SE519162C2 - Sätt att tillverka produkter av fiberelement och bindemedel - Google Patents

Description

W U 20 25 30 35 519 2 Ändamålen enligt ovan uppfylls av ett sätt att fram- ställa strukturer av enskilda fiberelement och ett bindeme- del, där de enskilda fiberelementen ges en valfri orienter- ing i strukturen.

Andra ändamál och fördelar med föreliggande uppfin- ning kommer att framgå för en fackman vid läsning av den detaljerade beskrivningen nedan.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Nedan kommer uppfinningen att förklaras närmare med hjälp av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar. I ritningarna visar fig. 1 en perspektivvy över en balk formad enligt fö- religgande uppfinning, fig. 2 en inre förstoring av en del av balken enligt fig. 1, fig. 3 en s.k. systempunkt och fig. 4 en perspektivvy över en balk tillverkad med användning av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer.

Föreliggande uppfinning bygger på att olika struktu- rer eller konstruktioner, som balkar 1, 8, golvelement, profiler etc. byggs upp genom användning av fiberelement 3- 5 och bindemedel 6.

Med fiberelement 3-5 avses här stickor, flisor, pi- lar, fibrer eller liknande, vars längd är betydligt större än deras tvärsnittsarea. Uttrycket "fiberelement“ avses här täcka även system av fiber eller liknande samt även till- verkning av kompositmaterial eller material av sintercast- karaktär utan användning av egentligt fibermaterial. Ofta varierar tvärsnittsarean längs varje enskilt fiberelements längd. Fiberelementen 3-5 har ofta längden 3-80 mm och tjockleken 0,01-6 mm. En fackman inser att element med vil- ken dimension som helst kan användas och det är tänkbart annu; W 20 25 30 35 519 162 3 med fiberelement som har en längd upp mot 1000 mm och en tjocklek upp mot 100 mm. Fiberelementen 3-5 kan stycktill- verkas eller förformas till hanterliga enheter med mätt och utseende enligt ovan. De visade fiberelementen är träfibrer 3, förstärkningsfibrer 4 och återvinningsfibrer 5. Träfib- rerna 3 tas företrädesvis från massivt trä. Förstärknings- fibrerna 4 kan vara kevlar-, glas- eller kolfibrer, men i stort sett alla typer av fibrer kan användas. Återvinnings- fibrerna 5 är framtagna frán átervunnet trâmaterial. Det är även tänkbart att använda fiberelement av olika metaller, plaster eller keramer.

De olika fiberelementen 3-5 kan kombineras pá många olika sätt. Det är alltså möjligt att använda endast en typ av fibrer 3-5 eller att kombinera två eller flera olika ty- per av fibrer 3-5.

Det finns báde organiska och oorganiska bindemedel.

De organiska är vidare uppdelade i syntetiska och natur- liga, där de syntetiska bindemedlen är termoplastiska härd- plaster. Bindemedlet 6 är företrädesvis av mekanisk, kemisk eller polymertyp. Bindemedlet kan bestå av en eller flera av följande ämnen: polyol, polyester, urea, PUR, olika ce- ment, hydroxygrupper, karboxylgrupper, melamin, stärkelse, amid, polyakryl, epoxibaserade produkter. Beroende på den tänkta användningen kan man ha olika bindemedel i olika de- lar av den färdiga produkten. Vid exempelvis beslag, knut- punkter etc. kan det krävas ett annat bindmedel än i andra delar av slutprodukten. Beroende på vilket bindemedel som används sker det ibland en härdning av slutprodukten med hjälp av tryck och/eller värme. Bindemedlet kan härdas luftoxidativt och/eller med stràlningshärdning (UV-EB, ultraviolett eller electronic beam).

För att bygga upp en produkt, som en balk 1, börjar man med att skapa en så kallad systempunkt 7. En system- punkt 7 är en punkt där två fiberelement 3,4 har anbringats eller placerats i kontakt invid varandra. Med början~i sy- 10 15 20 25 30 nu :vv lv' oo :faen uno .av . n. . .. an. v on o: u. u u n .ao Inn- v n u .u oøuoac en u un: 519 162 a' 2"; = stempunkten 7 byggs en struktur upp successivt genom att ytterligare fiberelement 3-5 skjuts in eller anbringas. I samband med att fiberelementen 3, 4 anbringas i konstruk- tionen beläggs de normalt med bindemedlet. Fiberelementen kan laddas med bindemedel innan de anbringas i konstruktio- nen. Det är även möjligt att skjuta in fiberelement genom dimridäer med bindemedel. Fiberelementen 3-5 skjuts in eller anbringas i konstruktionen med en styrd riktning, vilket innebär att optimala förstärkningar avseende belastning kan skapas. Genom att anbringa fiberelementen 3- 5 i tre dimensioner kan alla typer av profiler bildas.

Vinkeln för varje fiberelement 3-5 och dess slutliga position i strukturen styrs vanligen med hjälp av en dator genom att variera inskjutningsvinkel, inskjutningshastighet etc. För att reglera den färdiga produktens egenskaper styr man även sammansättningen av olika fibertyper 3-5.

Fiberelementen 3-5 kan skjutas in med hjälp av verk- tyg uppbyggda enligt samma principer som spikpistoler eller revolvervektyg. Fiberelementen kan även extruderas in från olika riktningar och/eller genom dimridäer med bindemedel.

Strukturerna formas i en utföringsform genom att fi- berelementen 3-5 bringas i en till tre orienterade rikt- ningar genom en förformad profil eller förformad medlöpare.

Fiberelementen kan antingen skjutas in eller anbringas i profilen, styckvis eller gruppvis, de kan även matas in ge- nom band eller extruder. Vid mekanisk bindning krävs högre tryck vid formning än då kemisk eller polymerbindning an- vänds. Den förformade profilen kan tillverkas av olika ma- terial, såsom polymerer, papper o.dyl. men även medlöpande material kan användas. Dessa material kan sedan ligga kvar i konstruktionen som ett förstärkningsskikt eller ett de- korskikt. Som ett exempel är det möjligt att fylla ut luft- spalter i materialet med skum, vilket normalt görs under processen när fiberelementen appliceras. n | u - .- anna. any-- 10 15 20 519 162 5 I fig. 2 visas schematiskt ett exempel pà hur fiber- elementen 3-5 kan vara placerade i en förstorad del 2 av balken enligt fig. 1. Som visat i figuren kan olika fiber- element 3-5 blandas, vilka kan ha varierande orientering.

I fig. 3 visas tvâ sammanförda fiberelement där bin- demedlet 6 ligger runt sammanbindningspunkten. I andra ut- föringsformer (ej visade) ligger hela fiberelementen mer eller mindre helt inbäddade i bindemedel.

I fig. 1 och 4 visas exempel på olika strukturer som kan byggas upp med hjälp av föreliggande uppfinning. I fig. 1 visas en balk med svängd form. I den visade utföringsfor- men är balken ihålig, men en fackman inser att även kom- pakta strukturer kan formas. I fig. 4 visas en ihålig, rek- tangulär balk 8.

Förfarandet enligt uppfinningen kan således användas för att skapa balkar, profiler eller andra strukturer med komplicerad geometri, som dessutom optimeras till sin håll- fasthet. Förfarandet är speciellt inriktat pà att användas för färdigformade träprofiler men även andra material än trä kan användas.

Claims (9)

10 U 20 25 30 35 519 162 6 PATENTKRAV

1. Sätt att tillverka produkter (1, 8) av fiberele- ment (3-5) och bindemedel (6), kännetecknat av att varje enskilt fiberelement (3-5) ges en valfri orientering i produkten (1, 8) upp från en systempunkt och att produkten (1, (7), (3-5) har placerats i kontakt med (3-5).

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att produkten 8) börjar byggas som utgörs av en punkt där ett första fiberelement ett andra fiberelement (1, 8) formas genom att fiberelement (3-5) placeras i produkten och att fiberelementen (3-5) förses med binde- medel (6) innan de placeras i produkten.

3. Sätt enligt något av tidigare krav, kännetecknat (3-5) (3-5) är tillverkade av trä, av att fiberelement av olika material används, där fiberelementen kevlar, glas- fiber, kolfiber, àtervinningsträ och/eller spillträ etc.

4. Sätt enligt något av tidigare krav, kännetecknat av att fiberelementen (3-5) ges olika riktning, att fiber- (3-5) för att ge den färdiga produkten (1, 8) elementens sammansättning och läge i produkten styrs önskade egenskaper avseende hàllfasthet, böjstyvhet, vikt etc.

5. Sätt enligt något av tidigare krav, kännetecknat av att bindemedlet (6) är organiskt eller oorganiskt och innefattar en eller flera av det följande, polyol, polyes- ter, urea, PUR, olika cement, hydroxygrupper, karboxylgrup- per, melamin, stärkelse, amid, polyakryl, epoxibaserade produkter.

6. Sätt enligt något av tidigare krav, kännetecknat av att fiberelementen (3-5) tjocklek på 0,01-6 mm. har en längd av 3-80 mm och en

7. Sätt enligt något av föregående krav, kännetecknat av att formningen av produkten sker genom friformning.

8. Sätt enligt något av kraven 1-6, kännetecknat av att formningen av produkten sker via en mallprofil som ger ett stöd under formningsprocessen. 519 162 7'-

9. Sätt enligt något av kraven 1-6, kännetecknat av att formningen av produkten sker via en medlöpande profil som utgör en del av konstruktionselementet eller hela den formade produkten.