WO2018148771A1 - Schaumstoffplatte - Google Patents

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WO2018148771A1 PCT/AT2018/060039 AT2018060039W WO2018148771A1 WO 2018148771 A1 WO2018148771 A1 WO 2018148771A1 AT 2018060039 W AT2018060039 W AT 2018060039W WO 2018148771 A1 WO2018148771 A1 WO 2018148771A1
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Manfred NAGL
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Definitions

  • the invention relates to a composite panel comprising at least one core element and at least two laminate-forming layers of a fiber composite in a resin matrix surrounding the core element.
  • the invention further relates to a method for producing such a composite panel.
  • aviation-certified components such as honeycomb core panels are cut with an upper and lower cover layer as a core element and provided with at least one pressed onto the core element to prepreg, with previously the respective edges of the inserted honeycomb core milled and filled with an edge filler, also called PottingyogUmasse filled generate clean and stable edge seals.
  • this composite panel for example veneering and / or painting.
  • This object is achieved in that one or more spaces formed by the at least one core element and the laminate, in particular in the
  • Edge regions of the composite plate are filled with a foam material.
  • the interspaces are formed by the outer surfaces of the core element and the inner surfaces of the laminate, wherein the outer surface of a core element in the broadest sense is referred to as an area which defines a clear demarcation between the core element itself and its surroundings.
  • the cavities formed by the individual honeycombs arranged within the honeycomb core do not belong to those previously described
  • the foam material is usually a first liquid foam, which has the task to fill the gap between the at least one core element and the outer geometry or the laminate.
  • a honeycomb core plate designed as a core element does not have to, as when using a
  • the core element to be inserted or the core elements to be inserted - or other inserts - are glued to the laminate, which is usually extensively extended on the upper and lower sides, so that predominantly the edge regions of the products to be produced
  • Composite plate have a gap which is filled with the foam material to produce stability of these areas.
  • the at least one core element has a lower specific gravity than the foam material.
  • the at least one core element is a honeycomb core plate, a honeycomb core without cover layers or a foam core.
  • honeycomb core plate or honeycomb core allows any shear or similar forces to be well absorbed, so that a honeycomb core or honeycomb core has high strength despite its light weight.
  • foam core offers, inter alia, the advantage that the surface quality of a fiber composite bonded to the foam core in resin matrix is more suitable for a further surface treatment, for example veneering or painting.
  • the composite panel comprises two or more core elements.
  • this at least one intermediate space is also at least partially, preferably completely, filled with the foam material.
  • the two or more core elements within the composite plate are spaced from each other, so that at least one further gap is formed, wherein said at least one further gap is not filled with the foam material.
  • the two or more core elements are independently selected from the group consisting of honeycomb core board, honeycomb core without cover layers and foam core.
  • the foam core has a density of 30 to 150 kg / m 3 , preferably 48 or 50 kg / m 3 .
  • the fiber composite is preimpregnated with a resin matrix.
  • the fiber composite has a resin matrix based on epoxy, phenol or cyanate ester.
  • the fiber composite has a resin matrix from the group of polyaddition, polycondensation or polymerization reaction resins, preferably a resin matrix with polyaddition reaction as a curing reaction,
  • the fiber composite is made of carbon fiber and / or glass fiber.
  • the fiber composite can also be made of glass fiber, aramid fiber, basalt fiber or
  • Mixtures thereof may be formed.
  • the fiber composite has a resin content of 35 to 55 percent, preferably 45 percent.
  • the stated resin content here refers to the basis weight of the dry fiber composite - ie a fiber composite without a resin matrix.
  • the fiber composite used has a tackiness of 0 to 2 tack, preferably 1 or 2 tack, in particular 2 tack.
  • a basis weight between 75 to 680 g / m 2 preferably a basis weight between 180 and 210 g / m 2 . It is expedient if the laminate-forming layers have a twill weave of 2x2 twill and / or a 4H-8H satin satin weave.
  • the surfaces of the composite panel optically accessible to an observer from outside can have a 4H-8H satin satin weave.
  • the foam material has a density of 150 to 600 kg / m 3 , preferably 270 kg / m 3 .
  • the foam material is an epoxy-based 2-component foam.
  • the foam material is a PU 2-component foam.
  • the composite panel comprises at least one further insert part, for example an aluminum block and / or a prefabricated fiber composite part.
  • the at least one core element is not filled by the foam material.
  • the invention furthermore relates to a method for producing a composite panel, the method comprising the following steps in chronological order: a) providing a first and a second component shell made of a fiber composite in a resin matrix, wherein in each case at least two layers b) vacuum-sealing the tool with the component shells and curing the component shells in an autoclave, c) taking out the hardened component shells with the tool from the autoclave, the component shells preferably remaining in the tool, d) applying an adhesive to the inner surfaces of the first component shell, e) inserting at least one formatted or cut core element,
  • honeycomb core plate honeycomb core without cover layers and / or foam core, in the first component shell, f) applying an adhesive on at least one side of the second component shell g) pouring the liquid foam material into the first component shell, so that
  • Foam material fills the space between the first component shell and the at least one core element, h) joining the first and the second component shell, and i) curing the assembled component shells.
  • the component shells are joined together before the liquid foam material foams and hardens. Therefore, the adhesive must be applied to at least one side of the second component shell before the liquid foam material is poured into the first component shell, since the time for foaming and curing of the foam material is usually too short to apply the adhesive in time to the second component shell and the first and the second component shell
  • step a) in each case a first layer of the fiber composite is placed in a prefabricated tool, with subsequent vacuuming of the respective first layers for fitting to the mold, wherein then each component shell at least one further layer of the fiber composite is inserted into the tool.
  • a silicone part is inserted into the tool of the first component shell, which expands at a sufficiently high temperature. It can be favorable if at least one vent opening is arranged in the first and / or the second component shell in order to allow an excess of the foam material which expands on curing to escape and subsequently to be removed.
  • step e at least one insert is inserted into the tool.
  • the adhesive is a 1- or 2-component adhesive from the group of chemically curing adhesives, such as epoxy resin, polyurethane,
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a composite plate with a honeycomb core as the core element
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of another exemplary composite panel having a honeycomb core and a foam core.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of another example of a composite panel having a honeycomb core, a foam core, and an aluminum block;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of another alternative composite panel with an aluminum block enclosed by two honeycomb core panels.
  • Fig. 6 is a sketch-like representation of the inserted in a tool first component shell of FIG. 5 with a silicone part arranged therein.
  • Fig. 1 is a cross section of a composite plate 100 according to the invention with a
  • Honeycomb core 130 shown as a core element the honeycomb core 130 is encased with a laminate 110 of two layers of prepreg, wherein the intermediate spaces formed by the core element 130 and the laminate 110, in particular in the edge regions of the composite plate 100, are filled with a foam material 120.
  • a laminate is a material or product that consists of two or more layers glued together in a planar manner - that is, laminates lying one on top of the other.
  • a single layer can be formed from one or more layers of prepregs, wherein the ends of the individual layers that hit each other when using multiple layers are joined in an abutting and / or overlapping manner and form a layer, and wherein the regions of the abutment and / or overlapping connected ends of the respective layers of adjacent layers adjacent to each other are arranged.
  • Edge regions are the regions which generally limit the planar or at least partially curved expansion of the composite panels and thus form the edge regions or the outer regions of the composite panels.
  • thermosets or thermoplastics preferably Durplasten or thermosets are used, since they can not be deformed after their curing by heating or other measures.
  • synthetic resins can also be distinguished on the basis of their chemical curing reactions, these include polyaddition, polycondensation and
  • the prepregs used are a fiber composite in resin matrix with a
  • Endless fiber fabric which with a thermosetting plastic matrix, preferably
  • Epoxy resin preimpregnated.
  • the parameters are generally valid for the particular resin composite used.
  • the prepregs may have a resin content of 37 to 45 percent, preferably 45 percent, wherein the resin content when using fiber composites in
  • Resin matrix by infusion technology may have up to 55 percent.
  • the prepregs may have a tackiness of from 0 to 2 tack, preferably 1 to 2 tack, in particular 2 tack, wherein a production of prepregs is often difficult even with tack 1, a tackiness of 2 tack is preferred.
  • glass fibers As fiber types or fiber type, glass fibers, basalt fiber, carbon fiber or aramid fibers are usually used. Glass fibers and / or carbon or carbon fibers are preferably used, with prepregs with a glass fiber type a better
  • the prepregs may further have a basis weight of 75 to 680 g / m 2 , preferably using prepregs having a basis weight of 180 to 210 g / m 2 to form the laminate 110.
  • the weave or weaving of the prepregs is crucial for the elasticity and strength of the individual prepregs, wherein the position or the twisting of the prepreg layers of the laminate 110 is crucial to one another in order to achieve load-oriented fiber orientation.
  • weave may be twill weave prepregs, as well as satin weave and unidirectional fabrics.
  • twill-weave prepregs those with 2x2 twill weaving are preferred because the properties are nearly equal in the longitudinal and transverse directions.
  • Successive layers with such a symmetrical fabric are usually inserted only in one direction and not twisted to each other.
  • satin weave or satin weave preference is given to using prepregs with a 4H and / or 8H bond, wherein successive layers with such an asymmetrical fabric are arranged twisted in relation to one another in the laminate 110.
  • the surfaces of the body parts or of the furniture visible to an external observer can have prepreg layers which are present in an atlas bond, preferably in a 4H and / or 8H bond, since these are particularly suitable for further surface treatment.
  • foam material 120 is preferably used as an epoxy-based two-component foam, but depending on the nature of the material
  • Embodiment of the composite panel 100, 200, 300, 400 other foam materials 120 are used, such as PUR, PMI or PESU foam, wherein the foam material 120 has a density of 150 to 600 kg / m 3 , preferably 270 kg / m 3 , can have
  • the foam material 120 ensures stable edge areas of the respective foam material 120
  • Composite panels 100, 200, 300, 400 at the same time low weight or specific weight compared to a commonly used Potting yogallmasse, in particular when using a honeycomb core or a honeycomb core 130, 230, 330, 430 as a core element.
  • inserts can be placed within the composite panel to provide possible additional stability.
  • inserts for example, prefabricated fiber composite parts and / or aluminum blocks 350, 450 are used, the latter can act as a stable and solid mounting option for other composite panels or other components, for example by screwing
  • Composite panels or other components may also be arranged within a composite plate 200, 300, 400, wherein the two or more core elements may differ in terms of their strength and / or specific weight.
  • a honeycomb core 230 may be adjacent to a foam core 240 within the composite panel 200
  • foam core alone can act as a single core element.
  • the foam core may have a density of 30 to 150 kg / m 3 , preferably 48 or 50 kg / m 3 .
  • 340 can be used up to certain temperatures, with a temperature resistance of up to 150 ° C for a
  • Production of the composite plate 100, 200, 300, 400 may be provided for example in an autoclave.
  • a pressure resistance of the foam core of 4 bar low the pressure resistance is usually directly related to the temperature resistance.
  • the core elements used may be of different materials, in terms of their strength and / or specific gravity.
  • a honeycomb core 330 is disposed adjacent to a foam core 340, and an aluminum block 350 as an insert over the two core elements 330, 340, wherein the
  • Aluminum block 350 has the same areal extent as the surface area of the two adjacent core elements 330, 340 together.
  • an aluminum block 450 may be disposed between two honeycomb core panels 430 within the composite panel 400. It should be noted that the embodiments shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4 of the arrangement of the core elements and inserts are not exhaustive
  • first of all a first and a second component shell 500, 510, as outlined in FIG. 5, are produced.
  • a first layer of the fiber composite, preferably prepreg is inserted into a prefabricated tool 650.
  • these first layers are vacuum-sealed with, for example, 0.95 bar negative pressure, so that the respective first layers are fitted as accurately as possible into the tool mold 650.
  • the molded from the respective layers component shells 500, 510 are vacuum-sealed with the tool and heated in an autoclave at 4 bar pressure and about 130 ° C and cured.
  • rabbet areas 610 can be formed on the first component shell 500, in which case a silicone part 620 can additionally be inserted into the tool 650.
  • Fig. 6 shows a sketchy structure of a tool 650 and inserted therein
  • the silicone part 620 is inserted in the tool 650 and expands at higher temperatures
  • the component shells 500, 510 are taken out of the autoclave with the tool 650, it being important to ensure that the component shells 500, 510 remain in the tool 650.
  • an adhesive is applied to the inner region or the inner sides of the first component shell 500 and the desired core element or the desired core elements 130, 230, 240, 330, 340, 430, for example honeycomb core, honeycomb core without outer layers and / or foam core on arranged the applied adhesive.
  • reaction adhesives As adhesives chemically curing adhesives - often called reaction adhesives - used.
  • the distinction according to the type of chemical reaction in the corresponding curing is limited as in the resin matrix on polymerization, polycondensation and / or polyaddition.
  • the adhesive may be formed as 1- or 2-component adhesive, which consists of the group of epoxy adhesives, polyurethane adhesives, cyanoacrylate adhesives,
  • Methyl methacrylate adhesives or phenol formaldehyde resin adhesives are examples of phenol formaldehyde resin adhesives.
  • additional inserts 450 such as aluminum blocks or other prefabricated fiber composite parts, can be inserted into the tool.
  • the adhesive is applied to one side of the second component shell 510.
  • the second component shell is assembled with the first component shell 500, wherein for finishing the composite plate 100, 200, 300, 400, the assembled component shells 500, 510 are preferably cured in a press or with the aid of press plates and screw clamps.
  • at least one vent opening may be arranged in the first and / or in the second component shell 500, 510.

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Abstract

Verbundplatte (100, 200, 300, 400), umfassend zumindest ein Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) und zumindest zwei das Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) umgebende, ein Laminat (110, 210, 310, 410) bildende Schichten aus einem Faserverbund in einer Harzmatrix, wobei ein oder mehrere durch das zumindest eine Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) und das Laminat (110, 210, 310, 410) gebildete Zwischenräume, insbesondere in den Kantenbereichen der Verbundplatte (100, 200, 300, 400), zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit einem Schaummaterial (120) gefüllt sind.

Description

SCHAUMSTOFFPLATTE
Die Erfindung betrifft eine Verbundplatte, umfassend zumindest ein Kernelement und zumindest zwei das Kernelement umgebende, ein Laminat bildende Schichten aus einem Faserverbund in einer Harzmatrix.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundplatte.
Für Einrichtungen im Luftfahrtbereich, insbesondere Aufbewahrungsmöbel, spielt das Eigengewicht sowie die Statik einer solchen Einrichtung bzw. eines solchen Möbelstücks eine wichtige Rolle. Aus diesem Grund werden hauptsächlich Verbundplatten in
Leichtbauweise eingesetzt, wobei diese einzelnen Verbundplatten in einem späteren Prozess miteinander zu der Flugzeugeinrichtung bzw. dem Möbel verklebt werden.
Hierbei werden luftfahrtzertifizierte Komponenten wie beispielsweise Wabenkernplatten mit einer oberen und unteren Deckschicht als Kernelement zugeschnitten und mit zumindest einer auf das Kernelement auf gepressten Prepreglage versehen, wobei vorher die jeweiligen Kanten der eingesetzten Wabenkernplatte ausgefräst und mit einer Kantenfüllmasse, auch PottingfüUmasse genannt, gefüllt werden, um saubere sowie stabile Kantenabschlüsse zu generieren.
Danach wird eine gewünschte Oberflächenbehandlung dieser Verbundplatte, beispielsweise Furnieren und/ oder Lackieren, durchgeführt.
Ein Nachteil der Herstellung solcher Flugzeugeinrichtungen mit den oben beschriebenen Verbundplatten ist unter anderem die verwendete Kantenfüllmasse bzw. PottingfüUmasse. Diese muss von Hand in die zuvor ausgefrästen Kanten der Wabenkernplatte eingesetzt werden, wobei nach der Trocknung bzw. Aushärtung der PottingfüUmasse ein Abtragen des auftretenden Überschusses notwendig ist, um saubere Kantenabschlüsse der Platte zu erzeugen. Dies verlängert die Produktionszeit erheblich. Ebenso wirkt sich das hohe Gewicht der Kantenfüllmasse nachteilig auf die herzustellende Flugzeugeinrichtung, beispielsweise Aufbewahrungsmöbel, aus, da wie zuvor erwähnt ein möglichst geringes Gewicht der in der Luftfahrt eingesetzten Einrichtungen angestrebt wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Verbundplatte bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein oder mehrere durch das zumindest eine Kernelement und das Laminat gebildete Zwischenräume, insbesondere in den
Kantenbereichen der Verbundplatte, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit einem Schaummaterial gefüllt sind.
Anders ausgedrückt, werden die Zwischenräume von den Außenflächen des Kernelements und den Innenflächen des Laminats gebildet, wobei als Außenfläche eines Kernelements im weitesten Sinne eine solche Fläche bezeichnet wird, die eine deutliche Abgrenzung zwischen dem Kernelement selbst und seiner Umgebung bestimmt.
Weiters zählen beispielsweise die durch die einzelnen, innerhalb des Wabenkerns angeordneten Waben gebildeten Hohlräume nicht zu zuvor beschriebenen
Zwischenräumen.
Bei dem Schaummaterial handelt es sich üblicherweise um einen zuerst flüssigen Schaum, der die Aufgabe hat, den Zwischenraum zwischen dem zumindest einen Kernelement und der Außengeometrie bzw. dem Laminat zu füllen. Dadurch muss beispielsweise eine als Kernelement ausgebildete Wabenkernplatte nicht, wie bei Verwendung einer
Pottingfüllmasse sonst üblich, aufwändig gefräst werden, sondern kann lediglich grob mit der Hand zugeschnitten werden.
In der Regel wird das einzulegende Kernelement bzw. die einzulegenden Kernelemente - oder sonstige Einlegeteile - auf den meist flächig ausgedehnten Ober- und Unterseiten mit dem Laminat beklebt, sodass vorwiegend die Kantenbereiche der herzustellenden
Verbundplatte einen Zwischenraum aufweisen, der mit dem Schaummaterial gefüllt wird, um eine Stabilität dieser Bereiche zu erzeugen. Vorteilhafterweise weist das zumindest eine Kernelement ein geringeres spezifisches Gewicht als das Schaummaterial auf.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Kernelement eine Wabenkernplatte, ein Wabenkern ohne Deckschichten oder ein Schaumkern ist.
Die Struktur der Wabenkernplatte bzw. des Wabenkerns erlaubt es, dass etwaige Scher- oder ähnliche Kräfte gut aufgenommen werden können, sodass eine Wabenkernplatte bzw. ein Wabenkern trotz ihres/ seines geringen Gewichts eine hohe Festigkeit aufweist.
Für flächige Bauteile werden üblicherweise Wabenkernplatten mit hexagonalen
Wabenkernen bzw. hexagonale Wabenkerne ohne Deckschicht verwendet, wobei die Wandstärke sowie der Harzgehalt von entscheidender Bedeutung für die Steifigkeit bzw. Festigkeit einer solchen Wabenkernplatte bzw. eines Wabenkerns sind.
Die Verwendung eines Schaumkerns als Kernelement bietet unter anderem den Vorteil, dass die Oberflächenbeschaffenheit eines auf den Schaumkern geklebten Faserverbundes in Harzmatrix geeigneter für eine weitere Oberflächenbehandlung ist, beispielsweise Furnieren oder Lackieren.
Weiters ist es günstig, wenn die Verbundplatte zwei oder mehr Kernelemente umf asst.
Falls diese zwei oder mehreren Kernelemente innerhalb der Verbundplatte beabstandet zueinander angeordnet sind, sodass zumindest ein weiterer Zwischenraum entsteht, so kann vorgesehen sein, dass dieser zumindest eine Zwischenraum ebenfalls zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit dem Schaummaterial gefüllt ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die zwei oder mehreren Kernelemente innerhalb der Verbundplatte beabstandet zueinander angeordnet sind, sodass zumindest ein weiterer Zwischenraum gebildet wird, wobei dieser zumindest eine weitere Zwischenraum nicht mit dem Schaummaterial gefüllt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die zwei oder mehr Kernelemente unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus Wabenkernplatte, Wabenkern ohne Deckschichten und Schaumkern, ausgewählt sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Schaumkern eine Dichte von 30 bis 150 kg/ m3, vorzugsweise 48 oder 50 kg/ m3, aufweist.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der Faserverbund mit einer Harzmatrix vorimprägniert ist.
Vorteilhaft ist es, wenn der Faserverbund eine Harzmatrix auf Epoxid-, Phenol- oder Cyanat Ester-Basis aufweist.
Es kann vorgesehen sein, dass der Faserverbund eine Harzmatrix aus der Gruppe der Polyadditions-, Polykondensations- oder Polymerisationsreaktionsharze aufweist, vorzugsweise eine Harzmatrix mit Polyadditionsreaktion als Aushärtereaktion,
insbesondere Epoxidharz.
Es ist weiters vorteilhaft, wenn der Faserverbund aus Carbonfaser und/ oder Glasfaser ist.
Der Faserverbund kann jedoch auch aus Glasfaser, Aramidfaser, Basaltfaser oder
Mischungen daraus gebildet sein.
Es ist zweckmäßig, wenn der Faserverbund einen Harzgehalt von 35 bis 55 Prozent, vorzugsweise 45 Prozent, aufweist.
Die oben genannten Prozentangaben beziehen sich im Allgemeinen auf die
Herstellerangaben der jeweiligen Produkte, die üblicherweise eine Toleranzangabe im Bereich von ± 3 Prozent beinhalten.
Der angegebene Harzgehalt bezieht sich hierbei auf das Flächengewicht des trockenen Faserverbundes - also eines Faserverbundes ohne einer Harzmatrix.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn der verwendete Faserverbund eine Klebrigkeit von 0 bis 2 Tack, vorzugsweise 1 oder 2 Tack, insbesondere 2 Tack, aufweisen.
Bei einer vorteilhaften Variante kann der Faserverbund ein Flächengewicht zwischen 75 bis 680 g/ m2, vorzugsweise ein Flächengewicht zwischen 180 und 210 g/ m2, aufweist. Es ist zweckmäßig, wenn die Laminat bildenden Schichten eine Köperbindung von 2x2 Twill und/ oder eine 4H- bis 8H Satin Atlasbindung aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante können die einem Beobachter von außen optisch zugänglichen Flächen der Verbundplatte eine 4H- bis 8H Satin Atlasbindung aufweisen.
Eine über eine 8H Satin Bindung hinausgehende Atlasbindung ist erfahrungsgemäß aufwändig herzustellen und in der Regel mit hohen Kosten verbunden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Schaummaterial eine Dichte von 150 bis 600 kg/ m3, vorzugsweise 270 kg/ m3, aufweist.
Es ist günstig, wenn das Schaummaterial ein 2- Komponentenschaum auf Epoxidbasis ist.
Es kann auch günstig sein, wenn das Schaummaterial ein 2-Kompontentenschaum auf PU- Basis ist.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Verbundplatte zumindest ein weiteres Einlegeteil, beispielsweise einen Aluminiumblock und/ oder ein vorgefertigtes Faserverbundteil, umfasst.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das zumindest eine Kernelement von dem Schaummaterial nicht ausgefüllt ist.
Wie bereits in der Einleitung erwähnt betrifft die Erfindung überdies ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte, wobei das Verfahren folgende Schritte in chronologischer Abfolge umfasst: a) Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Bauteilschale aus einem Faserverbund in einer Harzmatrix, wobei hierzu jeweils zumindest zwei Schichten aus dem Faserverbund in Harzmatrix in ein vorgefertigtes Werkzeug eingelegt werden, b) Vakuumieren des Werkzeugs mit den Bauteilschalen und Aushärten der Bauteilschalen in einem Autoklaven, c) Herausnehmen der ausgehärteten Bauteilschalen mit dem Werkzeug aus dem Autoklaven, wobei vorzugsweise die Bauteilschalen im Werkzeug verbleiben, d) Aufbringen eines Klebemittels auf die Innenflächen der ersten Bauteilschale, e) Einlegen zumindest eines formatierten bzw. zugeschnittenen Kernelements,
beispielsweise Wabenkernplatte, Wabenkern ohne Deckschichten und/ oder Schaumkern, in die erste Bauteilschale, f) Aufbringen eines Klebemittels auf zumindest eine Seite der zweiten Bauteilschale g) Eingießen des flüssigen Schaummaterials in die erste Bauteilschale, sodass das
Schaummaterial den Zwischenraum zwischen der ersten Bauteilschale und dem zumindest einem Kernelement ausfüllt, h) Zusammenfügen der ersten und der zweiten Bauteilschale, und i) Aushärten lassen der zusammengefügten Bauteilschalen.
Es ist bevorzugt, dass die Bauteilschalen zusammengefügt werden, bevor das flüssige Schaummaterial aufschäumt und aushärtet. Deshalb muss das Klebemittel auf zumindest eine Seite der zweiten Bauteilschale aufgebracht werden, bevor das flüssige Schaummaterial in die erste Bauteilschale eingegossen wird, da die Zeitspanne zum Aufschäumen und Aushärten des Schaummaterials in der Regel zu kurz ist, um rechtzeitig das Klebemittel auf die zweite Bauteilschale aufzubringen und die erste und die zweite Bauteilschale
zusammenzufügen.
Alternativ kann in Schritt a) jeweils eine erste Schicht aus dem Faserverbund in ein vorgefertigtes Werkzeug eingelegt wird, mit anschließendem Vakuumieren der jeweiligen ersten Schichten zum Einpassen an die Werkzeugform, wobei danach je Bauteilschale zumindest eine weitere Schicht aus dem Faserverbund in das Werkzeug eingelegt wird.
Ebenso kann auch vorgesehen sein, dass vor Schritt b) ein Silikonteil in das Werkzeug der ersten Bauteilschale eingelegt wird, welches sich bei genügend hoher Temperatur ausdehnt. Es kann günstig sein, wenn in der ersten und/ oder der zweiten Bauteilschale zumindest eine Entlüftungsöffnung angeordnet ist, um einen Überschuss des sich beim Aushärten ausdehnende Schaummaterials austreten zu lassen und anschließend abzutragen.
Es kann vorgesehen sein, dass nach Schritt e) zumindest ein Einlegeteil in das Werkzeug eingelegt wird.
Es ist zweckmäßig, wenn das Klebemittel ein 1- oder 2-Komponentenkleber aus der Gruppe der chemisch härtenden Klebstoffe ist, beispielsweise Epoxidharz-, Polyurethan-,
Cyanacrylat-, Methylmethacrylat- oder Phenol-Formaldehyharz-Klebstoffe.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen verschiedener
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verbundplatte näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Verbundplatte mit einem Wabenkern als Kernelement,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer weiteren beispielhaften Verbundplatte mit einem Wabenkern und einem Schaumkern,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels einer Verbundplatte mit einer Wabenkern, einem Schaumkern und einem Aluminiumblock,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer weiteren, alternativen Verbundplatte mit einem von zwei Wabenkernplatten eingeschlossenen Aluminiumblock,
Fig. 5 eine skizzenhafte Darstellung einer ersten und einer zweiten Bauteilschale, und
Fig. 6 eine skizzenhafte Darstellung der in ein Werkzeug eingelegte ersten Bauteilschale aus Fig. 5 mit einem darin angeordneten Silikonteil.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen Verbundplatte 100 mit einem
Wabenkern 130 als Kernelement dargestellt. Hierbei ist der Wabenkern 130 mit einem Laminat 110 aus zwei Schichten Prepreg ummantelt, wobei die durch das Kernelement 130 und das Laminat 110 gebildeten Zwischenräume, insbesondere in den Kantenbereichen der Verbundplatte 100, mit einem Schaummaterial 120 ausgefüllt sind. Als Laminat wird ein Werkstoff oder Produkt bezeichnet, das aus zwei oder mehreren flächig miteinander verklebten Schichten besteht - d.h. flächig übereinanderliegende Schichten. Dabei kann eine einzelne Schicht aus einer oder mehreren Lagen Prepregs gebildet sein, wobei die sich bei Verwendung von mehreren Lagen treffenden Enden der einzelnen Lagen auf Stoß und/ oder überlappend verbunden sind und eine Schicht bilden, und wobei die Bereiche der auf Stoß und/ oder überlappend verbundenen Enden der jeweiligen Lagen von nächst benachbarten Schichten versetzt zueinander angeordnet sind.
Als Kantenbereiche werden die Bereiche bezeichnet, die im Allgemeinen die flächige oder die zumindest teilweise gekrümmte Ausdehnung der Verbundplatten begrenzen und somit die Randbereiche bzw. die äußeren Bereiche der Verbundplatten bilden.
Im Rahmen der Erfindung ist man allerdings nicht auf Prepregs im Speziellen eingeschränkt, sondern kann prinzipiell mehrere Arten eines Faserverbundes in Harzmatrix verwenden.
Hierzu zählen beispielsweise auch Faserverbunde in Harzmatrix, die mittels
Infusionstechnologie mit Harz getränkt werden.
Die sich in ihrer Polymerstruktur unterscheidenden Harze, die als Harzmatrix Verwendung finden können, sind Duroplasten oder Thermoplasten, wobei vorzugsweise Durplasten bzw. Duromere eingesetzt werden, da diese nach ihrer Aushärtung durch Erwärmung oder andere Maßnahmen nicht mehr verformt werden können.
Allgemein können Kunstharze auch aufgrund ihrer chemischen Aushärtereaktionen unterschieden werden, dazu zählen Polyadditions-, Polykondensations- und
Polymerisationsreaktionen, wobei vorwiegend Harze mit Polyadditionsreaktionen als Aushärtereaktionen, vorzugsweise Epoxidharze, verwendet werden.
Die eingesetzten Prepregs sind ein Faserverbund in Harzmatrix mit einem
Endlosfasergewebe, das mit einer duroplastischen Kunststoffmatrix, vorzugsweise
Epoxidharz, vorimprägniert ist.
In weiterer Folge sind die Parameter, obwohl speziell für die Ausführungsform mit Prepregs angegeben, allgemein für den jeweiligen eingesetzten Faserverbund in Harzmatrix gültig. Hierbei können die Prepregs einen Harzgehalt von 37 bis 45 Prozent, vorzugsweise 45 Prozent, aufweisen, wobei der Harzgehalt bei Verwendung von Faserverbunden in
Harzmatrix mittels Infusionstechnologie bis zu 55 Prozent aufweisen kann.
Ein weiterer Parameter von Prepregs ist die sogenannte Klebrigkeit, die üblicherweise in Tack angegeben wird. Dieser Parameter ist unter anderem wichtig für das Einlegen der Prepreglagen in ein vorgeformtes Werkzeug. Die Prepregs können eine Klebrigkeit von 0 bis 2 Tack, vorzugsweise 1 bis 2 Tack, insbesondere 2 Tack, aufweisen, wobei sich eine Fertigung von Prepregs bereits mit Tack 1 häufig als schwierig gestaltet, wird eine Klebrigkeit von 2 Tack bevorzugt.
Als Fasertypen bzw. Faserart werden üblicherweise Glasfasern, Basaltfaser, Kohlenstofffaser oder Aramidfasern verwendet. Glasfasern und/ oder Kohlenstoff- bzw. Carbonfasern werden bevorzugt eingesetzt, wobei Prepregs mit einem Glasfasertyp eine bessere
Verarbeitungsmöglichkeit sowie Oberflächenqualität bieten.
Die Prepregs können ferner ein Flächengewicht von 75 bis 680 g/ m2 aufweisen, wobei vorzugsweise Prepregs mit einem Flächengewicht von 180 bis 210 g/ m2 verwendet werden, um das Laminat 110 zu bilden.
Weiters ist die Bindung bzw. Webung der Prepregs entscheidend für die Elastizität und Festigkeit der einzelnen Prepregs, wobei die Lage bzw. die Verdrehung der Prepreglagen bzw. Schichten des Laminats 110 zueinander ausschlaggebend ist, um eine lastgerechte Faserorientierung zu erzielen.
Als mögliche Bindungsarten können Prepregs mit Köperbindung sowie mit Atlasbindung als auch mit unidirektionalem Gewebe Verwendung finden. Bei Prepregs mit Köperbindung sind solche mit 2x2 Twill Webung bevorzugt, da die Eigenschaften in Längs- sowie in Querrichtung nahezu gleich sind. Aufeinanderfolgende Schichten mit einem solchen symmetrischen Gewebe sind in der Regel nur in eine Richtung eingelegt und nicht verdreht zueinander angeordnet. Im Falle einer Atlasbindung bzw. Satinbindung werden bevorzugt Prepregs mit einer 4H- und/ oder 8H-Bindung eingesetzt, wobei aufeinanderfolgende Schichten mit einem solchen asymmetrischen Gewebe verdreht zueinander in dem Laminat 110 angeordnet sind.
Weiters können die für einen äußeren Beobachter sichtbaren Flächen der Korpusteile bzw. des Möbels Prepregschichten aufweisen, die in einer Atlasbindung vorliegen, vorzugsweise in einer 4H- und/ oder 8H-Bindung, da diese für eine weitere Oberflächenbehandlung besonders geeignet sind.
Die oben beschriebenen, möglichen Parameter in Bezug auf das Laminat 110 und die Laminat bildenden Schichten sind ebenso für die Verbundplatten 200, 300 und 400 der Beispiele aus den Fig. 2, 3 und 4 sowie für nicht gezeigte erfindungsgemäße Verbundplatten gültig.
In den Zwischenräumen, die durch das zumindest eine Kernelement und dem Laminat 110, 210, 310, 410 gebildet werden, wird als Schaummaterial 120 bevorzugt ein 2- Komponentenschaum auf Epoxidbasis verwendet, jedoch können je nach Art der
Ausführung der Verbundplatte 100, 200, 300, 400 andere Schaummaterialien 120 eingesetzt werden, wie beispielsweise PUR-, PMI- oder PESU-Schaum, wobei das Schaummaterial 120 eine Dichte von 150 bis 600 kg/ m3, vorzugsweise 270 kg/ m3, aufweisen kann,
Generell sorgt das Schaummaterial 120 für stabile Kantenbereiche der jeweiligen
Verbundplatten 100, 200, 300, 400 bei gleichzeitig niedrigem Gewicht bzw. spezifischen Gewicht im Vergleich zu einer üblicherweise verwendeten Pottingfüllmasse, insbesondere bei Verwendung einer Wabenkernplatte bzw. eines Wabenkerns 130, 230, 330, 430 als Kernelement.
Weiters können zusätzliche Einlegeteile innerhalb der Verbundplatte angeordnet werden, um eine mögliche, zusätzliche Stabilität zu erzeugen. Als Einlegeteile können beispielsweise vorgefertigte Faserverbundteile und/ oder Aluminiumblöcke 350, 450 eingesetzt werden, wobei letzteres als stabile und feste Befestigungsmöglichkeit für weitere Verbundplatten oder andere Bauteile fungieren kann, beispielsweise durch Anschrauben von
Verbundplatten oder anderen Bauteilen. Ferner kann auch mehr als ein Kernelement innerhalb einer Verbundplatte 200, 300, 400 angeordnet sein, wobei sich die zwei oder mehr Kernelemente im Sinne ihrer Festigkeit und/ oder spezifischen Gewichts unterscheiden können. So kann, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Wabenkern 230 neben einem Schaumkern 240 innerhalb der Verbundplatte 200
angeordnet sein, wobei auch ein Schaumkern alleine als einziges Kernelement fungieren kann.
Hierbei kann der Schaumkern eine Dichte von 30 bis 150 kg/ m3, vorzugsweise 48 oder 50 kg/ m3, aufweisen.
Je nach Schaumart können die Schaumkerne 240, 340 bis zu gewissen Temperaturen eingesetzt werden, wobei eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 150°C für eine
Herstellung der Verbundplatte 100, 200, 300, 400 beispielsweise in einer Autoklave vorgesehen sein kann.
Weiters ist bei der Fertigung der Verbundplatte 100, 200, 300, 400 eine Druckbeständigkeit des Schaumkerns von 4 bar günstig, wobei die Druckbeständigkeit meistens direkt mit der Temperaturbeständigkeit zusammenhängt.
Allgemein lässt sich sagen, dass die verwendeten Kernelemente aus voneinander verschiedenen Materialien, hinsichtlich ihrer Festigkeit und/ oder ihres spezifischen Gewichts, sein können.
Weiters kann die Anordnung der jeweiligen Kernelemente selbstverständlich variieren, wie Fig. 3 und 4 zeigen.
In Fig. 3 ist ein Wabenkern 330 neben einem Schaumkern 340, sowie ein Aluminiumblock 350 als Einlegeteil über den beiden Kernelementen 330, 340 angeordnet, wobei der
Aluminiumblock 350 die gleiche flächige Ausdehnung aufweist wie die Flächenausdehnung der beiden benachbarten Kernelementen 330, 340 zusammen.
Ferner kann ein Aluminiumblock 450 zwischen zwei Wabenkernplatten 430 innerhalb der Verbundplatte 400 angeordnet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die in den Fig. 1, 2, 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiele der Anordnung der Kernelementen und Einlegeteile keine erschöpfenden
Anordnungsmöglichkeiten darstellen.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundplatte 100, 200, 300, 400 werden zuerst eine erste und eine zweite Bauteilschale 500, 510, wie in Fig. 5 skizziert, hergestellt. Hierzu wird jeweils eine erste Schicht aus dem Faserverbund, vorzugsweise Prepreg, in ein vorgefertigtes Werkzeug 650 eingelegt. Anschließend werden diese ersten Schichten mit beispielsweise 0,95 bar Unterdruck vakuumiert, sodass die jeweiligen ersten Schichten möglichst genau in die Werkzeugform 650 eingepasst werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die möglichen Formen der Bauteilschalen 500, 510 nicht durch die in den Figuren oder in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen limitiert sind.
Danach können je nach statischen Anforderungen weitere Schichten bzw. Lagen, jedoch zumindest eine weitere Schicht, in das Werkzeug 650 eingelegt werden.
Anschließend werden die aus den jeweiligen Schichten geformten Bauteilschalen 500, 510 mit dem Werkzeug vakuumiert und in einem Autoklaven bei 4 bar Überdruck und ungefähr 130°C erhitzt und ausgehärtet.
Um ein mögliches Überlaufen des später einzufüllenden Schaummaterials 120 zu verhindern und das Verkleben der beiden Schalen zu erleichtern, können Falzbereiche 610 an der ersten Bauteilschale 500 ausgeformt werden, wobei hierzu ein Silikonteil 620 zusätzlich in das Werkzeug 650 eingelegt werden kann.
Fig. 6 zeigt einen skizzenhaften Aufbau eines Werkzeugs 650 und darin eingelegten
Schichten aus dem Faserverbund, die die erste Bauteilschale 500 bilden. Das Silikonteil 620 ist in das Werkzeug 650 eingelegt und dehnt sich bei höheren Temperaturen, die
beispielsweise in einem Autoklaven erreicht werden, aus, um so einen notwendigen
Gegendruck für die Falzbereiche 610 während des Aushärtens zu erzeugen. Nach dem Aushärten werden die Bauteilschalen 500, 510 mit dem Werkzeug 650 aus dem Autoklaven herausgenommen, wobei darauf zu achten ist, dass die Bauteilschalen 500, 510 in dem Werkzeug 650 verbleiben.
Um nun ein Kernelement 130, 230, 240, 330, 340, 430 in die erste Bauteilschale 500
einzubringen, wird ein Klebemittel auf dem Innenbereich bzw. den Innenseiten der ersten Bauteilschale 500 aufgebracht und das gewünschte Kernelement bzw. die gewünschten Kernelemente 130, 230, 240, 330, 340, 430, beispielsweise Wabenkernplatte, Wabenkern ohne Deckschichten und/ oder Schaumkern, auf dem aufgebrachten Klebemittel angeordnet.
Als Klebemittel werden chemisch härtende Klebstoffe - oft auch Reaktionsklebstoffe genannt - verwendet. Die Unterscheidung nach Art der chemischen Reaktion bei der entsprechenden Aushärtung beschränkt sich wie bei der Harzmatrix auf Polymerisation, Polykondensation und/ oder Polyaddition.
Ferner kann das Klebemittel als 1- oder 2-Komponentenkleber ausgebildet sein, der aus der Gruppe der Epoxidharz-Klebstoffe, Polyurethan-Klebstoffe, Cyanacrylat-Klebstoffe,
Methylmethacrylat-Klebstoffe oder Phenol-Formaldehyharz-Klebstoffe ist.
Weiters können zusätzliche Einlegeteile 450, wie beispielsweise Aluminiumblöcke oder anderer vorgefertigte Faserverbundteile, in das Werkzeug eingelegt werden.
Danach wird das Klebemittel auf einer Seite der zweiten Bauteilschale 510 aufgebracht.
Anschließend werden die verbleibenden Zwischenräume, die nicht von dem Kernelement bzw. Kernelementen 130, 230, 240, 330, 340, 430 eingenommen werden, mit einem flüssigen Schaummaterial 120 ausgefüllt. Diese Zwischenräume sind in der Regel an den
Kantenbereichen der ersten Bauteilschale 500 bzw. der herzustellenden Verbundplatte 100, 200, 300, 400 vorzufinden.
Danach wird die zweite Bauteilschale mit der ersten Bauteilschale 500 zusammengefügt, wobei zum Fertigstellen der Verbundplatte 100, 200, 300, 400, die zusammengefügten Bauteilschalen 500, 510 vorzugsweise in einer Presse oder mit Hilfe von Pressplatten und Schraubzwingen ausgehärtet werden. Um einen Überschuss des sich beim Aushärten ausdehnenden Schaummaterials 120 austreten zu lassen und anschließend abzutragen, kann in der ersten und/ oder in der zweiten Bauteilschale 500, 510 zumindest eine Entlüftungsöffnung angeordnet sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
Verbundplatte
Laminat
Schaummaterial
Wabenkern
Schaumkern
Einlegeteil bzw. Aluminiumblock erste Bauteilschale
zweite Bauteilschale
Falzbereich
Silikonteil
Werkzeug

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verbundplatte (100, 200, 300, 400), umfassend zumindest ein Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) und zumindest zwei das Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) umgebende, ein Laminat (110, 210, 310, 410) bildende Schichten aus einem Faserverbund in einer
Harzmatrix, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere durch das zumindest eine Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) und das Laminat (110, 210, 310, 410) gebildete Zwischenräume, insbesondere in den
Kantenbereichen der Verbundplatte (100, 200, 300, 400), zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit einem Schaummaterial (120) gefüllt sind.
2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) ein geringeres spezifisches Gewicht als das Schaummaterial (120) aufweist.
3. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) eine Wabenkernplatte, ein Wabenkern ohne Deckschichten (130, 230, 330, 430) oder ein Schaumkern (240, 340) ist.
4. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundplatte zwei oder mehr Kernelemente (130, 230, 240, 330, 340, 430) umfasst.
5. Verbundplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehreren Kernelemente (130, 230, 240, 330, 340, 430) innerhalb der Verbundplatte (100, 200, 300, 400) beabstandet zueinander angeordnet sind, sodass zumindest ein weiterer Zwischenraum gebildet wird, wobei dieser zumindest eine weitere Zwischenraum zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit dem Schaummaterial (120) gefüllt ist.
6. Verbundplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehreren Kernelemente (130, 230, 240, 330, 340, 430) innerhalb der Verbundplatte (100, 200, 300, 400) beabstandet zueinander angeordnet sind, sodass zumindest ein weiterer Zwischenraum gebildet wird, wobei dieser zumindest eine weitere Zwischenraum nicht mit dem
Schaummaterial (120) gefüllt ist.
7. Verbundplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr Kernelemente (130, 230, 240, 330, 340, 430) unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wabenkernplatte, Wabenkern ohne Deckschichten und Schaumkern.
8. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkern (240, 340) eine Dichte von 30 bis 150 kg/ m3, vorzugsweise 48 oder 50 kg/ m3, aufweist.
9. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Faserverbund mit einer Harzmatrix vorimprägniert ist.
10. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Faserverbund eine Harzmatrix auf Epoxid-, Phenol- oder Cyanat Ester-Basis aufweist.
11. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Faserverbund eine Harzmatrix aus der Gruppe der Polyadditions-, Polykondensations- oder Polymerisationsreaktionsharze aufweist, vorzugsweise eine Harzmatrix mit
Polyadditionsreaktion als Aushärtereaktion, insbesondere Epoxidharz.
12. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der
Faserverbund aus Carbonfaser und/ oder Glasfaser ist.
13. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Faserverbund einen Harzgehalt von 35 bis 55 Prozent, vorzugsweise 45 Prozent, aufweist.
14. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Faserverbund eine Klebrigkeit von 0 bis 2 Tack, vorzugsweise 1 oder 2 Tack, insbesondere 2 Tack, aufweist.
15. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Faserverbund ein Flächengewicht zwischen 75 bis 680 g/ m2, vorzugsweise ein
Flächengewicht zwischen 180 bis 210 g/ m2, aufweist.
16. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Laminat (110, 210, 310, 410) bildenden Schichten eine Köperbindung von 2x2 Twill und/ oder eine 4H- bis 8H Satin Atlasbindung aufweisen.
17. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die einem Beobachter von außen optisch zugänglichen Flächen der Verbundplatte (100, 200, 300, 400) eine 4H- bis 8H Satin Atlasbindung aufweisen.
18. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (120) eine Dichte von 150 bis 600 kg/ m3, vorzugsweise 270 kg/ m3, aufweist.
19. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (120) ein 2-Komponentenschaum auf Epoxidbasis ist.
20. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (120) ein 2-Kompontentenschaum auf PU-Basis ist.
21. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundplatte (300, 400) zumindest ein weiteres Einlegeteil (350, 450), beispielsweise einen Aluminiumblock und/ oder ein vorgefertigtes Faserverbundteil, umfasst.
22. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) von dem Schaummaterial (120) nicht ausgefüllt ist.
23. Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte (100, 200, 300, 400), umfassend folgende Schritte in chronologischer Abfolge: a) Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Bauteilschale (500, 510) aus einem
Faserverbund in einer Harzmatrix, wobei hierzu jeweils zumindest zwei Schichten aus dem Faser verbünd in Harzmatrix in ein vorgefertigtes Werkzeug (650) eingelegt werden, b) Vakuumieren des Werkzeugs (650) mit den Bauteilschalen (500, 510) und Aushärten der Bauteilschalen (500, 510) in einem Autoklaven, c) Herausnehmen der ausgehärteten Bauteilschalen (500, 510) mit dem Werkzeug (650) aus dem Autoklaven, wobei vorzugsweise die Bauteilschalen (500, 510) im Werkzeug (650) verbleiben, d) Aufbringen eines Klebemittels auf die Innenflächen der ersten Bauteilschale (500), e) Einlegen zumindest eines formatierten bzw. zugeschnittenen Kernelements (130, 230, 240, 330, 340, 430), beispielsweise Wabenkernplatte, Wabenkern ohne Deckschichten und/ oder Schaumkern, in die erste Bauteilschale (500), f) Aufbringen des Klebemittels auf zumindest eine Seite der zweiten Bauteilschale (510), g) Eingießen des flüssigen Schaummaterials (120) in die erste Bauteilschale (500), sodass das Schaummaterial (120) den Zwischenraum zwischen der ersten Bauteilschale (500) und dem zumindest einem Kernelement (130, 230, 240, 330, 340, 430) ausfüllt, h) Zusammenfügen der ersten und der zweiten Bauteilschale (500, 510), und i) Aushärten lassen der zusammengefügten Bauteilschalen (500, 510).
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) jeweils eine erste Schicht aus dem Faserverbund in das vorgefertigte Werkzeug (650) eingelegt wird, mit anschließendem Vakuumieren der jeweiligen ersten Schichten zum Einpassen an die Werkzeugform, wobei danach je Bauteilschale (500, 510) zumindest eine weitere Schicht aus dem Faserverbund in das Werkzeug (650) eingelegt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt b) ein Silikonteil (620) in das Werkzeug (650) eingelegt wird, welches sich bei genügend hoher Temperatur ausdehnt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und/ oder der zweiten Bauteilschale (500, 510) zumindest eine Entlüftungsöffnung angeordnet ist, um einen Überschuss des sich beim Aushärten ausdehnende
Schaummaterials austreten zu lassen und anschließend abzutragen.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt e) zumindest ein Einlegeteil (350, 450) in das Werkzeug (650) eingelegt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel ein 1- oder 2-Komponentenkleber aus der Gruppe der chemisch härtenden Klebstoffe ist, beispielsweise Epoxidharz-, Polyurethan-, Cyanacrylat-, Methylmethacrylat- oder Phenol- Formaldehyharz-Klebstoffe.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, zur Herstellung einer Verbundplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22.
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