 9 lossas. Efter att det delbara 10 15 20 25 30 35 509 446 10 formverktyget 10 har öppnats kan hålkroppen av armerad plast avlägsnas 13.

Ett alternativt förfarande är att materialsatsen är uppvärmd redan innan materialsats och tryckmembran.placeras i formverktyget i stället för att uppvärmningen sker inne i formverktyget.

Den färdiga hålkroppen 14, enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen, har en specifik struktur i vilken det självbärande tryckmembranet utgör en integrerad del.

Figur 3 visar ett schematiskt tvärsnitt av en hålkropp 14, enligt uppfinningen.

I den första fördragna utföringsformen består väggarna hos hålkroppen 14, räknat inifrån det invändiga hålrummet 15, av ett första skikt 16 av termoplastiskt material härrörande från det förformade, självbärande tryckmembranet. Utanför det första skiktet följer därefter ett andra skikt 17, materialsatsen, varvid detta andra skikt 17 innefattar härrörande ifrån den textila armeringsmaterial i form av glasfibrer och matrismaterial i form av polyesterfibrer. Under formningen har de termoplastiska polyesterfibrerna åtminstone delvis smält och fungerar i den färdiga hålkroppen väsentligen som ett bindemedel för armeringsfibrerna. De termoplastiska matrisfibrerna i det andra skiktet 17 ger dessutom en viss adhesion till det första skiktet 16 genom termobindningar.

Tack vare användningen av' det förformade, självbärande tryckmembranet i arrangemanget enligt uppfinningen möjliggörs att man tillverkar en hålkropp av armerad plast med en större godstjocklek i ett önskat parti av hålkroppens 14 vägg. Ett sådant parti 18 visas på den 10 15 20 25 30 35 509 446 ll bilagda figur 3. Detta parti 18 har åstadkommits genom att det självbärande tryckmembranet vid dess förformning har utformats med en inbuktning 19 på det ställe där tjockare godstjocklek önskas i den färdiga hålkroppen 14. Genom ett lämpligt avpassat tryck inuti tryckmembranet vid formningen av hålkroppen 14 kommer inbuktningen 19 i tryckmembranet att kvarstå i formningsprocessen, vilket för till följd att mera armeringsmaterial och.matrismaterial ansamlas på detta ställe. Detta ger en större lokal godstjocklek i detta väggparti 18 hos den färdiga hålkroppen 14.

Ett alternativt förfarande, när större godstjocklek lokalt är önskvärd, vore exempelvis att applicera dubbla lager materialsats i partiet 18 innan formningen.

Enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen, beskriven med hänvisning till figur 2, appliceras på liknande sätt som i den första utföringsformen, i ett första steg, en materialsats 5 utanpå ett självbärande tryckmembran 1.

I den andra utföringsformen består materialsatsen 5 enbart av armeringsmaterial, i detta fall glasfibrer i form av en väv, som draperas vid det självbärande tryckmembranet 1 på lämpligt sätt. Detta sker även i den andra utföringsformen genom att materialsatsen 5 draperas omkring tryckmembranet 1 och fixeras med ett omkring och fixeras 4 lämpligt medel 6, exempelvis en tejp.

Därefter placeras det självbärande tryckmembranet 7, med sin omslutande materialsats S, i ett delbart formverktyg i ett öppet läge (ej visat), varefter tryckmembranet ansluts till ett trycksättningsmedel 9 som i den beskrivna utföringsformen är en tryckluftskompressor. 10 15 20 25 30 35 509 446 12 Efter detta förs formverktygets 10 halvor 11, 11' ihop omkring det självbärande tryckmembranet 7, med den därpå applicerade materialsatsen 5, och en härdplast, i detta fall ett polyesterharts, sprutas in i formwerktyget 10 genom ett därför avpassat insprutningsorgan 20 (ritat med streckade linjer) för att impregnera den av armeringsmaterial bestående materialsatsen 5. I den beskrivna utföringsformen är härdplasten härdningsinitierad redan när den sprutas in i formverktyget 10.

Därefter trycksätts, på samma sätt som i den första utföringsformen, det självbärande tryckmembranet med hjälp av tryckluft ifrån en kompressor 9, vilket får till följd att väggarna hos tryckmembranet töjs ut och därvid pressar den utanpåliggande materialsatsen 5 mot formverktygets 10 invändiga väggar för formning. Genom att uppvärma formverktygets 10 invändiga väggar kan konsolidering och härdning påskyndas om nödvändigt.

Efter att härdplasten, i detta fall polyester, har härdat tillräckligt, sänks trycket i tryckmembranet och anslutningen 3' till trycksättningsmedlet 9 lossas. Efter att formverktyget 10 har öppnats kan hålkroppen 14 avlägsnas ur formverktyget.

Den färdiga hålkroppen enligt uppfinningen har även i den andra utföringsformen en specifik struktur i vilken det självbärande tryckmembranet utgör en integrerad del.

Figur 3 visar såsom tidigare nämnts ett schematiskt tvärsnitt av en hålkropp 14 enligt uppfinningen. I den andra fördragna utföringsformen består hålkroppen 14 räknat inifrån och utåt av ett första skikt 16 av termoplastiskt material härrörande från det förformade, självbärande tryckmembranet, utanför vilket följer ett andra skikt 17, härrörande ifrån materialsatsen, varvid detta andra skikt 10 15 20 25 30 35 509 446 13 17 i den beskrivna utföringsformen innefattar armeringsmaterial i form av och härdat som matrismaterial vilket väsentligen glasfibrer polyesterharts fungerar som ett bindemedel för armeringsfibrerna och ger åtminstone viss adhesion till det första skiktet 16.

På samma sätt som i den första utföringsformen kan hålkroppen 14 enligt den andra utföringsformen förses med ett väggparti 18 med större lokal godstjocklek.

Uppfinningen har i det föregående beskrivits med.hänvisning till de bilagda figurerna och med hjälp av föredragna utföringsformer. Det. måste förstås att uppfinningen. på intet sätt är begränsad av dessa exempel utan att dess omfattning definieras av de bilagda patentkraven.

Sålunda kan man under vissa förhållanden, exempelvis när lägsta möjliga vikt är nödvändig och hålkroppens form tillåter detta, tänka sig att tryckmembranet avlägsnas ur den färdigformade hålkroppen.

Eftersom det i arrangemanget enligt uppfinningen innefattade tryckmembranet kan ges en form som väl ansluter sig till innerdimensionerna hos en hålkropp som. skall formas 5. ett formverktyg, uppnås flera fördelar. Bland dessa fördelar kan nämnas att en förbättrad kontroll av tjockleken hos en utanpåliggande materialsats kan uppnås, och till och med styras, genom att avpassa formen och dimensionerna hos tryckmembranet i förhållande till formen och dimensionerna hos det invändiga hålrummet i ett formverktyg, i förhållande till materialsatsens tjocklek, samt i förhållande till önskad godstjocklek hos den färdiga hålkroppen.

I det fall att tryckmembranet är avsett att utgöra en integrerad del i en färdig hålkropp och ej behöver 10 15 20 25 30 35 509 446 14 avlägsnas, finns det inga större begränsningar när det gäller det förformade tryckmembranets form. Formen hos tryckmembranet kan därvid utformas utgående från formen hos den hålkropp som skall tillverkas, och även avpassas till formverktygets invändiga«dimensioner så att tryckmembranets yttre dimensioner är något mindre än de inre dimensionerna hos det invändiga hålrummet i formverktyget, beroende på önskad godstjocklek och önskat lokalt formningstryck.

Det i utnyttjade tryckmembranet kända tryckmembran på ett antal sätt som tidigare framkommit. arrangemanget enligt uppfinningen skiljer sig ifrån tidigare En sådan fundamental skillnad, jämfört med den tidigare kända tekniken, är att tryckmembranet redan i icke- trycksatt tillstånd har en form. som sammanfaller med den hålkropp, som skall formas. Detta kan tänkta tryckmembranet, i väsentligen även uttryckas såsom att de tyngdpunkts- centrumaxlarna hos icke-trycksatt tillstånd, väsentligen samanfaller med motsvarande tänkta tyngdpunktscentrumaxlar för det invändiga hålrummet hos det formverktyg som skall användas, när formverktyget är i slutet läge.

På figurerna 1 och 2 har sådana tänkta längsgående tyngdpunktscentrumaxlar hos tryckmembranet inritats med hänvisningsbeteckningarna a, b och c.

Typiskt för det vid utövande av uppfinningen utnyttjade armerade tänkta längsgående tyngdpunktscentrumaxlarna i olika partier av tryckmembranet, både när tryckmembranet är i icke-trycksatt trycksatt tillstånd, samanfaller med varandra, och att de tänkta längsgående tryckmembranet är, vid tillverkning av plastdetaljer med komplicerad form, att de respektive i ett väsentligen tyngdpunktscentrumaxlarnas tänkta förlängningar, både när 10 15 20 25 30 35 509 446P 15 tryckmembranet är i icke-trycksatt respektive i trycksatt tillstånd, löper parallellt med varandra eller korsar varandra.

Polyester är det mest föredragna plastmaterialet för användning som väggmaterial i tryckmembranet, men man kan även tänka sig andra lämpliga polymerer såsom polypropen, polyamid eller mjukgjord polystyren.

Varmblåsning enligt känd teknik används fördelaktigt för att forma självbärande tryckmembran för användning i föreliggande kända tillverkningsprocesser, såsom.varmformning, kan utnyttjas. uppfinning men även andra I det fall att en extra stabilisering av tryckmembranet av någon anledning är önskvärd kan hålrumet inuti tryckmembranet fyllas med sand eller annat pulverformigt material som kan avlägsnas efter avslutad formningsprocess.

Materialet för tryckmembranets väggar måste väljas så att väggarna är väsentligen ogenomträngliga för det trycksättningsmedium som skall användas vid utövande av uppfinningen. Bland tänkbara.trycksättningsmedia kan nämnas olika vattenhaltiga eller kolväteinnehållande vätskor, luft, kväve eller vattenånga, men även andra trycksättningsmedia är tänkbara. Således kan både pneumatik och hydraulik användas för trycksättningen. Trycket kan väljas efter tillämpningen och de ingående materialen.

Väggtjockleken hos tryckmembranets väggar och materialvalet är förhållandevis flexibla men måste dock avpassas så att tryckmembranet erbjuder ett stabilt stöd vid applicering av en materialsats därpå, men att väggarna samtidigt är tillräckligt elastiska för att vid trycksättning kunna pressa en utanpåliggande materialsats i god anslutning emot ett omslutande formverktyg. Dessutom.måste väggmaterialet, 10 15 20 25 30 35 509 446 16 såsonxtidigare nämnts, vara väsentligen ogenomträngligt för det trycksättningsmedium som används. I det fall att man önskar kunna avlägsna tryckmembranet ur en färdigformad hålkropp, förses tryckmembranets väggar lämpligen med ett släppskikt eller dylikt.

Det i nmterialsatsen ingående armeringsmaterialet måste naturligtvis inte tillhandahållas i form av en väv utan kan tillhandahållas i många olika former, exempelvis i form av roving, i form av ett nonwovenmaterial eller i form av enskilda armeringsfibrer. Även olika typer av armering som förformats eller armeringsfibrer på nätformar eller dylikt kan användas. exempelvis genom att blåsa spruta Armeringsmaterialet näste inte nödvändigtvis utgöras av glasfiber utan kan utgöras av vilken lämplig fiber som helst som har en tillräckligt hög adhesion till det matrismaterial som används, och som förmår ge önskade egenskaper åt den färdiga hålkroppen. Exempel på en sådan tänkbar armeringsfibrer är kolfiber.

Armeringsfibrerna kan vara antingen diskontinuerliga med en definierad längd eller innefatta kontinuerliga filament.

Diametern hos fibrerna eller filamenten kan variera inom ett stort område, ifrån mikrofibrer med en fiberdiameter mindre än 1 pm, till mycket grova fibrer med diametrar om flera 100 pm. Fiberdimensionerna kan sålunda variera inom ett mycket stort område beroende på tillämpningen.

Förutom olika syntetiska armeringsfibrer eller mineralfibrer, såsom glasfibrer eller kolfibrer, kan man tänka sig användning av naturfibrer, såsom lin eller ramie. Även blandningar av olika armeringsfibrer kan användas i materialsatsen. Halten armeringsmaterial i materialsatsen ligger fördelaktigt mellan 25 och 60 vikt-%. 10 15 20 25 30 35 509 446% 17 Med syfte att öka adhesionen till det matrismaterial som används kan armeringsfibrerna eller armeringsmaterialet utsättas för olika kemiska eller fysikaliska behandlingsmetoder. Exempel på sådana metoder är oxidering med kemiska oxidationsmedel, korona- och plasmabehandling.

Appliceringen av en materialsats eller ett armeringsmaterial behöver inte ske genom att manuellt drapera och fixera en väv eller ett nonwovenark omkring det förformade och självbärande tryckmembranet, utan kan även ske exempelvis genom att linda roving av armeringsmaterial eller en väv av armeringsmaterial omkring tryckmembranet, genonnatt fläta armeringsmaterialet omkring tryckmembranet, eller genom att blåsa eller spruta enskilda armeringsfibrer på tryckmembranet och fästa dessa därpå med ett lämpligt bindemedel.

Appliceringen av materialsatsen sker fördelaktigt på ett sådant sätt att materialtjocklek hos armeringsmaterialet styrs så att armeringsmaterialets lastbärande förmåga utnyttjas på bästa sätt i den färdiga hålkroppen. exempelvis fiberorientering och Appliceringen av en materialsats, på ett i arrangemanget enligt uppfinningen innefattat tryckmembran, kan fördelaktigt automatiseras, exempelvis så. att en 'vävd, stickad eller flätad kontinuerlig strumpa maskinellt träds utanpå tryckmembranet och klipps av i avpassad längd, eller genom att armeringsfibrer med lämpligt bindemedel sprutas på det förformade, självbärande tryckmembranet. I fallet av sprutning av armeringsfibrer med bindemedel är bindemedlet matrismaterial, fördelaktigt även exempelvis ett härdningsinitierat polyesterharts.

Det i materialsatsen ingående matrismaterialet kan i fallet av termoplastiskt matrismaterial väljas ifrån ett stort 10 15 20 25 509 446 18 antal termoplastiska polymerer så länge som deras mjukningspunkt ligger på en lämplig nivå.

Med lämplig nivå avses att mjukningspunkten (smältpunkten) bör ligga på en tillräckligt hög nivå för att kraven som ställs värmebeständighet skall uppfyllas, och samtidigt på en tillräckligt låg nivå för att mjukning/smältning skall vara på den färdiga hålkroppen när det gäller realistisk i en effektiv process. Exempel på polymerer som kan tänkas uppfylla dessa krav och som även betingar ett realistiskt pris är termoplastisk polyester och polypropen, men det finns många andra tänkbara polymerer som är lämpliga för användning som matrismaterial vid utövande av uppfinningen.

I utföringsformer av uppfinningen souzutnyttjar insprutning av härd- eller polymeriserbara harts och liknande finns ett stort antal kemiska föreningar som kan användas som matrismaterial. Exempel på sådana härdplaster är polyester och vinylester. I tillämpningar av uppfinningen där härdplaster används kan förutom tillsatser av polymerisationsinitiatorer, acceleratorercxfllhärdare, även andra tillsatser tillföras, exempelvis pigment eller UV- stabilisatorer. En sådan tillsats sker företrädesvis innan det härdbara tillförs till armeringsmaterialet, men kan även ske inne i formverktyget. matrismaterialet

Claims (22)

10 15 20 25 30 35 509 446 19 PATENTKRAV:

1. Arrangemang vid formning av hålkroppar som innefattar skikt av armerad plast, nämnda arrangemang innefattande ett tryckmembran (1) med en trycksättningsanslutning (3) och väggar (2, 2') av ett väggmaterial, ett trycksättningsmedel (9) för anslutning till nämnda trycksättningsanslutning (3, 3'), och ett delbart formverktyg (10), k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranet (1) är förformat till en form som är avpassad till formen hos en hålkropp (14) som skall formas, varvid tryckmembranets (1) väggar både i ett icke-trycksatt och i ett trycksatt tillstånd bildar ett hålrum, samt att tryckmembranet (1) är självbärande i icke-trycksatt tillstånd och därvid erbjuder tillräcklig formstabilitet invändigt för att utgöra ett stabilt stöd vid applicering av en materialsats (5) därpå.

2. Arrangemang enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranet (1) är avsett att utgöra en integrerad del av hâlkroppen (14) efter formning.

3. Arrangemang enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v tryckmembranet (1) erbjuder tillräcklig elasticitet för att vid en invändig trycksättning av tryckmembranet (1) töjbart att väggmaterialet hos kunna pressa en utanpåliggande lnaterialsats (5) i god anslutning emot de invändiga ytorna hos ett omslutande formverktyg (10). 10 15 20 25 30 35 509 446 20

4. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranet (1) kan försättas i ett trycksatt tillstånd med hjälp av ett trycksättningsmedium via trycksättningsanslutningen (3, 3'), och att väggmaterialet i tryckmembranets (1) är väsentligen ogenomträngligt för nämnda trycksättningsmedium valt ur väggar (2, 2') gruppen vattenhaltiga eller kolväteinnehållande vätskor, luft, kväve eller vattenånga.

5. Arrangemang enligt något av föregående k ä n n e t e c k n a t väggmaterialet hos tryckmembranet (1) termoplastisk polymer, företrädesvis polyester. patentkrav, a v att innefattar en

6. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranets väggar (2, 2') har lokala partier med en tjocklek som avsevärt avviker ifrån den huvudsakliga väggtjockleken hos tryckmembranet (1) och/eller med en inbuktande form som lokalt avviker väsentligt ifrån tryckmembranets (1) huvudsakliga form.

7. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att tänkta längsgående tyngdpunktscentrumaxlar (a, b, c) i olika partier av tryckmembranet (1), både när tryckmembranet (1) är i ett icke-trycksatt respektive i ett trycksatt tillstånd, väsentligen sammanfaller med varandra, och att de tänkta längsgående tyngdpunktscentrumaxlarnas (a, b, c) både när tryckmembranet (1) icke-trycksatt tillstånd, parallellt med varandra eller korsar varandra. tänkta förlängningar, är i respektive trycksatt löper

8. Förfarande vid formning av hålkroppar sonxinnefattar skikt av armerad plast, innefattande användning av ett 10 15 20 25 30 35 soø 446 21 delbart formverktyg (10) med formhalvor (11, 11'), en materialsats (5) innefattande armeringsmaterial, ett tryckmembran (1), och ett trycksättningsmedel (9), k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranet (1) är förformat och självbärande i ett icke-trycksatt tillstånd och består av' ett styvt, tunnväggigt. men ändå töjbart väggmaterial som bildar ett hålrum, att materialsatsen (5) appliceras (4) på nämnda tryckmembran (1), varefter formverktygets (10) invändiga väggar bringas (8) i ett formningsläge omslutande nämnda tryckmembran (7) invändigt med den därpå applicerade materialsatsen (5), varvid inuti nämnda tryckmembran skapas ett invändigt tryck med hjälp av nämnda trycksättningsmedel (9) och att tryckmembranet därvid tack vare det invändiga trycket töjs ut och därigenom pressar den därpå applicerade materialsatsen (5) i god anslutning emot formverktygets (10) invändiga ytor.

9. Förfarande enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t a v att materialsatsen (5) både innefattar armeringsmaterial och ett termoplastiskt matrismaterial och att formverktygets (10) invändiga ytor överskrider uppvärms till en temperatur som mjukningstemperatur samtidigt som matrismaterialets tryckmembranet står under ett invändigt tryck.

10. Förfarande enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t a v att materialsatsen (5), före inläggning i formverktyget 10, uppvärms uppvärms till en temperatur som överskrider matrismaterialets mjukningstemperatur.

11. ll. Förfarande enligt patentkrav 8, att materialsatsen (5) härdbart matrismaterial tillförs till armeringsmaterialet efter att k ä n 11 e t e c 1: n a t a v innefattar ett armeringsmaterial och att nämnda armeringsmaterial har applicerats på tryckmembranet. 10 15 20 25 30 35 509 446 22

12. Förfarande enligt något av patentkraven 8 till 11, k ä n n e t e c k n a t a v att materialsatsen (5) innefattar ett vävt, flätat eller stickat textilmaterial, företrädesvis med kontinuerliga fibrer.

13. Förfarande enligt något av patentkraven 8 till 12, k ä n n e t e c k n a t a v att tänkta längsgående tyngdpunktscentrumaxlar (a, b, c) i olika. partier hos tryckmembranet (1) i ett tillstånd, väsentligen sammanfaller med tänkta tyngdpunktscentrumaxlar hos en färdigformad hålkropp (14). icke-trycksatt motsvarande

14. Förfarande enligt något av patentkraven 8 till 13, k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranet (1) fylls med ett pulver- eller granulatformigt material innan applicering av materialsatsen sker och att nämnda pulver- eller granulatformigalnaterial avlägsnas ur en färdigformad hålkropp (14).

15. Förfarande enligt något av patentkraven 8 till 14, k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranet tillåts sitta kvar sonl en integrerad del av den färdigformade hålkroppen (14).

16. Förfarande enligt något av patentkraven 8 till 15, k ä n n e t e c k n a t a v att tryckmembranet avlägsnas ur den färdigformade hålkroppen (14).

17. Hålkropp, vars inre väggar bildar ett invändigt hålrum,kännetecknad av attettförsta materialskikt, vilket härrör ifrån ett i hålkroppen integrerat, förformat tryckmembran som är självbärande i ett icke-trycksatt tillstånd, vetter emot nämnda hålrunxoch därvid bildar armeringsmaterial och ett matrismaterial bildar ett andra nämnda inre väggar, och att ett materialskikt av armerad plast, och att nämnda andra 10 15 20 25 509 446 23 materialskikt därvid väsentligen omsluter nämnda första materialskikt.

18. Hålkropp enligt patentkrav 17, kännetecknad av attdetförstaskiktet innefattar en termoplastisk polymer, företrädesvis polyester.

19. Hålkropp enligt patentkrav 17 eller 18, k ä n n e t e c k n a d a v att matrismaterialet innefattar en termoplast, företrädesvis polypropen eller polyester.

20. Hålkropp enligt patentkrav 17 eller 18, k ä n r1 e t e c 1: n a d, a v innefattar en härdplast, företrädesvis polyester eller att matrismaterialet vinylester.

21. Hålkropp enligt något av patentkraven 17 till 20, k ä n n e t e c k n a d a v att armeringsmaterialet innefattar glasfibrer och/eller kolfibrer.

22. Hålkropp enligt något av patentkraven 17 till 21, k ä n n e t e c k n a d a v att det andra skiktet, i ett parti liggande direkt utanför det första skiktet, har en tjocklek som'väsentligt avviker ifrån tjockleken hos nämnda första skikt i motsvarande parti.