用于制造复合构件的方法及其应用技术

用于制造具有带有从外面可供使用的开口(3)的、处于内部的成型件(1)的复合构件(1)，将所述成型件引入到模具中，在其模壁上施加外壳层(11)。利用热绝缘的塑料泡沫(12)填充在成型件(2)与外壳层(11)之间的空腔，所述塑料泡沫在该模具中发泡并且连接模具部件与外壳层。在脱模之后提供具有质量良好的、由外壳层构成的表面的复合构件。这样的复合构件优选用于连接热绝缘管道。

Method for manufacturing composite components and applications thereof

A composite member (1) having an internal molding (1) with an opening (3) for use from an outside, for molding the molding into a mold and applying a coat layer (11) on its die wall. A cavity between a molding element (2) and a housing (11) is filled with a thermally insulated plastic foam (12), the plastic foam is foamed in the mold, and the die member and the housing layer are connected. After demoulding, a composite member having a surface of good quality and composed of a shell layer is provided. Such composite members are preferably used to connect thermally insulated pipes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造复合构件的方法及其应用
本专利技术涉及一种用于制造复合构件的方法，所述复合构件具有至少一个带有开口的内部空心成型体，所述开口在该复合构件中是可供使用的。此外，本专利技术涉及一种按照该方法制造的复合构件的应用。
技术介绍
使用套管以用于连接热绝缘管，所述热绝缘管例如用于输送冷却介质、例如水。所述套管由介质穿流的内部件构成，通常是聚乙烯(PE)制成的空心体。该空心体除了在其用于介质的开口上之外，在外部完全由通常是聚氨酯(PU)的热绝缘材料包围。该套管因此热绝缘地避免了环境空气使冷却介质升温。在套管的表面上不允许形成冷凝水，并且此外该表面在机械上必须是耐抗的，以便增大安装时的负荷，因此经常使用位于热绝缘体上的由聚乙烯制成的外壳。该套筒可以具有各种各样的形状。因此存在直线连接件，但也需要弯曲的形状或T形件。在许多情况中，所述套管还具有附加的通道，所述通道向外引导并且必须在上侧上保持敞开。所述通道用作缆线的接触位置，在安装时连接这些接触位置并且因此能够实现将套管端部与管端部电焊接。制造这样的复合构件可以通过如下方式进行：将内部件引导到聚乙烯外壳中并且在中心定心之后利用合适的材料包覆发泡。在此问题是，因为不能在预制的聚乙烯外壳内部进行定位，因此不能加工弯曲的或有分支的内部件。因而，该方法仅可普遍用于笔直的部件，所述笔直的部件不具有用于电焊接的接触位置。另一个缺点是必需提供聚乙烯外壳的必要性。这些部件必须复杂地注塑成型。此外，聚乙烯外壳的壁厚相对较大，这意味着较高的材料费用。在DE10153855A1中描述了一种方法，在该方法中，在铸模表面在该位置上设置装饰性漆之后，成型件仅部分地在定义的位置上利用泡沫从后面注塑，所述装饰性漆随后形成成品构件的表面。该表面的功能主要是装饰性的，并未提及特别的机械稳定性。所使用的泡沫不具有热绝缘的功能。代替喷射到铸模中的漆，也可以嵌入成型表层，该成型表层然后形成成品构件的表面。这例如在DE102007061643A1中描述。该方法的缺点是在单独的工作步骤中制造成型表层的必要性。此外，使用单组分聚氨酯系统，其必须进行调温以便时效硬化。EP1190828A1说明一种类似的方法，但是区别在于该铸模由多个部件组成，这借助侧凹部简化了较复杂的复合构件的脱模。在US5223193A中要求保护一种方法，在该方法中将起反应的异氰酸盐/多元醇混合物施加到铸模的表面上。接下来旋转模具，以便在表面上产生均匀的分布，并且在此之后利用第二聚氨酯系统进行发泡。在该方法中没有处于内部的部件被包覆发泡。在US5580501A中描述第一层如何以基于聚氨酯的粉状漆的形式施加到铸模中。在该方法中也需要调温以便使粉状漆熔化并进行反应。未设置被包覆发泡的处于内部的部件。在US2005244628A中描述如何可以制造较软的物体，其方式为：同样首先将涂层施加到铸模中并且随后利用其它聚合物施加第二涂层。在此没有使用硬质泡沫。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种有效的制造复合构件的方法，所述复合构件由预制的塑料成型件以及包围该成型件的热绝缘层制成，在成品复合构件中通过所述成型件引入已调温的液体介质，并且该热绝缘层具有位于其上的抗机械负荷的耐抗表面层。该表面层应形成一个封闭的、产生高品质印象的复合构件表面。所提出的任务是通过权利要求1的特征来解决的。所要求保护的方法的优点是多种多样的。在较少的方法步骤中制造复杂的塑料复合构件，所述复合构件利用替代的方法很难或根本无法制造。由于较少的方法步骤，确保了较高的通过能力以及因此良好的生产率。此外，取消用于聚乙烯外壳的生产步骤，该生产步骤不再需要。因为外壳层分别仅以如下厚度施加，该厚度事实上仅需要用于最终应用，所以这也实现了显著的材料节省。优选0.1mm至3mm的厚度明显小于通常使用的聚乙烯外壳的3mm至6mm的厚度。复合构件的表面的特性可以通过选择在模具中施加的外壳层的材料来确定，同样可以确定在外壳层与热绝缘泡沫之间的连接。因此，通过逐步的过程，该复合体的最终特性可以有针对性地适用于个别情况。因此，例如通过选择外壳层可以改变表面的硬度。因而，该复合体的每个部件承担一个完全特定的功能，处于内部的部件用于输送已调温的介质，绝缘泡沫关于热隔离具有良好的特性并且是相对坚硬的，以便提供良好的整体稳定性，外表层表现出弹性特性并且对刮痕或其它机械影响不敏感。如已提到的，施加优选具有在0.1mm至3mm的范围中的厚度的外壳层。该厚度可以根据复合构件的使用来选择，因此该复合构件满足在相应使用中的要求。该厚度尤其可以选择小于3mm。尤其是在模具部件中通过喷射塑料来施加外壳层，这允许以所希望的厚度快速且有针对性地施加。优选形成基于聚氨酯的外壳层。这实现在外壳层与热绝缘体之间的期望的连接，所述热绝缘体优选为聚氨酯泡沫。外壳层在施加过程中可以在模具中单层地或多层地施加。优选在闭合模具之前将至少一种塑料泡沫组分引入到模具中，使得在成型件在该模具部件中定位之后，例如将用于形成聚氨酯泡沫的两种组分注入到打开的下模具部件中。然后放置上模具部件，并且固定所述两个模具部件。形成泡沫并且将所述泡沫与外壳层以及成型体进行连接。替代地，首先将模具闭合并且通过至少一个为此设置在模具中的开口引入形成泡沫的物质。优选所述至少一个外壳层这样形成，或这样选择用于该外壳层的塑料材料，使得作为复合构件表面的外壳层具有至少40邵氏D的硬度。进一步可能的是，如果希望实现复合构件的特定的表面特性，可以将另外的外壳层或必要时多个外壳层施加到已脱模的复合构件上。根据EN12667标准在50℃测量时，热绝缘塑料泡沫优选具有小于0.040W/m*K的热导率，以及根据ISO844标准尤其是具有至少100kPa的抗压强度。优选地，所述热绝缘塑料泡沫由异氰酸盐/多元醇混合物形成，该混合物构成用于在室温时发生化学反应。当足够继续进行硬化时，优选进行模具开模以及复合体脱模，对此尤其是可以理解为：在模具中热绝缘塑料泡沫的组分转化已完成至少80％至95％。进一步优选地，所述模具部件的接触面是窄的，使得所述模具部件仅在0.5毫米至1毫米的宽度上接触。这得到了外壳层在所述接触面的区域中的质量，其可以使得在脱模后进行去毛刺变得不必要。包覆发泡的成型体可以具有任意的形状，也可以成功地对弯曲的部件或T形件进行加工。也毫无问题地可行的是，使用在任意位置上具有接片、通道或其它附加物的成型体。按照该方法制造的复合构件的优选的应用是作为用于连接热绝缘管的套筒，所述管具有内管、包围内管的热绝缘体以及外壳。以本身已知的方式进行使用，其方式为：将管的在连接区域中暴露的内管引入到复合构件或套筒的开口中并且在那里以合适的方式固定。附图说明本专利技术的其它构型、优点和应用由从属权利要求以及由借助附图的后续说明得出。在附图中：图1示出模具的其中一个模具部件的俯视图；图2示出闭合的模具的端视图；以及图3示出复合构件的端视图。具体实施方式借助图1至图3说明作为本专利技术示例的实施方式。在此，为了简化附图该成型体选择为没有分支的圆柱形成型体。如已提到的，按照本专利技术的方法但是允许制造具有复杂形状的内成型件的复合构件。图1示出两件式的模具6的第一模具部件7的俯视图。两个模具部件7和8在图2中在闭合的状态可见。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造复合构件(1)的方法，所述复合构件具有至少一个带有开口(3)的内部空心成型体(2)，所述成型体(2)的开口在该复合构件中是可供使用的，所述方法包括以下步骤：‑提供具有至少一个第一模具部件(7)以及一个第二模具部件(8)的可闭合且可打开的模具(6)，所述模具在闭合的状态中利用其内模壁(9)限定成品复合构件(1)的尺寸和轮廓；‑将至少一个由塑料制成的外壳层(11)施加到两个模具部件(7、8)的内模壁(9)上；‑将成型体(2)在模具(6)中定位成，使得成型体在模具闭合的情况下位于模具中并且成型体的开口关闭；‑在闭合的模具中对成型体包覆发泡出热绝缘的塑料泡沫(12)，所述塑料泡沫单组分或多组分地引入到模具中并且在该模具中膨胀并且与外壳层和成型体连接；以及‑打开模具并将复合构件脱模，所述复合构件包括成型体(2)、热绝缘塑料泡沫(12)以及外壳层(11)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.04 CH 1345/141.用于制造复合构件(1)的方法，所述复合构件具有至少一个带有开口(3)的内部空心成型体(2)，所述成型体(2)的开口在该复合构件中是可供使用的，所述方法包括以下步骤：-提供具有至少一个第一模具部件(7)以及一个第二模具部件(8)的可闭合且可打开的模具(6)，所述模具在闭合的状态中利用其内模壁(9)限定成品复合构件(1)的尺寸和轮廓；-将至少一个由塑料制成的外壳层(11)施加到两个模具部件(7、8)的内模壁(9)上；-将成型体(2)在模具(6)中定位成，使得成型体在模具闭合的情况下位于模具中并且成型体的开口关闭；-在闭合的模具中对成型体包覆发泡出热绝缘的塑料泡沫(12)，所述塑料泡沫单组分或多组分地引入到模具中并且在该模具中膨胀并且与外壳层和成型体连接；以及-打开模具并将复合构件脱模，所述复合构件包括成型体(2)、热绝缘塑料泡沫(12)以及外壳层(11)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在模具中的热绝缘的塑料泡沫的组分的转化已完成至少80％至95％时，将模具打开。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，施加具有在0.1mm至3mm的范围中的厚度的所述外壳层，尤其是通过喷射形成外壳层的塑料来进行所述施加。4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，形成基于聚氨酯的所述外壳层。5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述外壳层单层地...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·厄施格尔，J·克雷斯，C·丹鲍伊，
申请(专利权)人：布鲁格管道控股股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH