WO2010147507A2 - Металлоконструкция (варианты) и способ изготовления металлоконструкции - Google Patents
Металлоконструкция (варианты) и способ изготовления металлоконструкции Download PDFInfo
- Publication number
- WO2010147507A2 WO2010147507A2 PCT/RU2010/000314 RU2010000314W WO2010147507A2 WO 2010147507 A2 WO2010147507 A2 WO 2010147507A2 RU 2010000314 W RU2010000314 W RU 2010000314W WO 2010147507 A2 WO2010147507 A2 WO 2010147507A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- aluminum
- iron
- layer
- layers
- thickness
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/08—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of metal, e.g. sheet metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2607/00—Walls, panels
Definitions
- Metal construction (options) and a method of manufacturing a metal structure.
- the invention relates to the production of building materials, namely decorative panels, and can be used in the manufacture of decorative materials used for both exterior and interior decoration of buildings and premises, mainly for communal and industrial purposes.
- Known (RU, patent 2016912) is a two-layer high-strength corrosion-resistant steel consisting of a base layer containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, phosphorus, sulfur, iron and a cladding layer containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, iron, and the main layer additionally contains molybdenum, aluminum and niobium.
- Known (RU, patent 2102688) is a two-layer metal structure containing a substrate of high-strength structural alloyed steel, while a plate of medium-strength or high-strength titanium alloy is additionally placed on said substrate with a thickness ratio titanium alloy plates (A) and thickness of the steel substrate
- the steel substrate is made of high-strength structural torsion steel with a thickness of 4.3 ⁇ 5.3 mm
- the titanium plate placed on its outer side is made of a titanium alloy with a thickness of 2.5 ⁇ 4.0 mm.
- Known (RU, patent 2215655) is a two-layer metal structure, which is intended for use as anti-corrosion coatings of equipment in installations for the production of chemical products, consisting of a first layer in the form of a stainless steel metal plate and a second layer welded onto the first, and the metal plate has a thickness of 2-30 mm and a surface area exceeding 0.1 m 2 , and the welded layer has a thickness of 0.5-6 mm from a metal or alloy of stainless steel metals intended for chemical installations sky production.
- clad corrosion-resistant steel consisting of a base layer of carbon or low alloy steel and at least one cladding layer of corrosion-resistant chrome steel, with adhesion layers not lower than the strength of the steel of the base layer, different in that corrosion-resistant clad steel the layer contains carbon, manganese, silicon, chromium, sulfur, phosphorus, iron and inevitable impurities.
- the thickness of the resulting plate is approximately 10 mm.
- Known is a metal cladding panel containing a metal base with decorative elements on its front surface, characterized in that the base is made of stainless steel, and decorative elements are in the form of recesses on its front surface, which are flush to the level, located no more than 0.14 mm from the plane of the front surface, filled with a method of manufacturing powder coatings with paint of the corresponding color.
- a disadvantage of the known facing panel can be recognized as its rather high cost, due to the use of a significant amount of expensive stainless steel.
- the technical problem solved by means of the developed technical solution, consists in developing a new type of metal finishing panels used for facing the interior of industrial and communal types.
- the technical result obtained as a result of the implementation of the developed design is to reduce the cost of metal finishing panels while maintaining their consumer properties.
- the first layer being made of a material selected from the group consisting of iron-chromium, iron-nickel, iron-nickel-chromium, iron- nickel-aluminum, iron-aluminum, iron-vanadium, aluminum-chromium, aluminum-chromium-magnesium, aluminum-silicon, aluminum-titanium, aluminum-zinc, titanium, as well as aluminum and its alloys with a thickness of 30 to 400 microns
- the second layer is made of a material selected from the group comprising an iron-carbon alloy, aluminum and its alloys, with a thickness of 200 to 2000 ⁇ m and a width of 300 to 2000 mm.
- Layers can be joined in various ways.
- the layers can be joined by welding, co-rolling and diffusion annealing in a furnace or in bulk.
- the specified list does not limit the possible options for connecting the layers.
- the first layer i.e., a sheet made of a corrosion-resistant material
- the relief is mainly made in the form of a set of convex elements and depressions, and the depth of the relief preferably does not exceed 95% of the thickness of the specified layer.
- the relief can be performed by any known method of creating relief elements on the surface of a metal sheet: chemical or electrochemical etching, laser engraving, milling, blasting using abrasives, rolling, machining with abrasive wheels and / or metal brushes, etc.
- the first layer being made of a material selected from the group consisting of iron-chromium, iron-nickel, iron-nickel-chromium, iron-nickel-aluminum alloys, iron-aluminum, iron-vanadium, aluminum-chromium, aluminum-chromium-magnesium, aluminum-silicon, aluminum-titanium, aluminum-zinc, titanium, as well as aluminum and its alloys with a thickness of 30 to 400 microns
- the second layer is made of a material selected from the group comprising an alloy of iron-carbon, aluminum and its alloys, with a thickness of 0, 2 to 2.0 mm, while the layers are connected by adhesive bonding with a metal structure width of 300 to 2000 mm.
- the adhesive bonding can be made on the basis of epoxy resins, polyester resins, polyurethane, structural acrylic adhesives such as Premambomd, cyanoacrylate adhesives such as Kosmofep.
- the specified list does not limit the possible options for the adhesives used.
- the thickness of the adhesive layer depends on the type of adhesive used, as well as on the method of its application. In the preferred case of implementation, as ⁇ . according to the first embodiment, the first layer, i.e., a sheet made of a corrosion-resistant material, can be embossed.
- the relief is mainly made in the form of a set of convex elements and depressions, and the depth of the relief preferably does not exceed 95% of the thickness of the specified layer.
- the relief can be performed by any known method of creating relief elements on the surface of a metal sheet: chemical or electrochemical etching, laser engraving, milling, blasting using abrasives, rolling, machining with abrasive wheels and / or metal brushes, etc.
- the joined surfaces of the metal layers are degreased beforehand, at least one of them is applied to the adhesive layer and the surfaces to be glued are connected, the adhesive layer being applied with the original thickness, which provides adhesive layer between the joined layers with a thickness of 0.002-2 mm.
- Degreasing is carried out by any method known in the art that is suitable for a given use case.
- the type of glue is selected based on the subsequent use of metal structures.
- the glue is applied by any method known in the art (brush, roller, spray, rollers, etc.).
- the first layer being made of a material selected from the group consisting of iron-chromium, iron-nickel, iron-nickel-chromium, iron-nickel -aluminum, iron-aluminum, iron-vanadium, aluminum-chromium, aluminum-chromium-magnesium, aluminum-silicon, aluminum-titanium, aluminum-zinc, titanium, as well as aluminum and its alloys with a thickness of 30 to 400 microns
- the second layer is made of alloy selected from the group consisting of iron-carbon alloy, aluminum and its alloys, of a thickness of 200 to 2000 microns and a width of 300 - 2000 mm.
- the metal structure is a two-layer structure, the outer layer of which having mainly a decorative function is made of corrosion-resistant material - various types of stainless steel, various aluminum alloys, as well as titanium, and the second - from medium-carbon steel or aluminum and its alloys.
- the ratio of the thicknesses of the layers shows that the main part of the facing panel is a material with low cost, and its external part, made of expensive material, makes up a small part of the panel and, therefore, slightly increases its cost.
- the thickness of the first layer is also determined by the possible application of relief.
- the minimum thickness of the first layer should be at least 30 microns, based on the condition: the depth of the depressions is 95% of the thickness of the first layer. At the indicated minimum thickness of the first layer, its strength, even with a relief depth of 28 ⁇ m, is sufficient to maintain the integrity of the layer.
- the indicated maximum thickness of the first layer is determined, on the one hand, by the method of reducing the consumption of expensive material, reducing the mass of the first layer, so as to be able to use weaker and, therefore, cheaper, fastening, both between the layers and the entire metal structure to the base, but with this, on the other hand, to maintain such consumer quality as the durability of the metal structure.
- the manufactured metal structures are intended for wide and long-term use, a necessary condition for their use is significant mechanical stability, including the ability to withstand intentional and unintentional mechanical damage, as well as the possibility of repairing damaged metal structures.
- the metal structure may experience adverse natural influences, technogenic effects and adverse effects due to the human factor.
- the main types of mechanical damage are scratches and dents from exposure to mechanical objects, which can include abrasive particles (including dust), as well as solids that came into contact with the surface of the first layer of metalwork accidentally, due to improper installation of elements, located next to the metalwork or by the evil will of man (vandals). It was experimentally established that with a thickness of 1500 ⁇ m, firstly, the possibility of rupture of the first layer with exposure of the second layer is practically excluded, and secondly, it is possible to repair the surface of the first layer by grinding its surface.
- the specified thickness guarantees the operation of metal for at least 10 years.
- the second layer performs the function of the base, designed both for fastening the first layer and for stiffening the entire structure.
- the second layer should be thick enough to give the metalwork the necessary rigidity, on the other hand, it should be minimally thick to reduce the weight of the entire metal structure and simplify the fastening of the metal structure to the base. Since the cost of materials used as the material of the second layer is relatively low compared to the cost of materials of the first layer, this factor can be neglected. Based on the above factors, it was experimentally established that the minimum thickness of the second layer - 200 microns, and a maximum thickness of 2000 microns. Thin layer
- the first and second layers can be connected by any method known in metalworking.
- the layers can be joined by welding, co-rolling and diffusion annealing in a furnace or in bulk.
- the specified list does not limit the possible options for connecting the layers.
- a sheet made of a corrosion-resistant material can be embossed.
- the relief is mainly made in the form of a set of convex elements and depressions, and the depth of the relief preferably does not exceed 95% of the thickness of the specified layer.
- the relief can be made in the form of a geometric ornament, as well as a set of protrusions and recesses randomly located on the surface of the sheet.
- the relief can be performed by any known method of creating relief elements on the surface of a metal sheet: chemical or electrochemical etching, laser engraving, milling, blasting using abrasives, rolling, machining with abrasive wheels and / or metal brushes, etc.
- the depressions of the relief may be filled artificially or naturally with a hardening substance (paint, polymer solution, powder composite, etc.).
- the metal construction according to the first embodiment of the developed technical solution can be made as follows.
- a titanium tape the width of which is from 90 to 2000 mm, and the thickness - from 30 to 400 microns, used to obtain the first layer, is cleaned of mechanical impurities and degreased. Then the tape is passed through the heated rolls, on which the drawing of the desired relief is applied. The resulting drawing, namely, its recesses is filled with liquid paint and conduct its thermal curing.
- a sheet of medium carbon steel of the same width is degreased, the surface of the sheet of medium carbon steel is combined with the back of the titanium tape, and diffusion annealing is carried out in an oven. Then, the resulting semi-finished product is cut into facing panels in size and packaged.
- the first layer being made of an alloy selected from the group consisting of iron-chromium, iron-nickel, iron-nickel-chromium, iron-nickel-aluminum, iron-aluminum, iron-vanadium, aluminum-chromium, aluminum-chromium-magnesium, aluminum-silicon, aluminum-titanium, aluminum-zinc, titanium, aluminum with a thickness of 30 to 400 microns
- the second layer is made from an alloy selected from the group of iron-carbon, aluminum and its alloys, with a thickness of 0.2 to 2.0 mm, while the layers are connected by adhesive bonding with a metal structure width of 300 to 2000 mm.
- the requirements put forward to the first and second sheet of metal construction are similar to the requirements attached to the same sheets in the previous embodiment.
- the requirement for the adhesive used is to ensure the strength of the adhesive after hardening of the adhesive layer. Fast curing speed is also
- Adhesive bonding can be made on the basis of epoxy resins, polyester resins, polyurethane, silicone, structural acrylic adhesives such as Premambomd, cyanoacrylate adhesives such as Kosmofep.
- the specified list does not limit the possible options for the adhesives used.
- the thickness of the adhesive layer depends on the type of adhesive used, as well as on the method of its application.
- the joined surfaces of the metal layers are degreased beforehand, at least one of them is applied to the adhesive layer and connected by glued surfaces, the adhesive layer being applied with the original thickness, which provides an adhesive layer between the joined layers with a thickness of 0.002-2 mm .
- Degreasing is carried out by any method known in the art that is suitable for a given use case.
- Glue type selected based on the subsequent use of metal.
- the glue is applied by any method known in the art (brush, roller, spray, etc.).
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Finishing Walls (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства отделочных панелей, и может быть использовано в производстве отделочных материалов, применяемых как для наружной, так и внутренней отделки зданий и помещений, преимущественно коммунального и производственного назначения. Металлоконструкция выполнена двухслойной. Первый слой выполнен из коррозионно-стойкого сплава или металла. Второй слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплав железо-углерод, алюминий и его сплавы. Между слоями может быть расположен слой клея.
Description
Металлоконструкция (варианты) и способ изготовления металлоконструкции .
Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно отделочных панелей, и может быть использовано в производстве отделочных материалов, применяемых как для наружной, так и внутренней отделки зданий и помещений, преимущественно коммунального и производственного назначения.
Известна (RU, патент 2016912) двухслойная высокопрочная коррозионно-стойкая сталь, состоящая из основного слоя, содержащего углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, фосфор, серу, железо и плакирующего слоя, содержащего углерод, кремний, марганец, хром, никель, железо, причем основной слой дополнительно содержит молибден, алюминий и ниобий.
Известное техническое решение предназначено для изготовления нагруженных сварных конструкций, эксплуатирующихся в широком температурном интервале (до -6O0C) в условиях повышенного коррозионного износа под воздействием морской воды и других агрессивных сред. Одной из областей использования является изготовление емкостей - хранилищ для транспортировки и хранения агрессивных жидкостей. Оно полностью непригодно для создания декоративных отделочных материалов, в том числе и из-за высокой себестоимости.
Известна (RU, патент 2102688) двухслойная металлоконструкция, содержащая подложку из высокопрочной конструкционной легированной стали, при этом на указанной подложке дополнительно размещена пластина из среднепрочного или высокопрочного титанового сплава при соотношении толщины
пластины из титанового сплава (А) и толщины стальной подложки
(В), составляющей А/В 0,5 1,0. В предпочтительном варианте реализации стальная подложка выполнена из высокопрочной конструкционной торсионной стали толщиной 4,3 ÷ 5,3 мм, а размещенная на ее внешней стороне пластина титана выполнена из титанового сплава толщиной 2,5 ÷ 4,0 мм.
Известная металлоконструкция применима для создания защитных приспособлений (броневая защита) и не предназначена для изготовления декоративных отделочных материалов из-за высокой стоимости и значительной массы образца единичной площади, что потребует дополнительных расходов для создания крепления подобной пластины к стене помещения или здания.
Известна (RU, патент 2215655) двухслойная металлическая конструкция, который предназначена для использования в качестве антикоррозионных покрытий оборудования в установках для производства химической продукции, состоящая из первого слоя в виде металлической пластины из нержавеющей стали и второго слоя, наваренного на первый, причем металлическая пластина имеет толщину 2-30 мм и площадь поверхности, превышающую 0,1м2, а наваренный слой имеет толщину 0,5-6 мм из металла или сплава металлов нержавеющих сталей, предназначенных для установок химического производства.
Известна (RU, патент 2225793) плакированная коррозионно- стойкая сталь, состоящая из основного слоя из углеродистой или низколегированной стали и, по крайней мере, одного плакирующего слоя из коррозионно-стойкой хромистой стали, с прочностью сцепления слоев не ниже прочности стали основного слоя, отличающаяся тем, что коррозионно-стойкая сталь плакирующего
слоя содержит углерод, марганец, кремний, хром, серу, фосфор, железо и неизбежные примеси. При этом толщина получаемой пластины составляет примерно 10 мм.
Известна (RU, патент 66383) металлическая облицовочная панель, содержащая металлическое основание с декоративными элементами на его лицевой поверхности, отличающаяся тем, что основание выполнено из нержавеющей стали, а декоративные элементы - в виде углублений на ее лицевой поверхности, которые заподлицо или до уровня, расположенного не более чем на 0,14 мм от плоскости лицевой поверхности, заполнены способом изготовления порошковых покрытий краской соответствующего цвета.
Недостатком известной облицовочной панели можно признать ее достаточно высокую себестоимость, обусловленную использованием значительного количества дорогостоящей нержавеющей стали.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в разработке нового вида металлических отделочных панелей, применяемых для облицовки внутренних помещений производственного и коммунального типа.
Технический результат, получаемый в результате реализации разработанной конструкции, состоит в уменьшении себестоимости металлических отделочных панелей при сохранении их потребительских свойств.
Для достижения указанного технического результата по первому варианту реализации предложено использовать металлоконструкцию, выполненную двухслойной, причем первый слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплавы железо-хром, железо-никель, железо-никель-хром, железо-
никель-алюминий, железо-алюминий, железо-ванадий, алюминий- хром, алюминий-хром-магний, алюминий-кремний, алюминий-титан, алюминий-цинк, титан, а также и алюминий и его сплавы толщиной от 30 до 400 мкм, а второй слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплав железо-углерод, алюминий и его сплавы, толщиной от 200 до 2000 мкм при ширине 300 - 2000 мм. Слои могут быть соединены различным образом. В частности, слои могут быть соединены наплавлением, совместной прокаткой и диффузионным отжигом в печи или наливом. Указанный перечень не ограничивает возможные варианты соединения слоев. В предпочтительном варианте реализации первый слой, т. е. лист, выполненный из коррозионностойкого материала, может быть выполнен рельефным. Рельеф преимущественно выполнен в виде набора выпуклых элементов и впадин, причем глубина рельефа предпочтительно не превышает 95 % толщины указанного слоя. Рельеф может быть выполнен любым известным методом создания рельефных элементов на поверхности металлического листа: химическим или электрохимическим травлением, лазерной гравировкой, фрезерованием, струйной обработкой с применением абразивов, прокаткой, обработкой абразивными кругами и/или металлическими щетками и т. д.
Для достижения указанного технического результата по второму варианту реализации предложено использовать металлоконструкцию, которая выполнена двухслойной, причем первый слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплавы железо-хром, железо-никель, железо-никель- хром, железо-никель-алюминий, железо-алюминий, железо-ванадий, алюминий-хром, алюминий-хром-магний, алюминий-кремний,
алюминий-титан, алюминий-цинк, титан, а также и алюминий и его сплавы толщиной от 30 до 400 мкм, а второй слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплав железо-углерод, алюминий и его сплавы, толщиной от 0,2 до 2,0 мм, при этом слои соединены посредством клеевого соединения при ширине металлоконструкции от 300 до 2000мм. Клеевое соединение может выполнено на основе эпоксидных смол, полиэфирных смол, полиуретана, структурных акриловых клеев типа Реrmаbоmd, цианакрилатных клеев типа Коsmоfеп. Указанный перечень не ограничивает возможные варианты используемых клеев. Толщина клеевого слоя зависит от вида используемого клея, а также от способа его нанесения. В предпочтительном случае реализации, как ^-и. по первому варианту, первый слой, т. е. лист, изготовленный из коррозионностойкого материала, может быть выполнен рельефным. Рельеф преимущественно выполнен в виде набора выпуклых элементов и впадин, причем глубина рельефа предпочтительно не превышает 95 % толщины указанного слоя. Рельеф может быть выполнен любым известным методом создания рельефных элементов на поверхности металлического листа: химическим или электрохимическим травлением, лазерной гравировкой, фрезерованием, струйной обработкой с применением абразивов, прокаткой, обработкой абразивными кругами и/или металлическими щетками и т. д.
Для изготовления металлоконструкции по второму варианту реализации предварительно обезжиривают соединяемые поверхности металлических слоев, наносят, по меньшей мере, на одну из них слой клея и соединяют склеиваемые поверхности, причем слой клея наносят с исходной толщиной, обеспечивающей получение
клеевого слоя между соединяемыми слоями толщиной 0,002-2мм. Обезжиривание осуществляют любым известным из уровня техники методом, подходящим для данного случая использования. Тип клея подбирают исходя из последующего использования металлоконструкции. Клей наносят любым известным из уровня техники способом (кистью, валиком, распылением, валиками и т. д.).
Как было указано выше, для достижения указанного технического результата по первому варианту реализации предложено использовать металлоконструкцию, выполненную двухслойной, причем первый слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей железо-хром, железо-никель, железо-никель-хром, железо-никель-алюминий, железо-алюминий, железо-ванадий, алюминий-хром, алюминий-хром-магний, алюминий-кремний, алюминий-титан, алюминий-цинк, титан, а также и алюминий и его сплавы толщиной от 30 до 400 мкм, а второй слой выполнен из сплава, выбранного из группы, содержащей сплав железо-углерод, алюминий и его сплавы, толщиной от 200 до 2000 мкм при ширине 300 - 2000 мм. Металлоконструкция представляет собой двухслойную конструкцию, наружный слой которой, имеющий в основном декоративную функцию, выполнен из коррозионностойкого материала - различных типов нержавеющей стали, различных сплавов алюминия, а также титана, а второй - из среднеуглеродистой стали или алюминия и его сплавов. Соотношение толщин слоев показывает, что основная часть облицовочной панели - это материал с невысокой себестоимостью, а ее внешняя часть, выполненная из дорогостоящего материала, составляет незначительную часть панели и, следовательно, незначительно увеличивает ее себестоимость. Толщина первого слоя определена также возможным нанесением рельефа. В ходе
разработки конструкции было экспериментально установлено, что для визуальной различимости рельефного изображения оно должно быть глубиной более 5-28 мкм в зависимости от вида изображения, следовательно минимальная толщина первого слоя должна быть не меньше 30 мкм, исходя из условия: глубина впадин составляет 95% толщины первого слоя. При указанной минимальной толщине первого слоя его прочность, даже при глубине рельефа в 28 мкм, достаточна для сохранения целостности слоя. Указанная максимальная толщина первого слоя обусловлена, с одной стороны, способом сокращения расхода дорогостоящего материала, уменьшения массы первого слоя, чтобы иметь возможность использовать более слабое и, тем самым более дешевое, крепление, как между слоями, так и всей металлоконструкции к основанию, но при этом, с другой стороны, сохранить такое потребительское качество как долговечность металлоконструкции. Кроме того, необходимо учесть технологичность операции соединения двух слоев. Опытным путем было установлено, что толщина первого слоя, отвечающая перечисленным условиям должна составлять не свыше 1500 мкм. Поскольку изготавливаемые металлоконструкции предназначены для широкого и длительного применения, необходимым условием их использования является значительная механическая устойчивость, в том числе, и способность противостоять умышленным и неумышленным механическим повреждениям, а также возможность ремонта поврежденной металлоконструкции. В процессе эксплуатации в качестве облицовочной панели металлоконструкция может испытывать неблагоприятные природные воздействия, воздействия техногенного характера и неблагоприятные воздействия, обусловленные человеческим фактором. При этом для потребителя
желательно иметь возможность приведения механически поврежденной панели в прежнее состояние без ее демонтажа. Основными видами механических повреждений являются царапины и вмятины от воздействия механическими предметами, к которым могут быть отнесены абразивные частицы (в том числе, и пыль), а также твердые тела, вошедшие в контакт с поверхностью первого слоя металлоконструкции случайно, по причине неправильного монтажа элементов, находящихся рядом с металлоконструкцией или по злой воле человека (действия вандалов). Экспериментально было установлено, что при толщине 1500 мкм, во-первых практически исключена возможность разрыва первого слоя с обнажением второго слоя, во-вторых, обеспечена возможность ремонта поверхности первого слоя путем подшлифовки его поверхности. Указанная толщина, согласно экспериментальным данным, гарантирует эксплуатацию металлоконструкции в течение не менее 10 лет.
Второй слой выполняет функцию основы, предназначенной как для крепления первого слоя, так и придания жесткости всей конструкции. При выборе его геометрических размеров необходимо учесть следующие факторы: с одной стороны, второй слой должен быть достаточно толст, чтобы придать металлоконструкции необходимую жесткость, с другой стороны, он должен быть минимально толст, чтобы уменьшить массу всей металлоконструкции и упростить крепление металлоконструкции к основанию. Поскольку себестоимость материалов, используемых в качестве материала второго слоя, относительно не высока по сравнению с себестоимостью материалов первого слоя, этим фактором можно пренебречь. Исходя из выше изложенных факторов, экспериментально было установлена, минимальная толщина второго
слоя - 200 мкм, а максимальная толщина 2000 мкм. Тонкий слой
200мкм обусловлен возможностью данного листа держать форму не прогибаться под собственным весом. Эти материалы должны обладать небольшим весом, так как будут использоваться для производства подвесных потолков, чтобы сделать их не опасными для людей в случае падения им на головы. Одновременно экспериментально были определены и предельные значения ширины металлоконструкции. При ширине длине металлоконструкции, выполняющей облицовочной панели менее 90 мм производство металлоконструкций становится нерентабельным из-за достаточно высокой себестоимости единичного участка площади металлоконструкции, а при ширине металлоконструкции более 2000 мм сложно закрепить подобную металлоконструкцию на вертикальной опоре, следовательно, ухудшаются потребительские характеристики произведенной металлоконструкции. Первый и второй слои могут быть соединены любым известным в металлообработке способом. В частности, слои могут быть соединены наплавлением, совместной прокаткой и диффузионным отжигом в печи или наливом. Указанный перечень не ограничивает возможные варианты соединения слоев. Как отмечено ранее, для повышении декоративного эффекта лист, выполненный из коррозионностойкого материала, может быть выполнен рельефным. Рельеф преимущественно выполнен в виде набора выпуклых элементов и впадин, причем глубина рельефа предпочтительно не превышает 95 % толщины указанного слоя. Рельеф может быть выполнен в виде геометрического орнамента, а также набора хаотично расположенных по поверхности листа выступов и углублений. Рельеф может быть выполнен любым известным методом создания рельефных элементов на поверхности металлического листа:
химическим или электрохимическим травлением, лазерной гравировкой, фрезерованием, струйной обработкой с применением абразивов, прокаткой, обработкой абразивными кругами и/или металлическими щетками и т. д.
В некоторых вариантах реализации разработанной металлоконструкции впадины рельефа могут быть заполнены искусственно или естественным образом твердеющей субстанцией (краска, раствор полимера, порошковый композит и т. д.).
Металлоконструкция по первому варианту реализации разработанного технического решения может быть изготовлена следующим образом.
Первоначально титановую ленту, ширина которой составляет от 90 до 2000 мм, а толщина - от 30 до 400 мкм, используемую для получения первого слоя, очищают от механических загрязнений и обезжиривают. Затем ленту пропускают через разогретые валки, на которые нанесен рисунок требуемого рельефа. Полученный рисунок, а именно - его углубления заполняют жидкой краской и проводят ее термическое отверждение. Лист среднеуглеродистой стали той же ширины обезжиривают, совмещают поверхность листа среднеуглеродистой стали с тыльной стороной титановой ленты и проводят диффузионный отжиг в печи. Затем полученный полуфабрикат разрезают на облицовочные панели по размеру и упаковывают.
Как было указано выше, для достижения указанного технического результата по второму варианту реализации предложено использовать металлоконструкцию, которая выполнена двухслойной, причем первый слой выполнен из сплава, выбранного из группы, содержащей железо-хром, железо-никель, железо-никель-хром,
железо-никель-алюминий, железо-алюминий, железо-ванадий, алюминий-хром, алюминий-хром-магний, алюминий-кремний, алюминий-титан, алюминий-цинк, титан, алюминий толщиной от 30 до 400 мкм, а второй слой выполнен из сплава, выбранного из группы железо-углерод, алюминий и его сплавы, толщиной от 0,2 до 2,0 мм, при этом слои соединены посредством клеевого соединения при ширине металлоконструкции от 300 до 2000мм. Требования, выдвигаемые к первому и второму листу металлоконструкции, аналогичны требованиям, прилагаемым к этим же листам в предыдущем варианте реализации. Требование к используемому клеевому составу состоит в обеспечении прочности клеевого соединения после затвердевания клеевого слоя. Желательно также быстрая скорость отверждения
Клеевое соединение может быть выполнено на основе эпоксидных смол, полиэфирных смол, полиуретана, силикона, структурных акриловых клеев типа Реrmаbоmd, цианакрилатных клеев типа Коsmоfеп. Указанный перечень не ограничивает возможные варианты используемых клеев. Толщина клеевого слоя зависит от вида используемого клея, а также от способа его нанесения.
Для изготовления металлоконструкции по второму варианту реализации предварительно обезжиривают соединяемые поверхности металлических слоев, наносят, по меньшей мере, на одну из них слой клея и соединяют склеиваемыми поверхностями, причем слой клея наносят с исходной толщиной, обеспечивающей получение клеевого слоя между соединяемыми слоями толщиной 0,002-2мм. Обезжиривание осуществляют любым известным из уровня техники методом, подходящим для данного случая использования. Тип клея
подбирают исходя из последующего использования металлоконструкции. Клей наносят любым известным из уровня техники способом (кистью, валиком, распылением и т. д.).
Claims
1.Металлоконструкция, отличающаяся тем, что она выполнена двухслойной, причем первый слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплавы железо-хром, железо- никель, железо-никель-хром, железо-никель-алюминий, железо- алюминий, железо-ванадий, алюминий-хром, алюминий-хром-магний, алюминий-кремний, алюминий-титан, алюминий-цинк, титан, а также алюминий и его сплавы, толщиной от 30 до 1500 мкм, а второй слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплав железо-углерод, алюминий и его сплавы, толщиной от 200 до 2000 мкм при ширине 90 - 2000 мм.
2. Металлоконструкция по п. 1; отличающаяся тем, что слои соединены наплавлением.
3. Металлоконструкция по п. 1, отличающаяся тем, что слои соединены совместной прокаткой и диффузионным отжигом в печи.
4.Meтaллoкoнcтpyкция по п. 1, отличающаяся тем, что слои соединены наливом.
5. Металлоконструкция по п. 1, отличающаяся тем, что первый слой выполнен рельефным.
6. Металлоконструкция, отличающаяся тем, что она выполнена двухслойной, причем первый слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплавы железо-хром, железо- никель, железо-никель-хром, железо-никель-алюминий, железо- алюминий, железо-ванадий, алюминий-хром, алюминий-хром-магний, алюминий-кремний, алюминий-титан, алюминий-цинк, титан, а также и алюминий и его сплавы, толщиной от 30 до 1500 мкм, а второй слой выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей сплав железо-углерод, алюминий и его сплавы, толщиной от 0,2 до 2,0 мм, при этом слои соединены посредством клеевого соединения при ширине металлоконструкции 90-2000мм.
7. Металлоконструкция по п. 1, отличающаяся тем, что первый слой выполнен рельефным.
8. Способ изготовления металлоконструкции по п. 6, отличающийся тем, что поверхности используемых в металлоконструкции металлических слоев обезжиривают, по меньшей мере, на одну из них наносят слой клея и соединяют склеиваемыми поверхностями, причем слой клея наносят с исходной толщиной, обеспечивающей получение клеевого слоя между соединяемыми слоями толщиной 0,002-2мм.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123287/05A RU2009123287A (ru) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Металлоконструкция (варианты) и способ изготовления металлоконструкции |
| RU2009123287 | 2009-06-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2010147507A2 true WO2010147507A2 (ru) | 2010-12-23 |
| WO2010147507A3 WO2010147507A3 (ru) | 2011-02-10 |
Family
ID=43356964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2010/000314 WO2010147507A2 (ru) | 2009-06-19 | 2010-06-15 | Металлоконструкция (варианты) и способ изготовления металлоконструкции |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2009123287A (ru) |
| WO (1) | WO2010147507A2 (ru) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181134C2 (ru) * | 1996-07-23 | 2002-04-10 | Вантико Аг | Обработка поверхности металла |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1791087C (ru) * | 1990-09-10 | 1993-01-30 | Московский вечерний металлургический институт | Способ плакировани алюмини и его сплавов коррозионно-стойкой сталью аустенитного класса |
| RU1808580C (ru) * | 1991-03-15 | 1993-04-15 | Институт металлургии им.А.А.Байкова АН СССР | Способ производства биметаллических листов |
-
2009
- 2009-06-19 RU RU2009123287/05A patent/RU2009123287A/ru not_active Application Discontinuation
-
2010
- 2010-06-15 WO PCT/RU2010/000314 patent/WO2010147507A2/ru active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181134C2 (ru) * | 1996-07-23 | 2002-04-10 | Вантико Аг | Обработка поверхности металла |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PROFNASTIL.: 'Nerzhaveyushaya stal v listakh.' YUNISTALPROM, [Online] 25 September 2002, Retrieved from the Internet: <URL:http://www.u-stal.ru/catalogue/stainless_steel/plate> [retrieved on 2010-11-01] * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009123287A (ru) | 2010-12-27 |
| WO2010147507A3 (ru) | 2011-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8322012B2 (en) | Method of manufacturing an environmentally resilient structural panel | |
| KR20070001229A (ko) | 고내식성 아연계 합금 도금 강재용 도료와 그 도료로형성한 피막이 있는 강제 구조물 | |
| RU92888U1 (ru) | Облицовочная панель (варианты) | |
| JP3192959U (ja) | 化粧鋼板 | |
| WO2010147507A2 (ru) | Металлоконструкция (варианты) и способ изготовления металлоконструкции | |
| RU100114U1 (ru) | Отделочная панель (варианты) | |
| CN211917937U (zh) | 多功能彩色预涂板 | |
| WO2010147506A2 (ru) | Металлоконструкция с развитой поверхностью (варианты) и способ изготовления металлоконструкции | |
| CN104203566A (zh) | 金属箔层压金属板以及金属箔层压金属板的制造方法 | |
| JPS6345044A (ja) | 化粧鋼材 | |
| CN211307735U (zh) | 耐碱炫空系pcm复合钢板 | |
| JP2002069696A (ja) | 塗膜硬度、塗膜密着性及び耐衝撃性に優れた表面処理アルミニウム材 | |
| JP2006045809A (ja) | 継ぎ手部防食性に優れる重防食被覆鋼矢板 | |
| JP7360068B2 (ja) | 複合部材 | |
| JP3036988B2 (ja) | 土木建築構造用防錆厚鋼板およびその製造方法 | |
| CN212765142U (zh) | 一种高闪烁涂层钢板 | |
| JPS6382740A (ja) | 積層シ−ト | |
| JP2004257040A (ja) | 住宅外壁下地材およびその製造方法 | |
| JP3202449B2 (ja) | 重量シャッター用プレコート塗装鋼板 | |
| JP5127784B2 (ja) | 複合粗面化鋼板およびその製造法 | |
| CN205661094U (zh) | 一种复合型不锈钢板 | |
| CN109693431A (zh) | 一种铝合金瓦楞板 | |
| JP2001260271A (ja) | 接着耐久性に優れた重防食被覆鋼材およびその製造方法 | |
| JP2004307951A (ja) | 粗面化鋼板 | |
| JP2004190096A (ja) | 複合粗面化鋼板およびその製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10789802 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase in: |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10789802 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |