通过多重粘合来制造复合板材的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造带状的复合板材(1)的设备(1)和方法，该复合板材具有至少两个外侧金属覆盖板和至少一个设置在覆盖板(7、8)之间的塑料层，该设备具有至少一个第一粘合装置(12)，其用于将金属覆盖板(7、8)与设置在金属覆盖板之间的、至少一个塑料层(6)粘合，该粘合装置具有至少两个形成粘合缝隙的粘合辊(12a、12b)，其中沿进程方向在第一粘合缝隙之后设置第一加热区域(13、26、40)，其具有在第一粘合缝隙中的第一粘合步骤之后用于将复合板材(2、32、45)重新加热到粘合温度的加热装置，并且沿进程方向在第一加热区域(13、26、40)之后设置第二粘合装置(14、27、43)，其具有通过至少两个粘合辊(14a、14b、27、40)形成的第二粘合缝隙并且在第二粘合缝隙之后设置冷却区域(16、30、44)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造带状的复合板材的设备，该复合板材具有至少两个外侧的金属覆盖板和至少一个设置在覆盖板之间的塑料层，该设备具有至少一个第一粘合装置，其用于将金属覆盖板与设置在金属覆盖板之间的、至少一个塑料层粘合成复合板材，该第一粘合装置具有至少两个形成第一粘合缝隙的粘合辊。此外，本专利技术还涉及到一种用于制造带状的复合板材的方法，该复合板材具有至少两个金属的覆盖板和至少一个设置在这些覆盖板之间的塑料层，该方法包含以下方法步骤：-通过多个开卷机提供至少两个金属带材以及至少一个塑料薄膜；-在将金属带材和塑料薄膜引入到具有通过两个粘合辊形成的粘合缝隙的粘合装置之前对金属带材和塑料薄膜进行预加热；-将至少两个金属带材与设置在这些金属带材之间的、至少一个塑料薄膜在第一粘合装置中粘合成复合板材。
技术介绍
由两个金属的覆盖板与设置在这些覆盖板之间的塑料层组成的复合板材也称为夹芯板，该复合板材与例如通常在汽车制造中使用的、实心材料组成的钢板相比具有巨大的减重潜力。因此例如具有层顺序为钢/塑料/钢以及相应厚度为0.5mm/1mm/0.5mm的夹芯板相比于具有1.91mm厚度的单层变体而言具有几乎相同的抗弯性能。然而复合板或夹芯板却具有最多为40％的、更小的重量。为了制造相应的复合板材，至今使用以双带压力机的形式的粘合装置，其也具有粘合装置。将提供用于金属的覆盖板的金属带材以及提供用于塑料层的塑料薄膜持续地引入双带压力机。在双带压力机中首先在加热区域内将金属带材和塑料薄膜加热至粘合温度，这是在将金属带材和塑料薄膜引入到设置在双带压力机中的粘合装置之前进行的。设置在双带压力机中的、以砑光机形式的粘合装置通过高线性压力制造金属板与塑料层之间的最终粘附，随后接着是同样通过双带压力机构成的冷却区域，在该冷却区域中将带状的复合板材冷却。在此，能够在冷却区域中调整出不同的冷却温度和冷却速率。在双带压力机中，热传输既在加热区域中又在冷却区域中通过与铝板的直接或间接接触而进行，这些铝板以带速共同运转的方式或者固定的方式而布置。为了不损坏复合板材的表面，在固定的铝板与复合板之间的共同运转的传送带是必要的。已证实的是，以相应的已知的设备的生产速率至今是不足以在制造方法中达到高经济效益的。此外，一直存在这样的需求，即，增大金属板材与塑料层之间的附着力，以便于预防例如在进一步加工复合板材时金属层和塑料层之间的脱层。从国际专利申请WO2009/043777A2中已知一种用于制造复合板材的方法，该复合板材具有两个外侧的金属覆盖板以及设置在覆盖板之间的塑料层，其中如已经描述的那样为了制造复合板材而使用双带压力机。
技术实现思路
从现有技术出发，本专利技术的目的在于提出一种用于制造复合板材的方法和设备，通过该方法和设备能够显著提高经济性，即，生产速率并且同时能够减小在进一步加工中复合板材的脱层的风险。根据本专利技术的第一教导，关于用于制造带状的复合板材的这类设备的目的这样实现，即，沿进程方向在第一粘合缝隙之后设置第一加热区域，该加热区域具有用于在第一粘合缝隙中的第一粘合步骤之后重新将复合板材加热到粘合温度的加热装置，并且沿进程方向在第一加热区域之后设置第二粘合装置，该第二粘合装置具有通过至少两个粘合辊形成的第二粘合缝隙并且在第二粘合缝隙之后设置冷却区域。在根据本专利技术的设备中不存在这样的需求，即，为了真正的粘合工序而使用双带压力机(也即设置具有整合的粘合装置的双带压力机)从而能提高生产速率。金属覆盖板与塑料层之间的接合的提供既通过第一粘合装置的粘合辊又通过后面布置的第二粘合装置的粘合辊来进行。第一粘合装置和第二粘合装置都能够以更高的生产速率实施金属覆盖板与塑料层之间的粘合工序。根据本专利技术的设备的第一种设计方案，为了提供金属覆盖板而分别设置了用于开卷至少两个金属带材的开卷机，为了提供至少一个塑料层而设置了至少一个用于开卷至少一个塑料薄膜的开卷机以及设置了用于在第一个粘合成复合板材的步骤之前对至少两个金属带材和至少一个塑料薄膜进行预加热的装置。然而能够考虑的还是，将塑料层作为单件货品而提供。通过用于对至少两个金属带材进行预加热的装置，将这些金属带材优选地预加热到100℃至300℃的温度。将塑料薄膜优选地预加热到50℃至150℃的温度。在对金属带材进行预加热时，这些金属带材能够感应地(例如通过横向场或者纵向场的感应)、传导地(例如通过在两个辊子之间进行电阻加热)、通过对流炉以及热空气、红外照射器或者近红外线放射器(NIR-Strahler(NIR照射器))、标线激光器或光激射二极管、通过使用气体射流器或煤气燃烧器来间接或直接地加热或者通过经转动的、能够加热的辊子的接触加热来加热。例如在预加热期间不出现任何塑性变形，从而能够制造出尽可能尺寸精确的复合板材。塑料层例如通过使用热空气的对流炉、红外线照射器或气体射流器、特别是间接的气体射流器、煤气燃烧器或也通过经转动的、可加热的辊子的接触加热而加热至粘合温度。根据本专利技术第一种替代性的设计方案，为了提供至少一个金属覆盖板而设置至少一个用于开卷至少一个金属带材的开卷机，设置至少一个用于开卷至少一个至少单面粘有塑料薄膜的金属带材的开卷机以及设置了用于在第一个粘合成复合板材的步骤之前对至少一个至少单面粘有塑料薄膜的金属带材和至少一个金属带材进行预加热的装置。通过这个替代性的实施方式，能够简化粘合步骤，因为塑料薄膜已经粘附在金属带材上。根据本专利技术的设备的第二种替代性的设计方案，为了提供金属覆盖板而分别设置了用于开卷至少两个金属带材的开卷机，为了提供至少一个塑料层而设置了至少一个用于开卷至少一个塑料薄膜的开卷机以及设置了用于在为了制造至少单面粘有塑料薄膜的金属带材而设的粘合步骤之前对至少一个金属带材和至少一个塑料薄膜进行预加热的装置。在进程方向上，在粘合步骤之后，另外设置用于在第一个粘合成复合板材的步骤之前、对至少单面粘有塑料薄膜的至少一个金属带材以及至少一个另外的金属带进行预加热的装置。根据本专利技术的另一种设计方案，设置用于在第一个粘合缝隙之后加热复合板材的金属覆盖板的装置。优选地，设置直接在第一粘合缝隙之后对复合板材的金属覆盖板进行加热的装置，因为通常在粘合过程中会导致在复合板材中的应力。在覆盖板和塑料薄膜穿过粘合缝隙时，通常会产生由温度引起的宽度的变化，特别是由温度引起的塑料层的宽度的变化，从而在复合板材冷却时产生应力。为了避免这种应力，使用了用于在第一粘合缝隙之后加热复合板材的金属覆盖板的装置，该装置有针对性地加热覆盖板。优选地，将放射的加热装置、激光装置或LED设置作为用于在第一粘合缝隙之后加热复合板材的金属覆盖板的装置。以放射的并且因此无接触的形式工作的加热装置具有的好处是，不仅这些加热装置不会对表面造成任何损害，而且能够从外部向金属覆盖板的表面上传递非常精确计量的能量数量。优选地，在此使用标线激光器或者光激射二极管，由此能够在覆盖板从粘合缝隙出来之后立即对覆盖板进行非常精确的加热。然而也能够考虑例如像是NIR照射器这样的其他放射加热装置。根据本专利技术的另一种设计方案，在第一加热区域中设置加热隧道，在该加热隧道中将复合板材放射地、感应地和/或对流地加热至粘合温度。放射的、感应的和对流的加热能够在加热隧道中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造带状的复合板材(2、32、45)的设备(1)，所述复合板材具有至少两个外侧的金属的覆盖板和至少一个设置在所述覆盖板之间的塑料层，所述设备具有至少一个第一粘合装置(12、25、42)，所述第一粘合装置用于将金属的覆盖板(7、8)与设置在金属的覆盖板之间的、至少一个塑料层粘合，所述粘合装置具有至少两个形成第一粘合缝隙的粘合辊(12a、12b、25、42)，其特征在于，沿进程方向在第一粘合缝隙之后设置第一加热区域(13、26、40)，所述第一加热区域具有在第一粘合缝隙中的第一粘合步骤之后用于将复合板材(2、32、45)重新加热到粘合温度的加热装置，并且沿进程方向在第一加热区域(13、26、40)之后设置第二粘合装置(14、27、43)，所述第二粘合装置具有通过至少两个粘合辊(14a、14b、27、40)形成的第二粘合缝隙并且在第二粘合缝隙之后设置冷却区域(16、30、44)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.21 DE 102014110252.51.一种用于制造带状的复合板材(2、32、45)的设备(1)，所述复合板材具有至少两个外侧的金属的覆盖板和至少一个设置在所述覆盖板之间的塑料层，所述设备具有至少一个第一粘合装置(12、25、42)，所述第一粘合装置用于将金属的覆盖板(7、8)与设置在金属的覆盖板之间的、至少一个塑料层粘合，所述粘合装置具有至少两个形成第一粘合缝隙的粘合辊(12a、12b、25、42)，其特征在于，沿进程方向在第一粘合缝隙之后设置第一加热区域(13、26、40)，所述第一加热区域具有在第一粘合缝隙中的第一粘合步骤之后用于将复合板材(2、32、45)重新加热到粘合温度的加热装置，并且沿进程方向在第一加热区域(13、26、40)之后设置第二粘合装置(14、27、43)，所述第二粘合装置具有通过至少两个粘合辊(14a、14b、27、40)形成的第二粘合缝隙并且在第二粘合缝隙之后设置冷却区域(16、30、44)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，-为了提供金属的覆盖板而分别设置了用于开卷至少两个金属带材(7、8)的开卷机(3、4、19、21、33、35)；-为了提供至少一个塑料层而设置了至少一个用于开卷至少一个塑料薄膜(6)的开卷机(5、20、34)；以及-设置了用于在第一粘合步骤之前对至少两个金属带材(7、8)和至少一个塑料薄膜(6)进行预加热的装置(9、10、11、23、26、36、37、39)。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，-为了提供至少一个金属的覆盖板而设置了至少一个用于开卷至少一个金属带材的开卷机；-设置了至少一个用于开卷至少一个、至少单面粘有塑料薄膜的金属带材的开卷机；以及-设置了用于在第一个粘合成复合板材的步骤之前对至少一个至少单面粘有塑料薄膜的金属带材和对至少一个金属带材进行预加热的装置。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，-为了提供金属的覆盖板而分别设置了用于开卷至少两个金属带材的开卷机(33、35)；-为了提供至少一个塑料层而设置了至少一个用于开卷至少一个塑料薄膜的开卷机(34)；-为了制造至少单面粘有塑料薄膜的金属带材，设置了用于在粘贴步骤之前对至少一个金属带材和至少一个塑料薄膜进行预加热的装置(36、37)；-沿进程方向在粘贴步骤之后，设置用于在第一个粘合成复合板材的步骤之前对至少一个、至少单面粘有塑料薄膜的金属带材和至少一个其他的金属带材进行预加热的装置(38、39)。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的设备，其特征在于，在第一粘合缝隙之后设置用于加热复合板材(2、32、45)的金属覆盖板的装置(15)。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，将放射的加热装置、激光器或LED设置作为在第一粘合缝隙之后用于加热复合板材(2、32、45)的金属覆盖板的装置(15)。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的设备，其特征在于，在第一加热区域(13、26、40)中设置加热隧道，在所述加热隧道中将所述复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特·米尔豪瑟，奥利弗·克莱因施密特，克劳斯彼得·科赫，克莱门斯·黑尔曼，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE