TR201815361T4

TR201815361T4 - Bir kompozit döküm parçanın üretiminde bir yarı mamulün üretimi için yöntem.

Info

Publication number: TR201815361T4
Application number: TR2018/15361T
Authority: TR
Inventors: Cinquemani Claudio; Nitschke Michael; Quick Nicolas; Tobay Armin
Original assignee: Reifenhaeuser Gmbh & Co Maschf
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2018-11-21
Also published as: DK2903794T3; EP3263303B1; CA2986405A1; EP2716435B1; ES2646713T3; PL2903794T3; CA2986405C; SI2903794T1; SI2716435T1; EP2903794B1; EP3263303A1; CA2886444C; CN104853893A; DK2716435T3; ES2769150T3; SI3263303T1; US10711109B2; EP2903794B8; EP2716435A1; EP2903794A1

Abstract

Buluş bir kompozit döküm parçasının, özellikle bir elyaf kompozit döküm parçasının üretiminde bir yarı mamulün üretimi için bir yöntem ile ilgilidir. Buluş özellikle hafif ağırlıklı konstrüksiyonlarda kompozit döküm parçaları ya da elyaf kompozit döküm parçaları ile ilgilidir.

Description

TARFNAME BIR KOMPOZIT DOKUM PARçANiN URETIMINDE BIR YARI MAMULUN URETIMI içiN Y'ONTEM Bulus bir kompozit döküm parçasinin, özellikle bir elyaf kompozit döküm parçasinin üretiminde bir yari mamulün üretimi için bir yöntem ile ilgilidir. Bulus özellikle hafif agirlikli konstrüksiyonlarda kompozit döküm parçalari ya da elyaf kompozit döküm parçalari ile ilgilidir. Kompozit döküm parçasi kavrami ile takviye materyali ya da erimemis takviye materyalinin termo plastik maddeden bir matriks içinde gömülmüs olmasi anlasilir. Elyaf kompozit döküm parçasi, kompozit döküm parçasi içinde ya da termo plastik maddeden matriks içinde elyaflar ya da erimemis elyaflarin bulunmasini ifade eder. Üretilen kompozit döküm parçalari ya da elyaf kompozit döküm parçalari bir yandan iki boyutlu form, özellikle bir plaka formunu ya da benzerini içerir.

Tercihen üretilen kompozit döküm parçalari ya da elyaf kompozit döküm parçalari üç boyutlu bir forma sahiptir. Basta anilan türde yöntem, yari mamuller ve kompozit döküm parçalari pratikte degisik uygulama formlarinda bilinmektedir. Bilinen yöntemlerde önce yari mamuller üretilir, bunlar termo plastik maddeden bir matriksten ve içinde gömülmüs olan takviye edici elyaflardan meydana gelir. Burada takviye edici elyaflar - örnegin cam elyaflar önce, folyo, toz, elyaflar veya erimis termo plastik madde kombine edilir. Isi ve basinç etkisi altinda kalarak termo plastik madde erir ve bu sekilde takviye edici elyaflar erimis madde ile emprenye edilir, böylece sonuçta termo plastik matriksten yari mamul içinde gömülü takviye edici elyaflar ile elde edilir. Bu yari mamuller ayni zamanda da organo saçlar olarak adlandirilir ve bunlar genelde plaka formunda üretilir. Plakalar elyaf kompozit döküm parçasinin üç boyutlu formda daha sonraki ilave bir islem asamasinda, istenilen elyaf kompozit döküm parçasi olarak form verilmeden önce, yeniden isitilir. Bilinen yöntemler ve yari mamuller bir seri dezavantajlar içerir. Oncelikle yari mamullerin üretiminde - özellikle termo plastik maddeden folyo olarak kullaniminda - takviye edici elyaflarin termo plastik madde ile emprenye edilmesi ya da emdirilmesi geriye kalir. Bunun ötesinde siklikla hava girisleri olusur ve bu suretle üretilen kompozit döküm parçasinda ya da elyaf kompozit döküm parçasinda zayif noktalar olusur. Ayrica üretilen yari mamuller siklikla yetersiz bir form alma özelligi ile kendini gösterir. Bu nedenle üç boyutlu ya da çok boyutlu kompozit döküm parçalarin ya da elyaf kompozit döküm parçalarin üretimine sinirlama getirilir. Ayrica bilinen elyaf kompozit materyallerin, eger bir termo plastik matriks anorganik veya zor eriyen takviye edici elyaflar ile güçlendirilmisse, geri kazanilmasi zordur. Ayni zamanda da duroplastlarin geri kazanilmasi bilinen islemlere göre üretilen kompozit döküm parçalarin ya da elyaf kompozit döküm parçalarin zor ve külfetlidir.

EP O 420 772 A1 kaynagindan yari mamul üretiminde bir kompozit döküm parçasinin üretimi için bir yöntemi esasen bilinir. Bilinen bu yöntem iyilestirilmeye muhtaçtir.

Bu nedenle bu bulus esas olan teknik problem basta anilan türden bir yöntemi sunmaktir, bu yöntemde yukarida verilen dezavantajlar efektif ve fonksiyonu güvenli bir sekilde önlenmelidir.

Bu teknik problemin çözümü için bu bulus bir kompozit döküm parçasinin, özellikle bir elyaf kompozit döküm parçasinin üretiminde bir yari mamulün üretimi için yöntemi sunar, burada, daha yüksek derecede eriyen bir takviye materyali özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar termo plastik maddeden daha düsük derecede eriyen elyaflari ile bir laminat olarak kombine edilir, burada daha düsük derecede eriyen elyaflar egirilir ve egirme isleminden sonra bir elyaf sicakligi ile TF daha yüksek derecede eriyen bir takviye materyali ile özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar ile yari mamulü olusturacak laminata kombine edilir, burada elyaf sicakligi TF isil form direnci sicakliginin altinda Tw 25 “C ila daha düsük derecede eriyen elyaflarin termo plastik maddesinin isil form direnci sicakliginin Tw üzerinde 55 Üye kadar arasindaki bir sicaklik bölgesinde yer alir. Böylece geçerli olan: Tw - 25 cC s TF s Tw + 55 cC. Bu bulus kapsaminda elyaf sicakligi TF daha düsük derecede eriyen elyaflarin termo plastik maddesinin ergime sicakligindan daha düsüktür. Bu bulus kapsaminda ayrica, daha düsük derecede eriyen elyaflar egirilir ve egirme isleminden sonra < 1,1 tex, tercihen < 0,3 tex ve özellikle tercihen < 0,16 tex elyaf kalinliginda ve daha yüksek derecede eriyen bir takviye materyali ile, özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflarin elyaf sicakligi TF ile, yari mamul olusturacak laminata kombine edilir.

Bu bulus kapsaminda daha yüksek sicaklikta erime kavrami, daha yüksek derecede eriyen komponentin daha düsük derecede eriyen komponente göre, daha yüksek bir erime sicakligina sahip olmasidir, burada her ikisinin ergime sicakligi ayni dis sartlar altinda ölçülür. Daha yüksek derecede eriyen takviye materyali bu bulus kapsaminda ayni zamanda da ergimeyen takviye materyalini kapsar ve buna göre daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar kavrami bu bulus kapsaminda ayni zamanda da ergimeyen takviye edici elyaflari ifade eder. Bu takviye edici elyaflar - örnegin plastik elyaflar - yüksek sicakliklarda parçalanir. Takviye edici materyalin ve özellikle takviye edici elyaflarin birbiriyle basitçe tutunmus ve/ veya dokunmus ve / veya ag yapili ve / veya örülmüs ve / veya benzeri sekilde kullanilmasi önerilir. Daha çok tercih edilen bir uygulama formunun özelligi, takviye edici elyaflardan en azindan basitçe birbirine tutunmus yapinin ve / veya bir dokumanin daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan en azindan bir katmani olusturmasidir. Daha yüksek derecede eriyen takviye materyali olarak bu bulus kapsaminda ayni zamanda da daha yüksek derecede eriyen köpükler veya petekler kullanilabilir. Bu bulus kapsaminda daha yüksek derecede eriyen takviye materyalinin ya da der daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflarin ergime sicakligi en azindan 1 C, tercihen en azindan 5 °daha dü sük derecede eriyen elyaflarin ergime sicakligindan daha yüksektir. Bulusun bir uygulama formuna göre daha yüksek derecede eriyen takviye materyalinin ya da der daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflarin ergime sicakligi en azindan 20 °C, tercihen en azindan 30 cC ve daha çok tercihen en azindan 50 cC daha düsük derecede eriyen elyaflarin ergime sicakligindan daha yüksektir.

Patent istemi 1'e göre daha düsük derecede eriyen elyaflarin elyaf sicakligi TF takviye materyali ya da takviye edici elyaflar ile kombine edildiginde burada verilen bölgede isil form direnci sicakligindan Tw daha düsük ya da burada verilen bölgede daha düsük derecede eriyen elyaflarin termo plastik maddesinin isil form direnci sicakligindan Tw daha yüksektir. Bu ayni zamanda da isil form direnci sicakligina Tw uygun olabilir. Daha düsük derecede eriyen elyaflarin elyaf sicakligi TF takviye materyali ile kombinasyonda proses sicakligi ya da hava sicakligi olarak daha düsük derecede eriyen elyaflarin kombinasyonunda yöntem esnasinda ölçülebilir. Daha düsük derecede eriyen elyaflarin termo plastik maddenin isil form direnci ya da isil form direnci sicakligi Tw bu termo plastik maddenin sicakliga direncinin bir ölçüsüdür. Isil form direnci sicakligi DIN EN lSO 75-2z2004, metod Brye göre (isitma kademesi 50 K/h) temperize edilmemis bir numunede ölçülür.

Bulusa uygun yöntemin çok özellikle tercih edilen bir uygulama formunun özelligi, daha düsük derecede eriyen elyaflarin elyaf sicakliginin TF takviye materyali ya da takviye edici elyaflar ile kombinasyonda 20 °C - tercihen 1 5 altinda Tw ila 50 cC - tercihen 45 “C - daha dü sük derecede eriyen elyaflarin termo plastik maddesinin isil form direnci sicakligi Tw üzerinde yer almasidir. Yukarida da açiklanmis oldugu gibi bu bulus kapsaminda elyaf sicakligi TF daha düsük derecede eriyen elyaflarin termo plastik maddesinin ergime noktasinin altindadir.

Maksada uygun olarak bulusa uygun yöntemde daha düsük derecede eriyen elyaflar egirme isleminden sonra kontinü olarak takviye materyaline ya da takviye edici elyaflar verilir. Tercihen burada daha düsük derecede eriyen elyaflarin elyaf sicakligi TF egirme sürecinde isitmadan olusmak üzere muhafaza edilir. Burada daha düsük derecede eriyen elyaflarin bir muamelesi ya da sogutulmasinda bulusa uygun elyaf sicakliginin TF istem 1'de burada verilen bölgede yer alacak ölçüde kalmasi önerilir. Bu bulus kapsaminda takviye materyal ara hacimler içerir ya da takviye edici elyaflar arasinda ara hacimler olusturulur ve daha düsük derecede eriyen elyaflar takviye materyali ya da takviye edici elyaflar ile kombinasyonu sirasinda daha düsük derecede eriyen elyaflarin elyaflari ya da elyaf parçalari ara hacimlerin içine girebilir. Bulusa esas bir tespite göre, bulusa uygun olarak takviye materyali ile, takviye edici elyaflar ile kombine edilen daha düsük derecede eriyen elyaflar elyaf sicakligi TF ile yeterince esnektir ya da form verilebilir ya da yumusaktir, bunlar takviye materyalin ara hacimler içine ya da takviye edici elyaflar arasina problemsiz olarak en azindan elyaf parçalari ile girebilirler. Bu suretle takviye materyalinin ya da takviye edici elyaflarin daha düsük derecede eriyen elyaflar ile kenetlenmesi saglanir. Bulusa esas bir tespite göre, yukarida tarif edilen tarzda üretilen laminat yeterince stabildir ve form direncine sahiptir ya da zaten konsolide edilmistir, böylece özel bir sikilastirma ya da saglamlastirmaya gerek olmaksizin direkt kompozit döküm parçasinin ya da elyaf kompozit döküm parçasinin üretimine verilebilir. Bu bulus kapsaminda yari mamul olarak kullanilabilir laminat saglamlastirma gerekmeksizin, özellikle termik bir muamele ya da kalanderleme ve / veya igneleme ve/ veya dikme ve / veya yapistirma ve / veya kimyasal yönden bir islemle bir katilastirma olmaksizin kompozit döküm parçasi ya da elyaf kompozit döküm parçasi elde edilmek üzere diger islemlere tabi tutulabilir. Katilastirma ya da saglamlastirma olmaksizin kavrami su anlama gelir: özellikle laminat ya da yari mamul esas olarak kolayca kompakt hale gelir ya da kompakt yapici makaralar ile kolayca kompakt hale gelir, ancak özel bir katilastirma yöntemi, özellikle termik bir katilastirma veya igneleme veya dikme veya yapistirma islemine tabi tutulmaz. Bulusa esas bir tespite göre, eger daha düsük derecede eriyen elyaflar bulusa uygun elyaf sicakligi TF ile takviye materyali ya da takviye edici elyaflar ile bir laminat ya da yari mamule kombine edilirse, özel bir katilastirma ya da sertlestirme islemi gerekmez.

Esas olarak bu bulus kapsaminda istem 'l'e göre daha yüksek derece eriyen takviye materyali için degisik materyaller kullanilabilir, örnegin daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar cam elyaflar veya benzerleri formunda olabilir. Daha yüksek derecede eriyen takviye materyali ya da daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar ayni zamanda da plastik bir maddeden ya da termo plastik bir maddeden olusabilir. Bulusun daha çok tercih edilen bir uygulama formunun özelligi, istem 17e göre yöntemde bir taraftan daha yüksek derecede eriyen takviye materyali ya da daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflarin ve diger taraftan daha düsük derecede eriyen elyaflarin ayni plastik maddeden ya da ayni plastik madde türlerinden meydana gelmesidir. Böylece örnegin daha yüksek derecede eriyen polipropilen elyaflar takviye edici elyaflar olarak ve daha düsük derecede eriyen polipropilen elyaflar daha düsük derecede eriyen elyaflar olarak bulusa uygun yari mamullerin üretimi için kullanilabilir.

Ayrica asagida daha yüksek derecede eriyen takviye materyali ve daha düsük derecede eriyen elyaflar için ayni plastik madde ya da ayni plastik madde türü baglaminda diger uygulama formalari açiklanmistir, bunlar ayni zamanda da istem 1'e göre yöntemi baz alir ya da alabilir. istem 1,e göre bulusa uygun yöntem kapsaminda örnegin daha yüksek derecede eriyen polipropilen elyaflar daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar ve daha düsük derecede eriyen polipropilen elyaflar daha düsük derecede eriyen elyaflar olarak kullanilabilir.

Maksada uygun olarak daha düsük derecede eriyen elyaflar ya da en azindan daha düsük derecede eriyen elyaflarin bir katmani dokunmamis keçe formunda ya da birbirine geçmis keçe formunda kullanilir. Bu bulus kapsaminda daha düsük derecede eriyen elyaflar sonsuz filamentler olarak üretilir ya da egirilir. Asagida daha yakindan açiklandigi gibi, daha düsük derecede eriyen elyaflar bulusun özellikle tavsiye edilen bir uygulama formuna göre meltblown elyaflar ve özellikle tercihen biax-meltblown elyaflar seklinde egirilir. Daha düsük derecede eriyen elyaflarin tercihen elyaf çapi 1 ila 10 um arasindadir. Esas olarak daha düsük derecede eriyen elyaflar ayni zamanda da sonsuz filamentlerden spundbond ya da tela olarak bir spun-bond yöntemine göre üretilebilir.

Bu yöntem de asagida daha yakindan açiklanacaktir. Diger bir uygulama seçenegine göre daha düsük derecede eriyen elyaflar ayni zamanda da bir hot-melt yöntemine göre bir hot-melt üfleme kafasi ile üretilebilir.

Bulusun önerilen bir uygulama formunun özelligi daha yüksek derecede eriyen takviye materyalin - özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflarin bir katmani - iki katman arasinda ve özellikle termo plastik maddeden olusan daha düsük derecede eriyen elyaflarin iki katmani arasinda bir laminat olacak sekilde yer almasidir. Bulusun bir uygulama seçenegine göre böylece üç katmanli bir laminat olmaktadir. Esas olarak bu bulus kapsaminda üretilen laminat takviye materyalden/takviye edici elyaflardan ve / veya daha düsük derecede eriyen elyaflardan diger katmanlari da içerebilir.

Bu bulus kapsamindan özel bir önemi olan bir uygulama formunun özelligi termo plastik maddeden olusan daha düsük derecede eriyen elyaflardan bir katmanin dokunmamis keçe malzemesi olmasidir. Bu bulus kapsaminda dokunmamis keçe malzemede söz konusu olan dokunmamis daginik halde bir keçenin söz konusu olmasidir. Maksada uygun olarak bulusa uygun laminat içinde bütün katmanlarin termo plastik maddeden olusan daha düsük derecede eriyen elyaflardan olusmasidir. Bulusun özellikle tavsiye edilen bir uygulama formuna göre daha düsük derecede eriyen elyaflardan olusan dokunmamis keçe malzemede söz konusu olan sonsuz filamentlerden bir egirmis keçedir.

Bu bulus kapsaminda sonsuz filamentlerden bu tür egirilmis keçe bir spun-bond yöntemi ile üretilir. Burada termo plastik maddeden sonsuz filament bir düzenek üzerinden egirilir ve bunun üzerine bir sogutma kamarasinda sogutulur. Maksada uygun olarak sogutulmus sonsuz filamentler daha sonra bir germe birimine gönderilir ve tercihen son olarak bir tasima bandi ya da elek bant üzerine serilir. Tavsiye edilen sonsuz filamentin elyaf çapinin 10 ila 35 um arasinda olmasi ve tercihen sonsuz filament çapinin 10 pm üzerinde ya da 10 pm'nin oldukça üzerinde olmasidir. Maksada uygun olarak kullanilan polipropilenden üretilen egirilmis keçenin erime akis endeksi (MFI) 10 ila 100 g/10 min arasindadir. Erime akis endeksi (MFl) bu bulus kapsaminda EN ISO 1133'e göre 230 uygulama formuna göre daha yüksek derecede eriyen takviye materyalinden - özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan - bir katman termo plastik maddeden sonsuz filamentlerin egirilmis iki keçesi arasinda yer alir.

Bulusa uygun yöntem kapsaminda çok özellikle tercih edilen bir uygulama formunun özelligi, dokunmamis keçe maddesi olarak bir meltblown dokunmamis keçenin kullanilmasi ve tercihen bir biax-meltblown dokunmamis keçenin kullanilmasidir.

Meltblown-dokunmamis keçeler ve özellikle biax-meltblown-dokunmamis keçeler bu bulus kapsaminda özellikle kabul görür. Meltblown-dokunmamis keçeler meltblown tesislerinde üretilir, bu tesisler bir jet kafasi ya da meltblown-üfleme kafasi içerir, bu kafa çok sayida seri halinde jel delikleri ile donatilmistir. Bu jet deliklerinden erimis plastik madde ya da erimis akiskan plastik madde filamentleri çok hizli bir üfleme havasi akiminda ekstrüde edilir. Bu suretle erimis madde ince elyaflara dönüstürülür, stabilize edilir ve elyaflar daha sonra bir yatak üzerine - özellikle bir elek yatak üzerine - ince elyafli meltblown dokunmamis keçe olacak sekilde serilir. Bilinen meltblown yönteminde ekstrüde edilmis plastik madde filamentlerinin perdesi yandan ya da karsi taraftan yüzeysel bir üfleme havasi ya da yüzeysel üfleme havalari ile muamele edilir. Biax- meltblown yönteminde farkli olarak her jet deligi ya da her bir ekstrüde edilmis plastik madde filamenti ayri bir üfürme havasi ile ya da filamenti manto formunda saran bir üfürme havasi ile muamele edilir. Biax-meltblown yöntemi ile üretilen biax-meltblown dokunmamis keçeler bu bulus kapsaminda çok özellikle kabul görmektedir. Bulusa uygun yöntemde kullanilan meltblown-dokunmamis keçeler ya da biax-meltblown- dokunmamis keçeler çapi maksada uygun olarak 1 ila 10 pm arasinda olan elyaflar içerir. Meltblown-dokunmamis keçe ya da biax-meltblown dokunmamis keçe üretimi için örnegin bir polipropilen bir erine akis endeksi (MFl) 75 ila 2.500 g/10 min ile kullanilir.

Bulusun özellikle tavsiye edilen bir uygulama formuna göre daha yüksek derecede eriyen takviye materyali ya da daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan bir katman kullanilir, bu iki meltblown dokunmamis keçe arasinda, yer alir ve daha çok tercihen iki biaX-meltblown dokunmamis keçe arasinda yer alir. Esas olarak bu uygulama formunda ayni plastik maddeler ya da ayni plastik madde türleri ile daha düsük derecede eriyen elyaflar ayni zamanda da bir hot-melt yönteminde bir hot-melt üfleme kafasi ile elde edilebilir.

Bulusa uygun yöntemin kendini kabul ettirmis bir uygulama formuna göre en azindan bir poliolefinden, tercihen polipropilen ve / veya polietilenden olusan daha düsük derecede eriyen elyaflar kullanilir. Daha düsük derecede eriyen elyaflar ayni zamanda da termo plastik materyallerden olusabilir, özellikle ayni zamanda da bir poliester, örnegin polietilentereftalat (PET) veya poliamid (PA).

Daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan bir katman için en azindan “cam elyaflar, aramid elyaflar, karbon elyaflar, metal elyaflar, termo plastik maddeden yapilma elyaflar" grubundan bir elyaf türü kullanilmasi tavsiye edilir. Prensipte daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar olarak ayni zamanda da dogal elyaflar söz konusu olabilir. Elyaflar kisa elyaflar ve/ veya uzun elyaflar olarak kullanilabilir. Bu bulus kapsaminda daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan bir katman bir kavramali düzende ve / veya bir dokuma ve / veya bir ag ve / veya bir örgüdür. Ozellikle örgüsüz bir kavramali düzendeki elyaflar ve dokumalar kabul görmektedir. Bu baglamda Örnegin cam elyaflardan bir cam yünü daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar olarak kullanilabilir. Bulusun tercih edilen diger bir uygulama formuna göre daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan, tercihen daha yüksek derecede eriyen plastik madde elyaflarin bir dokunmamis keçe malzemedir. Bu baglamda örnegin daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan bir katman olarak PET-elyaflardan bir dokunmamis keçe kullanilabilir, burada bu dokunmamis keçe örnegin polipropilen elyaflardan olusan iki meltblown dokunmamis keçe arasinda yer alabilir. Burada ayrica takviye edici elyaflarin bir emprenye edici madde ya da bir tutunmaya yardimci madde ile kullanilmasi kabul görür, böylece erimis termo plastik madde ile daha iyi bir tutunma ve yapisma saglanir.

Bir uygulama seçenegine göre takviye edici elyaflar en azindan bir katman sarilmis ürün olarak daha düsük derecede eriyen elyaflardan bir katman ile kombine edilir veya takviye edici elyaflar örnegin airlaid yönteminde daha düsük derecede eriyen elyaflardan bir katman ile kombine edilir. En azindan iki katman kontinü olarak bobine sarilmis 'ürün olarak kombine edilir veya diskontinü olarak iki boyutlu düz formda birbiri üzerine konur. Bu bulus kapsaminda bulusa uygun olarak üretilen laminat bir bobine sarilabilir ve böylece sargili ürün olarak kullanilir. Bu bulusa uygun olarak üretilen Asagida bir kompozit döküm parçasinin, özellikle bir elyaf kompozit döküm parçasinin bulusa uygun üretimi açiklanacaktir. Kompozit döküm parçasi ya da elyaf kompozit döküm parçasinda daha yüksek derecede eriyen takviye materyali ya da daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar termo plastik maddeden bir matriks içinde gömülür. Kompozit döküm parçasinin ya da elyaf kompozit döküm parçasinin üretimi için laminat ya da bulusa uygun üretilen yari mamul isi ve / veya basinç ile muamele edilir, böylece termo plastik maddeden olusan daha düsük derecede eriyen elyaflar erir ve erimemis olan erimis takviye materyali ya da erimemis olan erimis takviye edici elyaflar erimis termo plastik madde tarafindan emdirilir yani emprenye edilir ya da termo plastik maddeden olusan matriks içinde gömülür. Laminatin ya da yari mamulün isi ve / veya basinç ile muamelesi "inline" veya "offline" olarak gerçeklesir. Bu bulus kapsaminda isi ve / veya basinç ile muamelede isitma sicakligi öyle bir sekilde seçilir ve ayarlanir ki, sadece daha düsük derecede eriyen elyaflar erir veya esas olarak sadece daha düsük derecede eriyen elyaflar erir. Burada anlasilasi gereken, isi ve / veya basincin uygulanmasindan sonra kompozit döküm parçasinin/elyaf kompozit döküm parçasinin form almasindan sonra termo plastik maddeden olusan matriksin gömülmüs takviye materyali ya da gömülmüs olan takviye edici elyaflar ile sogutulmasinin gerçeklesmesidir. Bulusa uygun yöntem ile tercihen kompozit döküm parçasi ya da elyaf kompozit döküm parçasi hafif yapi tarzinda üretilir. lsi ve / veya basinç ile muamelesi için laminat ya da bulusa uygun olarak üretilen yari mamul maksada uygun olarak presleme aletine verilir ve burada tercihen isi etkisi altinda ve basinç etkisiyle form verilir. Takviye materyalinin ya da takviye edici elyaflarin erimis termo plastik materyal ile emprenye edilmesi ve takviye materyalinin ya da takviye edici elyaflarin termo plastik maddeden olusan matriks içine gömülmesi bulusa göre olabildigince tam ve hava girisi minimize edilerek gerçeklesmelidir.

Bulusa uygun yöntemin özellikle tercih edilen bir uygulama formunun özelligi, bulusa uygun olarak üretilen laminatin/yari mamulün isi ve / veya basinç ile muamelesiyle termoform prosesi ve / veya bir enjeksiyon döküm prosesi sirasinda bir kompozit döküm parçasi ya da bir elyaf kompozit döküm parçasina dönüsmesidir. Basta anilan ve pratikten bilinen yöntemden farkli olarak laminat/yari mamul direkt ve arada bir eritme ve sertlestirme prosesi olmaksizin hazir ürün olarak islenir. O halde burada takviye materyalinden ya da takviye edici elyaflardan ve termo plastik bir matriksten ilave bir yari mamulün üretilmesi elimine edilmis olur ve bilinen yöntemlere kiyasla bir islem asamasindan tasarruf edilir. Termoform prosesi özellikle bir derin çekme prosesidir.

Yukarida açiklanan tercih edilen uygulama formunda bulusa uygun olarak üretilen laminat/yari mamul direkt derin çekilebilir.

Iyi islenebilme özelligi ve iyi katlanabilir olma özelligi nedeniyle bulusa uygun olarak sorunsuz bir sekilde üç boyutlu ya da çok boyutlu form parçalar üretilebilir. Bulusa uygun olan yöntemin diger bir uygulama formuna göre laminat/yari mamul ilk asamada isi ve /veya basinç ile muamele edilir ve burada diger ya da ikinci bir yari mamul termo plastik plastik maddeden olusan bir matriks ile ve bunun içinde gömülmüs olan takviye materyali ya da bulun içinde gömülmüs olan takviye edici elyaflar ile teskil edilir. Termo plastik matriksten ve içinde gömülü olan takviye materyali ya da içinde gömülü olan takviye edici elyaflardan bu diger ya da ikinci yari mamul daha sonra ikinci bir asamada isi ve / veya basinç etkisi altinda termoform prosesi içinde ve / veya bir enjeksiyon döküm prosesinde bir kompozit döküm parçasina ya da bir elyaf kompozit döküm parçasina dönüstürülür. Burada önceki uygulamalardan bilinen yöntemde ilave bir islem asamasinda önce diger bir yari mamul üretilir, bu daha sonra son ürün olarak islenir, örnegin derin çekme ile üç boyutlu ya da çok boyutlu form yani döküm parçalari olarak.

Maksada uygun olarak termo plastik matriksten ve içinde gömülmüs olarak bulunan takviye materyalinden elde edilen diger ya da ikinci yari mamul plaka formunda islenebilir.

Uretilen yari mamul bir kompozit döküm parçasinin, özellikle elyaf kompozit bir döküm parçasinin termo plastik maddeden bir matriks içinde gömülmüs olan takviye materyali ya da takviye edici elyaflar ile üretimi için kullanilabilir, burada yüksek derecede eriyen takviye materyali - özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan - en azindan bir katman, termo plastik maddeden olusan daha düsük derecede eriyen elyaflardan bir katman ile bir laminat olarak kombine edilebilir. Laminat yari mamulü olusturur, bundan kompozit döküm parçasi ya da elyaf kompozit döküm parçasi üretilebilir. Burada tarif edilen ilk yari mamul (laminat) ve opsiyonel olarak yukarida açiklanan diger ya da ikinci yari mamul (termo plastik matriksten yari mamul içinde gömülü takviye materyali ile) birbirinden farklidir. Bulusa esas olan tespit, yari mamulün laminatlar formunda kolayca elde islenebilir veya kullanilabilir olmasi ve özellikle form alabilme özelligi nedeniyle bobinler üzerine sarilabilmesi ve bobine sarilmis ürün olarak kullanilabilmesidir. Ozellikle bir laminat bir meltblown dokunmamis keçe malzemeden daha düsük derecede eriyen komponent olarak iyi yapisma özelligi ile ilave saglamlastirmaya gerek kalmadan kullanilabilir ve direkt kompozit döküm parçasi! elyaf kompozit döküm parçasi için islenebilir veya örnegin bir bobine sarilabilir.

Bulusa uygun yöntemle ya da bu yönteme göre üretilen yari mamulden bir kompozit döküm parçasi, özellikle bir elyaf kompozit döküm parçasinin üretilmesidir, burada daha yüksek derecede eriyen bir takviye materyali - özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar - bir matriks içinde daha düsük derecede eriyen termo plastik madde içine gömülmüstür ve burada matriks termo plastik maddeden olusan daha düsük derecede eriyen elyaflardan üretilmistir.

Bu bulusa esas teskil eden fikir öncelikle bulusa uygun yöntem ile üretilen yari mamullerin bunlari olusturan katmanlarin özellikle efektif ve saglam bir baglanti ile kendini göstermesidir.

Bu yari mamuller sasirtici bir sekilde formstabil agregalar olusturmaktadir, bunlar ilave bir takviye olmaksizin veya enerji yogun bir takviye islemi olmaksizin tekrar islenebilir ya da kullanilabilir. Bulusa uygun olarak üretilen Iaminatlar ya da yari mamuller mükemmel bir kullanim özelligi ve özellikle form alma özelligi ile kendini gösterir. Yari mamuller maksada uygun olarak direkt kompozit döküm parçasi ya da elyaf kompozit döküm parçasi elde edilecek sekilde islenebilir veya direkt bobinler üzerine sarilabilir. Bulus ayrica düsük maliyet ve az bir islem gerektirmesiyle kendini gösterir. Yari mamuller sorunsuz olarak esnek bobine sarilmis ürün olarak kullanilabilir ve üç boyutlu veya daha fazla boyutlu form parçalar olarak kolayca üretilebilir. Bulusa esas olan temel fikir ayrica bulusa uygun islemlerin gerçeklesmesinde optimal bir empregnasyon yani islanma veya takviye edici elyaflarin ergimis termo plastik madde tarafindan emprenye olmasi yani islanmasinin mümkün olmasidir. Termo plastik matriks içine hava girisleri önlenir veya en azindan ileri derecede önlenir. Bulusa uygun yöntemde emprenye süreci ya da islanma ve döküm parçasina form verilmesi kolay bir sekilde tek bir presleme aletinde gerçeklesebilir. Bulusa uygun olarak üretilen kompozit döküm parçalari ya da elyaf kompozit döküm parçalari mükemmel mekanik özellikleri ile kendini gösterirler. Burada ayrica su hususa dikkat çekilir: özellikle uygun materyal seçiminde bulusa uygun olarak üretilen kompozit döküm parçalari ya da elyaf kompozit döküm parçalari basit ve daha az islem gerektiren tarzda geri kazanilabilir. Genelde bulusa uygun yöntem daha az maliyet ve daha az külfet ile öne çikar.

Bulus asagida sadece bir uygulama örnegini gösteren sekle dayanarak daha yakindan açiklanacaktir. Burada sematik olarak gösterilenler: Sekil 1 Bulusa uygun bir yari mamulü olusturan Iaminatin üretimi sematik olarak, Sekil 2 Bulusa uygun yöntemin uygulanmasi için bir düzenek, Sekil 3 Bulusa uygun olarak üretilen bir elyaf kompozit döküm parçasinin bir kesiti Sekil 4 Bulusa uygun olarak üretilen bir elyaf kompozit döküm parçasi perspektif görünüste.

Sekil 1 tamamen sematik olarak bulusa uygun bir yari mamulü olusturan Iaminatin üretimini gösterir (4). Laminat (4) burada cam elyaflardan (8) bir cam elyaf dokusu (5) formunda daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflarin bir katmanindan olusur.

Daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) daha çok tercihen ve uygulama örneklerinde bir biax-meltblown yöntemi ile üretilir. Burada daha düsük derecede eriyen polipropilen elyaflar söz konusu olabilir, bunlar cam elyaflar (8) ya da cam elyaf dokusu (5) ile kombine edilebilir. Maksada uygun olarak ve uygulama örneklerinde bir biax-meltblown dokunmamis keçe (6) cam elyaf dokusu (5) üzerine serilir. Bulusa göre daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) ya da polipropilen elyaflar bir elyaf sicakligini Ti= polipropilenin isil form direnci sicakligi Tw bölgesinde içerir. Sekil 1 içinde de görüldügü gibi, cam elyaflar (8) ya da cam elyaf dokusu (5) ile kombine edilen daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) elyaf sicakligi TF nedeniyle öyle yumusak ya da esnek bir sekilde form alabilir ki, bunlar elyaf parçalari (11) ile cam elyaf dokusunun (5) cam elyaflari (8) arasinda olusan ara hacimler (12) içine sirayet eder. Böylece daha yüksek derecede eriyen cam elyaflar (8) ve daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) arasinda efektif bir baglanma saglanir. Olusan laminat (4) esasen özel bir sikilastirma olmaksizin kompozit döküm parçasi ya da elyaf kompozit döküm parçasi (7) olusmak üzere sonraki islemlere alinir.

Sekil 2 çok sematik olarak bir presleme aletini (1) iki pres plakasi (2), (3) ile göstermektedir. Pres plakalari (2), (3) arasinda uygulama örneklerinde üç katmanli bir laminat (4) yer alir. Bu laminat (4) daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan bir cam elyaf dokusu (5) formunda bir orta katmani içerir. Bu cam elyaf dokusu (5) polipropilen elyaflardan iki biax-meltblown dokunmamis keçe (6) arasinda yer alir. Pres plakalarinin (2), (3) preslemesi sirasindan laminat isi ve basinç ile muamele edilir, böylece daha düsük derecede eriyen polipropilen elyaflar erimeye baslar. Isitma sicakligi öyle bir sekilde seçilir kii sadece polipropilen elyaflar erir ve cam elyaf dokusunun (5) cam elyaflari (8) buna mukabil erimemis olarak kalir. Daha ziyade cam elyaflar (8) termo plastik polipropilen eriyigi tarafindan emprenye olur ya da islanir ve bu suretle cam elyaflar (8) termo plastik maddeden (PP) bir matriks içinde gömülür.

Yukarida tarif edilen tarzda bulusun daha çok tercihen bir uygulama formunda direkt bir elyaf kompozit döküm parçasi (7) üretilir. Sekil 2 çok sematik olarak basit bir presleme aletini (1) gösterir. Esas olarak bu bulus kapsaminda özel presleme aletleri ile basit bir sekilde üç boyutlu ya da çok boyutlu form parçalari karmasik strüktürler ile üretilebilir.

Buna Iaminatlarin (4) esnek kolay kullanimi ve iyi form alma özelligi katki saglar.

Sekil 3 bulusa uygun yönteme göre üretilmis olan elyaf kompozit döküm parçasinin (7) soguduktan sonra bir kesitini göstermektedir. Burada görüldügü gibi, cam elyaf dokusunun (5) cam elyaflari (8) tamamen termo plastik polipropilen matriks içine gömülmüstür. Rahatsizi edici hava girisleri görülmez ve bunlar bulusa uygun islemlerin gerçeklesmesinde kolayca onlenebilir. Bu tarzda bulusa uygun olarak üretilen elyaf kompozit döküm parçalari (7) optimal mekanik özellikler gösterir. Sekil 4 içinde ayrica bulusa uygun diger bir üretilmis elyaf kompozit döküm parçasi (7) çok boyutlu bir str'ükt'ur ile gösterilmistir. Çok boyutlu strükt'ürler bulusa uygun yöntem kapsaminda kolayca ve sorunsuz bir sekilde gerçeklestirilir.

Claims

ISTEMLER Bir kompozit döküm parçasinin, Özellikle bir elyaf kompozit döküm parçasinin (7) üretiminde bir yari mamulün üretimi için yöntem olup, burada, daha yüksek derecede eriyen bir takviye materyali (5), özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar (8) termo plastik maddeden daha düsük derecede eriyen elyaflari (10) ile bir laminat olarak (4) kombine edilir, burada daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) egirilir ve egirme isleminden sonra bir elyaf sicakligi ile TF daha yüksek derecede eriyen bir takviye materyali ile (5), özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar ile (8) yari mamulü olusturacak Iaminata (4) kombine edilir, burada elyaf sicakligi TF isil form direnci sicakliginin altinda Tw 25 “C ila daha düsük derecede eriyen(10) elyaflarin termo plastik maddesinin isil fom direnci sicakliginin Tw üzerinde 55 cCtye kadar arasindaki bir sicaklik bölgesinde yer alir. Istem 'Iie göre yöntem olup, burada daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) egirme isleminden sonra kontinü olarak takviye materyaline (5) ya da takviye edici elyaflara (8) verilir ve burada daha düsük derecede eriyen elyaflarin (10) egirme prosesindeki isitmadan elyaf sicakligi TF muhafaza edilir. Istem 1 veya ?ye göre yontem olup, burada daha düsük derecede eriyen elyaflarin (10) elyaf sicakligi TF takviye materyali (5) ya da takviye edici elyaflar (8) ile kombinasyonda 20 CC - tercihen 15 °C - isil form direnci sicakliginin altinda Tw ila 50 °C - tercihen 45 cC - daha dü sük derecede eriyen elyaflarin (10) termo plastik maddesinin isil form direnci sicakligi Tw üzerinde yer alir. Istem 1 ila 3'den birine göre yöntem olup, burada takviye materyali (5) ara hacimler içerir ya da burada takviye edici elyaflar (8) arasinda ara hacimler olusur, burada daha düsük derecede eriyen elyaflarin (10) takviye materyali (5) ya da takviye edici elyaflar (8) ile kombinasyonu sirasinda elyaflar ya da daha düsük derecede eriyen elyaflarin (10) elyaf parçalari ara hacimler içine sirayet Istem 1 ila 4iden birine göre y'ontem olup, burada yari mamul konsolide edilmeksizin, özellikle kalanderize islemi olmaksizin ve / veya igneleme olmaksizin ve / veya dikme olmaksizin ve / veya sicak hava ile termik bir baglanma olmaksizin ve / veya yapistirma olmaksizin ve / veya kimyasal bir konsolidasyon olmaksizin kompozit döküm parçasi olmak üzere, özellikle elyaf kompozit döküm parçasi (7) olmak üzere sonraki islemlere verilir. Istem 1 ila 5'den birine göre yöntem olup, burada daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) egirme isleminden sonra < 1,1 tex, tercihen < 0,3 tex ve özellikle tercihen < 0,16 tex bir elyaf kalinligi daha yüksek derecede eriyen bir takviye materyali ile (5), özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar ile (8), yari mamulü olusturacak Iaminata (4) kombine edilir. Istem 1 ila 6'dan birine göre yöntem olup, burada daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) gelisigüzel bir dokunmamis keçe ya da bir dokunmamis keçe formunda takviye materyali (5) ya da takviye edici elyaflar (8) ile kombine edilir. Istem 1 ila 7'den birine göre yöntem olup, burada daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) sonsuz filament olarak üretilir ya da egirilir. Istem 1 ila 8'den birine göre yöntem olup, burada daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) meltblown- elyaflar ve özellikle biax-meltblown elyaflar olarak Istem 1 ila 9*dan birine göre yöntem olup, burada daha yüksek derecede eriyen takviye materyalin (5) ya da daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflarin (8) ergime sicakligi en azindan 1°C, tercihen en azindan 5°C daha düsük derecede eriyen elyaflarin (10) ergime sicakligindan daha yüksektir. Istem 1 ila 10'dan birine göre yöntem olup, burada daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflar (8) en azindan bir elyaf türünü "cam elyaflar, aramid elyaflar, karbon elyaflar, metal elyaflar, termo plastik madde elyaflari” grubundan kullanir. Istem 1 ila 11tden birine göre yöntem olup, burada daha yüksek derecede eriyen takviye materyalinden (5) - özellikle daha yüksek derecede eriyen takviye edici elyaflardan (8) bir katman - daha düsük derecede eriyen elyaflarin (10) iki katmani arasinda laminat (4) olarak yer alir. Bir kompozit döküm parçasinin, özellikle bir elyaf kompozit döküm parçasinin (7) üretimi için yöntem, burada bir yari mamul - istem 1 ila 12'den birine göre üretilir, isi ve / veya basinca tabi tutulur, böylece daha düsük derecede eriyen elyaflar (10) erir ve takviye materyali (5) - özellikle takviye edici elyaflar (8) - erimis ortam ile emprenye edilir ya da matriks içinde termo plastik madde içinde gömülür. Istem 13'e göre yöntem olup, burada yari mamul isi ve / veya basinç etkisi altinda bir termoform sürecinde ve / veya bir enjeksiyon döküm sürecinde kompozit döküm parçasi ya da elyaf kompozit d'oküm parçasina (7) dönüstürülür.