本发明专利技术涉及一种折叠芯材结构(100)，其由未切割平面体形成，所述折叠芯材结构具有通过塑性变形形成的多个连续3D结构(1,2)和通过塑性变形形成的连接区(3,4)，所述折叠芯材结构包含第一主表面和面平行于第一主表面取向的第二主表面，其中第一主表面和第二主表面由折叠芯材结构的长度和宽度界定，并包含在折叠芯材结构的整个宽度上延伸并在折叠芯材结构的一部分长度上延伸的第一副表面，其中第一副表面平行于第一主表面取向并且其中第一副表面距第一主表面一定距离地位于第一主表面和第二主表面之间，其中提供至少沿折叠芯材结构的宽度的流体流动通道，所述流体流动通道的周界由第一副表面、连接区或3D结构的一部分和第一主表面形成，并且其中第一主表面和/或第二主表面配置为提供在垂直于折叠芯材结构的第一主表面施加的压缩力下的尺寸稳定性。本发明专利技术还涉及提供所述折叠芯材结构的方法。涉及提供所述折叠芯材结构的方法。涉及提供所述折叠芯材结构的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】折叠芯材结构和提供这样的折叠芯材结构的方法
[0001]本专利技术涉及折叠芯材结构和提供这样的折叠芯材结构的方法。
[0002]在许多情况下，以由相邻孔室的阵列组成的蜂窝结构的形式提供芯材结构，其中孔室优选具有六边形横截面。
[0003]芯材结构可例如通过注射成型制造。注射成型技术的缺点在于由于所用模具的尺寸的固有限制，其仅产生尺寸有限的结构。此外，注射成型法中的周期时间相对较长，这限制了该方法的生产输出。构成芯材结构的材料必须满足某些流动特性以能够完全填满模具。
[0004]如例如US 3,356,555公开，蜂窝结构也可通过堆叠包含半六边形瓦楞(half
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hexagonal corrugations)的瓦楞板的相继层并将瓦楞板互相粘合形成。但是，这样的方法需要大量的材料处理，包括从材料层上切割板条，以高精确度堆叠瓦楞板条并将瓦楞板的堆叠体互相粘合。
[0005]由连续材料板制成的蜂窝结构在蜂窝结构的平面中没有流体流动能力和/或在垂直于芯材结构的平面施加的压缩力下没有足够的尺寸稳定性。
[0006]WO 2006/053407 A1公开了由未切割的连续材料网通过垂直于材料平面的塑性变形由此形成半六边形孔室壁和小连接区而制成的折叠蜂窝结构。通过在传送方向上折叠塑性变形材料，半六边形孔室壁会合以形成蜂窝结构。
[0007]WO 2006/053407 A1进一步公开了将塑性变形材料折叠以使孔室壁不完全竖直。但是，与其中孔室壁完全竖直取向的蜂窝结构相比，这样的结构在垂直于蜂窝结构的平面施加压缩力时可能无法提供足够的尺寸稳定性，因此该折叠结构在垂直于蜂窝结构的平面施加的压缩力下可能坍塌。
[0008]本专利技术的目的是提供在垂直于折叠芯材结构的平面施加的压缩力下表现出足够的尺寸稳定性并在折叠芯材结构的平面中的至少一个方向上具有流体流动能力的折叠芯材结构，和提供形成这样的折叠芯材结构的方法。
[0009]通过根据权利要求1的折叠芯材结构和根据权利要求10的方法解决本专利技术的目的。
[0010]提供了一种折叠芯材结构，其具有至少沿折叠芯材结构的宽度的流体流动能力，同时在垂直于折叠芯材结构的平面施加的压缩力下具有足够的尺寸稳定性，其中所述折叠芯材结构由基本未切割的平面体形成，所述折叠芯材结构具有通过塑性变形形成的多个连续(consecutive)3D结构和在通过塑性变形形成的连续3D结构之间的连接区，所述折叠芯材结构包含第一主表面和面平行于第一主表面取向的第二主表面，其中第一主表面和第二主表面由折叠芯材结构的长度和宽度界定，并包含在折叠芯材结构的整个宽度上延伸并在折叠芯材结构的一部分长度上延伸的第一副表面，其中第一副表面平行于第一主表面取向并且其中第一副表面距第一主表面一定距离地位于第一主表面和第二主表面之间，其中提供至少沿折叠芯材结构的宽度的流体流动通道，流体流动通道的周界由第一副表面、连接区或3D结构的一部分和第一主表面形成，并且其中第一主表面和/或第二主表面配置为提供在垂直于折叠芯材结构的第一主表面施加的压缩力下的尺寸稳定性。
[0011]术语由基本未切割的平面体形成被理解为是指没有为了能将变形板材折叠成折叠芯材结构而切割该平面体。但是，基本未切割的平面体可能在将该平面体塑性变形前切割以提供平面体的一定宽度和/或长度。因此要理解的是，折叠芯材结构由未切割平面体形成。
[0012]折叠芯材结构的长度是在折叠芯材结构的生产方向，也称为机器方向或主方向上的折叠芯材结构的尺寸，并在连续生产的情况下可以是无限的。
[0013]折叠芯材结构的宽度是在折叠芯材结构的平面中在垂直于生产方向上，也称为跨机器方向上的折叠芯材结构的尺寸。
[0014]折叠芯材结构的厚度是垂直于折叠芯材结构的长度和宽度的折叠芯材结构的尺寸，并对应于第一主表面和第二主表面之间的距离。
[0015]要塑性变形并折叠成折叠芯材结构的未切割平面体的厚度可在宽范围内变化。优选地，未切割平面体的厚度在0.1mm至2.0mm的范围内。当选择未切割平面体的厚度为小于0.1mm时，在塑性成型连续3D结构的过程中撕裂未切割平面体的风险提高。当选择未切割平面体的厚度为大于2.0mm时，由于未切割平面体的刚度提高和/或未切割平面体的均匀加热变得更难，在未切割平面体中塑性成型连续3D结构变得更难。更优选地，未切割平面体的厚度在0.2mm至0.5mm的范围内。最优选地，未切割平面体的厚度为0.3mm至0.4mm，以实现3D结构的可成型型和不撕裂未切割平面体之间的最佳平衡。
[0016]在未切割平面体中塑性成型的3D结构在跨机器方向上原则上可为任何形状，例如半六边形、三角形、城垛形状(crenellation shape)和/或正弦形状。图5a示意性描绘了一系列半六边形。半六边形的底宽和高度可在宽范围内变化。图5b示意性描绘了一系列三角形。三角形的底宽和高度可在宽范围内变化。图5c示意性描绘了一系列城垛形状。城垛形状的底宽和高度可在宽范围内变化。图5d示意性描绘了一系列正弦形状。正弦形状的周期和振幅可在宽范围内变化。
[0017]在一个实施方案中，该3D结构优选具有半六边形以就折叠芯材结构的机械稳定性和/或密度而言提供最佳材料利用。
[0018]在另一实施方案中，该3D结构优选具有正弦形状以防止或至少减少在折叠芯材结构经受外力时在折叠芯材结构中形成应力集中。
[0019]未切割平面体也可包含具有不同形状的塑性成型3D结构的任何组合。但是，在未切割平面体中塑性成型的3D结构优选具有沿各个3D结构的长度恒定的形状。在未切割平面体中塑性成型的3D结构由此优选没有如EP 1995052 A1中公开的具有3D形状，如弓形、曲线形状或起伏形状的孔室壁，以提供提高的在垂直于折叠芯材结构的平面施加的压缩力下的尺寸稳定性。
[0020]在一个实施方案中，通过供应未切割平面体、使未切割平面体塑性变形(其中加热未切割平面体的材料以使该材料软化，通过将加热的平坦未切割平面体压到异型表面(profiled surface)上而塑性成型3D结构)和冷却塑性变形的未切割平面体，提供在未切割平面体中塑性成型的3D结构。优选地，将未切割平面体加热到低于未切割平面体的材料的熔融温度的温度，但加热到比未切割平面体的材料的熔融温度低至少50℃，更优选加热到比未切割平面体的材料的熔融温度低至少20℃的温度，以改进3D结构的成型。
[0021]通过差示扫描量热法(DSC)作为以20℃/min的速率加热该材料时在吸热熔融峰的
最大值处的温度测定第一材料片中所含的材料的熔融温度，特别当该材料是热塑性聚合物时。
[0022]可通过在异型表面下方施加的真空将未切割平面体压到异型表面上，该异型表面是多孔的以使真空作用于加热的未切割平面体。特别合适的方法是如WO 2006/053407 A1中公开的旋转真空热成型。
[0023]包含塑性成型的3D结构的未切割平面体带有在未切割平面体的跨机器方向上延伸的折叠线，由此在两本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种折叠芯材结构(100，200，300，400)，其由未切割平面体形成，所述折叠芯材结构具有通过塑性变形形成的多个连续3D结构(1，2；2a，1a；2b，1b)和通过塑性变形形成的连接区(3，4)，所述折叠芯材结构包含第一主表面(201，301)和面平行于第一主表面取向的第二主表面(202，302)，其中第一主表面和第二主表面由折叠芯材结构的长度和宽度界定，并包含在折叠芯材结构的整个宽度上延伸并在折叠芯材结构的一部分长度上延伸的第一副表面(204，304)，其中第一副表面平行于第一主表面取向并且其中第一副表面距第一主表面一定距离地位于第一主表面和第二主表面之间，其中提供至少沿折叠芯材结构的宽度的流体流动通道，所述流体流动通道的周界由第一副表面(204，304)、连接区(3)或3D结构的一部分和第一主表面(201，301)形成，并且其中第一主表面和/或第二主表面配置为提供在垂直于折叠芯材结构的第一主表面施加的压缩力下的尺寸稳定性。2.根据权利要求1的折叠芯材结构，其中所述折叠芯材结构包含多于一个第一副表面以提供多个沿折叠芯材结构的宽度的流体流动通道。3.根据权利要求1或2的折叠芯材结构，其中通过塑性变形形成的所述多个连续3D结构形成大于0
°
且小于180
°
的预定角度，并且其中第一主表面和/或第二主表面由层压到通过塑性变形形成的所述多个连续3D结构上的材料片构成。4.根据权利要求3的折叠芯材结构，其中通过塑性变形形成的所述多个连续3D结构形成在30
°
至120
°
的范围内，优选在60
°
至90
°
的范围内的预定角度。5.根据权利要求3的折叠芯材结构，其中构成第一主表面和/或第二主表面的材料片包含至少一个含纤维的层。6.根据权利要求1的折叠芯材结构，其中将通过塑性变形形成的所述多个连续3D结构折叠到180
°
的角度以提供相邻孔室结构的阵列，所述阵列在折叠芯材结构的长度上延伸并在折叠芯材结构的宽度上延伸，所述阵列中的孔室结构排列为在折叠芯材结构的宽度上延伸的一系列相邻行的孔室结构，所述阵列包含第一孔室结构的行和第二孔室结构的行，其中第二孔室结构的行的孔室结构与第一孔室结构的行的孔室结构直接接触，其中第二孔室结构的行的孔室结构具有高度H2，其大于第一孔室结构的行的孔室结构的高度H1，其特征在于所述折叠芯材结构的孔室结构的高度从具有高度H1的第一孔室结构的行阶梯式提高到具有高度H2的第二孔室结构的行。7.根据权利要求6的折叠芯材结构，其中第一孔室结构的行的孔室结构由界定各个第一孔室结构的周界的孔室壁形成，第一孔室结构的所有孔室壁具有恒定高度H1，并且第二孔室结构的行的孔室结构由界定各个第二孔室结构的周界的孔室壁形成，第二孔室结构的所有孔室壁具有恒定高度H2。8.根据权利要求6至7任一项的折叠芯材结构，其中所述折叠芯材结构是整块料结构。9.一种复合制品，其包含根据权利要求6至8任一项的折叠...
【专利技术属性】
技术研发人员：RD，
申请(专利权)人：洛博纳有限公司洛博纳公司，
类型：发明
国别省市：
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