轮廓结构元件以及轮廓结构元件的生产制造技术

技术编号:37748940 阅读:6 留言:0更新日期:2023-06-05 23:35
本发明专利技术涉及一种用作弯曲夹层复合元件中的芯层的轮廓结构元件(100),该轮廓结构元件(100)由热塑性泡沫形成,特别是PET,该轮廓结构元件(10)除连接层(12)之外被细分为多个主体元件(10),并且主体元件(10)和连接层(12)对齐平行于轮廓结构元件(100)的处于平面状态的基部区域(26)。根据本发明专利技术,连接层(12)的至少一个表面层(16)和主体元件(10)的邻接表面层(18)至少部分地具有热致密层(14);主体元件(10)、连接层(12)和热致密层(14)由相同的材料制成。制成。制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮廓结构元件以及轮廓结构元件的生产


[0001]本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的轮廓结构元件以及用于生产这种类型的轮廓结构元件的方法。

技术介绍

[0002]通用的轮廓结构元件被用作弯曲夹层复合元件的芯层,特别是用于生产风力涡轮机和/或海上应用的风向标,特别是用于生产用于铁路运输应用的船体和船甲板,用于公路大众运输应用和建筑行业的结构应用,具有单曲率或双曲率或其他复杂三维轮廓的部件。在弯曲状态下,轮廓结构元件以夹层状的方式粘结到一个或多个覆盖层上,优选地由纤维增强塑料制成,以形成弯曲夹层复合元件,其具有高弯曲刚度和低恒载。
[0003]申请人的DE102012102689A1描述了一种用作夹层复合元件中的芯层的板状部分焊接结构元件,该板状结构元件由挤出发泡热塑性塑料(特别是PET)制成的多个主体段形成,该主体段焊接在一起,并且该板状结构元件通过热元件切割方法由发泡塑料块制成。
[0004]用作夹层复合元件中的芯层的板状结构元件(例如由轻木或塑料泡沫制成)通常具有低恒载,但也具有低弹性和低断裂阻力。因此,板状结构元件仅在有限程度上适合作为弯曲夹层复合元件的芯层。
[0005]US3540967A1描述了一种适合于并打算用作弯曲夹层复合元件中的芯层的结构元件。该结构元件由具有矩形横截面的单个主体元件或块体组成,这些主体元件和块体以限定的距离与稀松布或稀松布材料单侧连接。稀松布材料(例如玻璃纤维网)在各个主体元件之间充当铰链,并允许结构元件弯曲。在生产中,多个原材料的板状元件通过锯切过程被分割成单个块体,并且随后被单侧地提供有稀松布材料,主体元件彼此隔开一定距离设置。如果结构元件要与稀松布材料的侧一起放置在凹模中,则特别需要主体元件之间的这种距离或空间。
[0006]DE102015203375A1描述了一种用于加工发泡工件的方法,旋转工具在纵向运动中被压在发泡工件的表面上以使表面致密化。发泡工件沿着具有轻微凹部且没有去除材料的表面被加工,以产生致密表面,特别是以这种方式抵抗流体或气体。因此,轻微凹部不能与能够以铰链的方式彼此弯曲的主体元件一起形成空间。
[0007]通用稀松布应用方法可以包括多个复杂的、特别是耗时的步骤。在该方法中,将浸有粘合剂树脂的稀松布材料施加到主体元件上,并将稀松布材料进行对齐。随后,粘合剂树脂被固化,同时必须确保主体元件的对齐不发生变化。
[0008]此外,从现有技术中已知一种替代的稀松布应用方法,其中具有用粘合剂(热熔)预先浸泡的纤维的稀松布材料通过热和压力而被施加到没有狭缝的刚性板上。随后,具有稀松布材料的板在纵向和横向方向上的一侧上被切开或锯切。
[0009]EP2483076B1还描述了由多个主体元件形成的轮廓结构元件。作为主体元件之间的铰链状连接,使用稀松布材料,其将分离的主体元件保持在一起,并对未完全分离的主体元件之间的连接层进行加强,例如,这些主体元件通过结构元件中的凹部/轮廓而部分地分
离。
[0010]由发泡塑料制成的通用芯材局部按孔(pore

wise)保持在一起,孔壁被配置得尽可能薄,以减轻芯材的重量,用于轻型建筑应用。由于材料的局部孔横截面减小,在宏观检查下,发泡塑料具有脆性断裂行为。如果塑料在非发泡状态下具有韧性或韧性断裂行为,也是如此。因此,由发泡塑料制成的轮廓结构元件需要用到以铰链方式而作用的稀松布材料。

技术实现思路

[0011]基于上述现有技术状态,本专利技术的目的是提出一种适合用作弯曲夹层复合元件中的芯层的轮廓结构元件,其被实现为使得轮廓结构元件完全由发泡热塑性塑料制成,并且其中主体元件之间的连接层被增强,使得允许主体元件之间的铰链状弯曲,并且可以使用简单或非复杂的方法生产。
[0012]此外,本专利技术的目的是提出一种用于生产这种类型的轮廓结构元件和具有这种类型的轮廓结构元件作为芯层的弯曲夹层复合元件的方法。
[0013]对于轮廓结构元件,该目的通过独立权利要求1的特征实现;对于该方法,其通过权利要求13的特征实现;对于弯曲夹层复合元件,其通过权利要求15的特征实现。在从属权利要求中描述了有利的实施例。
[0014]根据本专利技术,提出了一种用作弯曲夹层复合元件中的芯层的轮廓结构元件,该轮廓结构元件由热塑性泡沫(特别是PET)形成,该轮廓结构元件除连接层之外被细分为多个主体元件,并且该主体元件和该连接层对齐平行于轮廓结构元件的处于平面状态的基部区域。连接层的至少一个表面层和主体元件的邻接表面层至少部分地具有热致密层,主体元件、连接层和热致密层由相同的材料制成。
[0015]令人惊奇地,在本专利技术中已经发现,由于根据轮廓结构元件的表面层的专利技术的增强,特别是在主体元件之间的连接层的区域中,使用另外的稀松布材料可以被取代,并且通过根据本专利技术的生产方法来绕过稀松布应用方法的复杂的、特别是耗时的步骤。因此,既有高机械稳定性又不需要另外的增强材料的结构元件可以以特别有利的方式来提供。特别令人惊奇地,还发现,在用于生产或形成热致密层的不同方法中,热致密层是以低尘水平或无尘的方式来形成的,例如通过热元件切割,使得热致密层和机械稳定性的粘合性或连接性特别好,例如将热致密层连接到(特别是胶合到)夹层复合元件的覆盖层。
[0016]此外,在本专利技术中已经发现,通过使发泡塑料的表面热致密化,可以封闭一部分孔,并且可以扩大局部横截面,从而可以设置类似于穿孔塑料膜的韧性断裂行为。因此,热致密层的功能类似于局部增强的稀松布材料,并且泡沫材料可以在没有明显重量增加的情况下被增强。
[0017]此外,在本专利技术中已经发现,热致密层不仅稳定了轮廓结构元件,而且同时,热致密层还部分地密封了轮廓结构元件的表面中的开孔,该表面先前通过切割过程被处理过,从而可以防止不必要的树脂吸收。
[0018]热致密层由相同的材料制成,或与邻接的主体元件和连接层(如果适用)相似。这意味着,根据本专利技术的结构元件只包括一种材料,该材料在不同的空间区域中形成主体元件,并在热致密状态下再次在其他空间区域中形成热致密层。总体而言,本专利技术产生了具有多个不同区域但仅由一种材料制成的芯层,该材料局部经历了转变过程,即在致密层中的
致密化过程。
[0019]根据优选实施例,连接层的至少一个表面层和主体元件的邻接表面层形成轮廓结构元件的基部区域,热致密层在轮廓结构元件的基部区域上完全延伸。如果轮廓结构元件可以通过热丝切割方法来生产,并且如果热丝切割方法同时热致密轮廓结构元件的基部区域并且优选地部分密封轮廓结构元件的孔,则该实施例是特别有利的。
[0020]通过用于将板状结构元件从泡沫块中分离(即切割)或切割板状结构元件中的凹部的切割方法,另外优选地大部分闭孔泡沫的孔被打开,从而粘合剂或层压树脂(特别是聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂)可以进入轮廓结构元件的孔,粘合剂树脂在一定的渗透深度和渗透量以上不会对粘合效果产生积极影响,而是仅增加轮廓结构元件的重量,这对于其中使用这种轮廓结构元件形成本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用作弯曲夹层复合元件中的芯层的轮廓结构元件(100),所述轮廓结构元件(100)由热塑性泡沫,特别是PET形成,所述轮廓结构元件(100)除连接层(12)外被细分为多个主体元件(10),并且所述主体元件(10)和所述连接层(12)对齐平行于所述轮廓结构元件(100)的处于平面状态的基部区域(26),其特征在于,所述连接层(12)的至少一个表面层(16)和所述主体元件(10)的邻接表面层(18)至少部分地具有热致密层(14);所述主体元件(10)、所述连接层(12)和所述热致密层(14)由相同材料制成。2.根据权利要求1所述的轮廓结构元件,其特征在于,所述连接层(12)的所述至少一个表面层(16)和所述主体元件(10)的所述邻接表面层(18)形成所述轮廓结构元件(100)的所述基部区域(26),并且所述热致密层(14),优选地是部分密封的层,在所述轮廓结构元件(100)的所述基部区域(26)上完全延伸。3.根据权利要求2所述的轮廓结构元件,其特征在于,在所述结构元件(100)的平面状态下,所述主体元件(24)的平行于所述基部区域(26)并与所述连接层(12)相对的表面也具有热致密层(14),优选地是部分密封的表面层(14)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮廓结构元件,其特征在于,在所述结构元件(100)的平面状态下,所述热致密层(14)形成平面和/或同等厚度层。5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮廓结构元件,其特征在于,至少所述结构元件(100)的用于与树脂材料接触的表面被部分热密封。6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮廓结构元件,其特征在于,所述热致密层(14)在垂直于所述基部区域的所述结构元件(100)的平面状态下的厚度(d)在0.01mm与1.00mm之间,优选在0.10mm与0.70mm之间,甚至进一步优选在0.15mm与0.60mm之间,特别优选在0.25mm与0.35mm之间。7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮廓结构元件,其特征在于,所述热致密层(14)形成所述连接层(12)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮廓结构元件,其特征在于,根据DIN67530

1982在60
°
处测量的所述热致密层(14)的表面的光泽度值在2至...

【专利技术属性】
技术研发人员:迪特马尔
申请(专利权)人:艾克雷斯有限公司
类型:发明
国别省市:

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