用于制造夹层构件的方法和挤压模具技术

本发明专利技术涉及一种用于制造夹层构件(100)的方法，其中，外壳(120)和内壳(110)与处于外壳和内壳之间的泡沫颗粒(130)共同在型腔(30)中在压力下并且在提高的温度情况下压制成夹层构件(100)，所述型腔通过挤压模具(1、1A)的两个模具半部(10、20)形成。至少一个模具半部(10)在第一调温区(Z1)中比在第二调温区(Z2)中加热到更高的最大温度(T1max)。中加热到更高的最大温度(T1max)。中加热到更高的最大温度(T1max)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造夹层构件的方法和挤压模具


[0001]本专利技术涉及用于制造夹层构件的方法和挤压模具。

技术介绍

[0002]夹层构件在飞行器制造中、车辆制造中并且也在建筑工业中得以广泛推广。其高的抗弯强度以及在比重小的情况下的良好的隔音和隔热赋予其大的应用领域。夹层构件通常具有两个覆盖层以及在各覆盖层之间设置的且与各所述覆盖层连接的中间层。
[0003]在飞行器、船舶和车辆制造中大多作为覆盖层使用玻璃纤维板并且作为芯部使用纸或塑料蜂窝结构。具有较高的强度要求或此外还具有视觉需求的夹层系统如下制造：首先覆盖层压板在RTM方法、湿压或预浸料坯方法中被制造并且然后与已经制成的芯部粘接在一起。所述芯部可以例如由颗粒泡沫、例如膨胀性聚丙烯(EPP)制成。这样的芯部可以例如由文献EP 1155799 A1已知的那样制造，方式为：以预发泡的颗粒的堆叠填充模具的型腔并且所述颗粒随后以热蒸汽彼此焊接成颗粒泡沫。
[0004]此外，以名称Atecarma已知一种方法，在该方法中，颗粒泡沫构件可以没有热蒸汽地制造。首先选择的颗粒泡沫以活化剂润湿并且干燥。在构件制造中，预处理的珠填充到成形的模具中。活化剂被热激活并且泡沫珠的表面形成附着特性。在此，不仅泡沫材料颗粒彼此连接而且可选地同时复合材料和嵌件与泡沫材料连接，并且产生计划的成形件。
[0005]利用该方法产生如下可能性，即基于不再需要的加蒸汽，在模具中放入蒸汽密封的壳体、例如碳增强的塑料(CFK)、装饰层压板、铝等，它们然后与珠压制成夹层构件。
[0006]然而利用方法仅可以制造具有不变的构件厚度或小的厚度波动的夹层层压板。如果在所述过程中制造具有强烈不同的构件厚度的夹层构件，则出现在构件的表面上的不希望的凹陷。该凹陷特别是在如下区域中出现，在所述区域中，所述构件只具有相对小的厚度。也不可能利用该方法制造包括环绕的凸缘的构件，其中，在凸缘区域中，外壳和内壳在没有处于外壳和内壳之间的泡沫芯的情况下彼此靠置。

技术实现思路

[0007]在该背景下，本专利技术的任务是，给出一种改善的可能性，即，怎样可以制造包括泡沫芯的夹层构件。尤其是该解决方案应能够实现具有高的表面质量和同时关于构件形状的较高的自由度的夹层构件的简单的并且低成本的制造。
[0008]所述任务通过按照权利要求1所述的方法和按照权利要求9所述的挤压模具来解决。其他的有利的设计方案由从属权利要求和后续的说明得出。
[0009]给出一种用于制造夹层构件的方法，其中，外壳和内壳与处于外壳和内壳之间的泡沫颗粒共同在型腔中在压力下并且在温度提高的情况下压制成夹层构件，所述型腔通过挤压模具的两个模具半部形成。至少一个模具半部在第一调温区中比在第二调温区中加热到更高的最大温度。
[0010]此外，给出包括两个能彼此相对移动的模具半部的挤压模具，各所述模具半部在
闭合的状态中包围具有要制造的构件的形状的型腔。挤压模具此外具有两个调温装置，借助所述调温装置，在至少一个模具半部中能对第一调温区和第二调温区彼此独立地调温。此外设置控制器，所述控制器与所述两个调温装置处于作用连接中并且设计用于，将第一调温区加热到比第二调温区更高的温度。
[0011]本专利技术从如下考虑出发，即，针对性地如下影响泡沫颗粒和泡沫颗粒彼此的连接以及与邻接的材料的连接，使得在构件的不同的区段中的泡沫颗粒被不同地热影响。该影响通过设置至少一个第一和第二调温区取得，所述第一和第二调温区能彼此独立地被调温。在此，模具半部的如下区段称为调温区，所述区段可以针对性地加热或冷却到预定的温度。调温区尤其是具有限定型腔的模具壁。该模具壁被加热到预定的温度并且将温度通过热传导传递到处于型腔中的壳体和泡沫颗粒。
[0012]在闭合的模具中形成压力，通过所述压力，所述泡沫颗粒彼此更靠近地挤压和变形，由此在泡沫颗粒之间的空腔减少(楔形压缩)。通过同时的加热，泡沫颗粒表面熔焊或在泡沫颗粒上的之前施加的粘合剂被激活。泡沫颗粒彼此粘接并且与壳体构件粘接。同时泡沫颗粒通过加热力求膨胀，这在闭合的模具中只限定地可能并且导致提高的内压力。如果内压力升高超过一定的程度，则出现在壳体中的凹陷，所述凹陷在后来的构件表面中可以是可见的。通过设置至少两个调温区现在可能的是，将在不同的构件区段中的泡沫颗粒程度不同地加热并且因此针对性影响形成的内压力。如果泡沫颗粒例如加热直到或超过其熔点，则泡沫颗粒在模具的压力下萎陷，由此在模具中的内压力局部下降。通过针对性地在模具中使用的不同的温度可以因此抑制在表面上的凹陷。这尤其是也能够实现，以夹层结构方式制造具有强烈不同的构件厚度的壳体构件。
[0013]调温装置设计用于，将在所述一个/多个模具半部中的调温区、尤其是限定型腔的模具表面调温到预定的温度。所述调温装置尤其是设计用于，在挤压模具的闭合或打开期间和在闭合的挤压模具中进行模具半部的调温。调温装置可以为此例如具有包括调温介质的储备容器、用于加热或冷却调温介质的加热或冷却装置以及泵，利用所述泵，调温介质通过管路或通道从储备容器输送至模具半部和往回输送。
[0014]与此对应地，可以在所述一个或多个模具半部中或上设置调温通道，调温介质引导通过所述调温通道。调温介质通过热传导对包围的模具半部和尤其是朝向型腔的模具表面调温。利用这样的调温以简单的方式可能的是，也在正闭合的/打开的或在闭合的模具中进行对在型腔中的构件的调温。这能够实现在所述方法的每个时刻对温度的适配。
[0015]作为调温介质优选使用流体。水作为调温介质基于其高的热容量和良好的导热性特别良好地适合。
[0016]为了在能量消耗小的同时确保模具的快速的调温，可以在一种设计方案中将调温介质在具有恒定的始流温度的储备容器中预提供。例如可以设置三个储备容器，其中，在具有用于第一调温区的第一最高温度的容器中、在具有用于第二调温区的第二最高温度的另一个容器中并且在具有用于冷却加热的模具半部的冷却温度的第三容器中提供调温介质。
[0017]在一些使用情况中可以有利的是，两个模具半部分别具有第一和第二调温区，所述第一和第二调温区能彼此独立地借助调温装置调温。这可以在一种设计方案被利用，以便在所述方法期间将两个模具半部在第一调温区中加热到比在第二调温区中更高的最大温度。这开辟如下可能性，即，使较高的温度从两侧作用到夹层构件上并且因此较快速地在
整个构件高度上取得希望的温度。例如在第一模具半部中的第一调温区和在第二模具半部中的第一调温区可以彼此对置并且因此作用到相同的构件区段上。利用两个对置的第一调温区尤其可能的是，使在通过这些区调温的构件区段中的泡沫颗粒完全熔化并且萎陷。这样可以例如实现如下夹层构件，所述夹层构件具有凸缘区段，在所述凸缘区段中，外壳和内壳几乎相会。在这里可以将较高的温度选择成，使得泡沫颗粒在这些凸缘区段中完全熔化，在闭合模具时萎陷并且作为薄的粘合剂层保留在外壳和内壳之间。这提供外壳和内壳的具有高的强度的连接的附加的优点。
[0018]与此对应地，可以在一种设计方案中规定，在第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造夹层构件(100)的方法，其中，外壳(120)和内壳(110)与处于外壳和内壳之间的泡沫颗粒(130)共同在型腔(30)中在压力下并且在温度提高的情况下压制成夹层构件(100)，所述型腔通过挤压模具(1、1A)的两个模具半部(10、20)形成，其特征在于，至少一个模具半部(10)在第一调温区(Z1)中比在第二调温区(Z2)中加热到更高的最大温度(T1max)。2.按照权利要求1所述的方法，其中，两个模具半部(10、20)具有第一和第二调温区(Z1、Z2)，并且在第一调温区(Z1)中比在第二调温区(Z2)中加热到更高的最大温度(T1max)。3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，在第一调温区(Z1)中的最大温度(T1max)调节成，使得在邻接的构件区段中的泡沫颗粒(130)至少部分地发生萎陷，并且在第二调温区(Z2)中的最大温度(T2max)调节成，使得在邻接的构件区段中的泡沫颗粒(130)相互粘接并且与外壳(110)和内壳(120)粘接，而没有萎陷。4.按照权利要求1至3之一所述的方法，所述方法包括步骤：将外壳(120)和内壳(110)放入挤压模具(1、1A)的相应一个模具半部(10、20)中；部分地闭合挤压模具(1、1A)，从而在外壳(120)和内壳(110)之间保留预定的间隙；将泡沫颗粒(130)引入外壳(120)和内壳(110)之间的间隙中，并且随后完全地闭合挤压模具(1、1A)。5.按照权利要求1至3之一所述的方法，所述方法包括步骤：将外壳(120)和内壳(110)放入挤压模具(1、1A)的相应一个模具半部中；完全地闭合挤压模具(1、1A)，其中，在外壳(120)和内壳(110)之间保留剩余型腔；并且以泡沫颗粒(130)填充剩余型腔，所述泡沫颗粒在压力下引入所述剩余型腔中。6.按照权利要求1至5之一所述的方法，其中，第一调温区(Z1)构成在一个模具半部(10)的或两个模具半部(10、20)的如下区段中，在所述区段中，型腔(30)的高度基本上等于外壳(120)的厚度和内壳(110)的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：