CN105473294A - 封边复合板的方法、实施该方法的条及由该方法得到的板 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种封边方法，该封边方法快速、有效、易于实施且使得能够得到轻质板。为此，本发明的目的在于一种用于对复合板进行密封封边的方法，所述方法包括：步骤(a)，提供预定厚度的复合板以及提供由聚合物材料制成的密封条，所述预定厚度的复合板具有两个平坦的表面以及待封边的侧面，所述密封条具有大于所述复合板的厚度的宽度并且包括参照所述密封条在使用时的位置被称为“内”表面的第一表面和被称为“外”表面的第二表面；步骤(b)，将所述条和粘附剂施加至所述复合板的侧面以及所述复合板的所述平坦的表面的周边部分，以使所述粘附剂位于所述复合板和所述条的内表面之间，从而密封地保护所述复合板免受灰尘、异物和潮气侵入的影响。

Description

封边复合板的方法、实施该方法的条及由该方法得到的板

技术领域

本发明涉及一种用于复合板的密封封边方法，所述复合板可用作地板或航空器内壁的衬里元件。本发明还涉及一种用于实施该方法的密封条以及通过该方法得到的板。

背景技术

在许多领域中，尤其是在航空航天领域中，重量的增加是改进设备的能量效率的主要问题。

重量的增加通常与这些领域中的其它主要问题-机械强度存在矛盾。

在航空器的实例中，许多元件由复合材料组成，这些复合材料具有低的重量和提高的机械强度。

目前，地板或墙面部件主要由复合板组成，该复合板包括中心蜂巢芯(或“尼达(nida)-芯”)以及附接在所述蜂巢芯两侧的两个“表层板(peaux)”。如图1所示，这些表层板包括相同或不同材料的一个或多个层。

在该图中，所示出的板包括：

聚(对苯二甲酰对苯二胺)的蜂巢芯1，在所述蜂巢芯1的两侧放置有两个表层板，每个表层板包括：

内层2、3，所述内层2、3与所述蜂巢芯1接触，并且包括：

玻璃纤维E的片材2a、3a，所述玻璃纤维E的片材2a、3a浸渍有至少70wt％的环氧树脂并且具有小于或等于30g/m²的重量，其中，所述片材2a、3a与所述蜂巢芯1相接触；以及

沿第一方向定向的单向碳纤维的网状物2b、3b，所述网状物2b、3b具有介于275GPa和300GPa之间的弹性模量、小于或等于100g/m²的重量并且浸渍有30wt％至40wt％的环氧树脂；

外层4、5，所述外层4、5与对应的所述内层2、3接触并且包括：

沿第二方向定向的单向碳纤维的网状物4a、5a，所述第二方向不同于所述内层2、3的碳纤维的网状物2b、3b的所述第一方向，所述网状物4a、5a具有介于275GPa和300GPa之间的弹性模量、小于或等于100g/m²的重量并且浸渍有30wt％至40wt％的环氧树脂，其中，每个外层4、5的单向碳纤维的网状物4a、5a面向对应的所述内层2、3的单向碳纤维的网状物2b、3b；以及

玻璃纤维E的片材4b、5b，所述玻璃纤维E的片材4b、5b具有小于或等于30g/m²的重量并且浸渍有至少70wt％的环氧树脂。

根据本发明的方法也可对其它复合板进行封边。

目前，利用来自的CF230/238型、密度为0.68(680kg/m³)的双组分封边树脂来实施对复合板的封边。

为了确保机械强度和足够的持粘性，该树脂需要对复合板的蜂巢芯进行打孔至至少3mm的深度。利用扁平抹刀使封边光滑且通常还需要使用机器来确保可接受的光洁度，方能得到树脂表面条件。

为了改进树脂的干燥时间，需要将整个复合板在烘箱中放置5小时。

因此，根据现有技术的方法具有以下缺点：

每米的重量过高(对于10mm厚的板，每米20g)；

在准备施加树脂期间，需要对蜂巢芯进行加工；

在烘箱中的干燥时间/放置时间非常长，并且需要合适的储存；

根据制造商所需要的表面条件，可选但是大多数情况下需要实施的加工。

发明内容

因此，本发明旨在提出一种封边方法，该封边方法更快、更有效且由于需要较少的步骤而更易于实施，来得到与利用现有技术的封边方法得到的板相比，更轻的板。

为此，本发明涉及一种对复合板进行密封封边的方法，所述方法包括：

步骤(a)，提供特定厚度的复合板以及提供聚合物材料的密封条，所述特定厚度的复合板具有两个平坦的表面和待封边的侧面，所述密封条具有大于所述复合板的厚度的宽度，并且具有参照使用时位置被称为“内”表面的第一表面和被称为“外”表面的第二表面；

步骤(b)，将条和粘附剂施加至所述复合板的侧面以及所述复合板的平坦的表面的周边部分，使得所述粘附剂位于所述复合板和所述条的内表面之间，以密封地保护所述复合板免受灰尘、异物或潮气侵入的影响。

根据其它实施方式：

步骤(a)中提供的所述条可包括内表面，所述内表面具有由可去除的保护性膜保护的粘附剂层，其中，所述步骤(b)包括以下子步骤：

步骤(b1)，去除所述条的保护性膜以暴露所述粘附剂；

步骤(b2)，将所述条的带有所述粘附剂层的内表面施加至所述复合板的侧面以及所述复合板的平坦的表面的周边部分；

步骤(a)中提供的所述条可包括无粘附剂的内表面，其中，所述步骤(b)包括以下子步骤：

步骤(b'1)，将粘附剂直接涂覆至所述复合板的侧面以及所述复合板的平坦的表面的周边部分；

步骤(b'2)，将所述条的内表面施加至所述复合板的侧面带有的所述粘附剂层以及所述复合板的平坦的表面的周边部分带有的所述粘附剂层；

此外，该封边方法可包括：步骤(α)，在所述条的外表面上涂覆抗粘涂层，其中，在步骤(b)之前，进行所述步骤(α)；

封边的板可具有至少一个突出的边角，其中，所述方法进一步包括：步骤(β)，局部去除所述突出的边角处的所述抗粘涂层以产生没有所述抗粘涂层的局部区域；以及步骤(γ)，在没有所述抗粘涂层的所述边角处，使所述条自身粘结；

通过机器来实施所述步骤(b)，所述机器包括至少一个被称为“侧附辊”的第一施加辊，所述第一施加辊与复合板的侧面进行接触；以及至少两个被称为“表面辊”的涂布辊，所述至少两个被称为“表面辊”的涂布辊与所述复合板的平坦的表面的周边部分进行接触，并且相对于所述侧附辊大致垂直。

本发明还涉及一种用于实施根据本发明的方法的复合板的密封封边条，其中，所述条由聚合物材料构成，并且在一个表面上包括由保护性条保护的粘附剂层，其中，所述条适用于密封地保护所述复合板免受灰尘、异物或潮气侵入的影响。

根据其它实施方式：

未带有粘附剂的表面可具有抗粘涂层，根据标准ASTMD1781测量，所述抗粘涂层具有小于或等于1N/25mm的剥离强度；

所述聚合物材料可为聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，其中，所述条具有50μm±2μm的厚度。

本发明还涉及一种复合板，具有密封封边条，所述密封封边条通过粘附剂粘结在所述复合板的整个侧面上以及所述复合板的两个平坦的表面的周边部分上，其中，所述条由聚合物材料制成，并且适用于密封地保护所述复合板免受灰尘、异物或潮气侵入的影响。

本发明还涉及一种用于实施根据本发明的方法的机器，其中，所述机器包括至少一个被称为“侧附辊”的第一施加辊，所述第一施加辊用于与待封边的复合板的侧面进行接触；以及至少两个被称为“表面辊”的涂布辊，所述至少两个被称为“表面辊”的涂布辊用于与所述复合板的平坦的表面的周边部分进行接触，其中，在辊的运行位置中，这两个表面辊相对于所述侧附辊大致垂直。

附图说明

根据下文参照附图所进行的详细描述，展示了本发明的其它特征，所述附图分别为：

图1示出了在根据本发明的封边方法中所使用的复合板的截面示意图；

图2示出了用于实施根据本发明的方法的聚合物材料条的截面示意图；

图3为从上方看的复合板的部分的平面示意图，根据本发明的条放置在该复合板的部分的侧面上；

图4示出了复合板的部分的截面示意图，在该复合板的该部分的边缘上，放置有根据本发明的条；

图5示出了复合板的部分的截面示意图，在该复合板的该部分的边缘上，放置有根据本发明的条；以及

图6示出了根据本发明的复合板的立体示意图，其中，根据本发明的复合板包括在其整个侧面以及两个平坦的表面的周边区域的封边条。

具体实施方式

本发明基于用粘在板的侧面和板的周边部分的条来替代封边树脂的构思。可在制造期间可预粘住该条，或其在封边期间将其放置在粘附层上，该粘附层涂覆在复合板的侧面以及周边部分。

根据本发明的对复合板进行封边的方法包括：步骤(a)，提供具有特定厚度e的复合板以及提供聚合物材料的条，该复合板具有两个平坦的表面和待封边的侧面；该聚合物材料的条具有大于所述复合板的厚度e的宽度L_R。

如图2所示，条20具有参照使用时的位置被称为“内表面”的第一表面21和被称为“外表面”的第二表面22。

封边方法还包括步骤(b)，用于将条20和粘附剂3施加至复合板10的侧面T和平坦的表面101的周边部分P(图3中阴影区域所限定)上，使得粘附剂30位于复合板10(侧面T和周边部分P)和条20的内表面21之间。

根据第一实施方式，步骤(a)提供的条包括无粘附剂的内表面，并且步骤(b)包括以下子步骤：步骤(b'1)，将粘附剂直接涂覆至复合板的侧面以及复合板的平坦的表面的周边部分；以及步骤(b'2)，将条的内表面施加至复合板的侧面带有的粘附剂层以及复合板的平坦的表面的周边部分带有的粘附剂层。

该实施方式具有的优势是：使用非常易于制造的条。然而，该实施方式必须以两步进行，一步用于涂覆粘附剂，另一步用于布置条。

根据第二优选的实施方式，步骤(a)中提供的条(参见图2)包括内表面21，该内表面21具有在条制造期间预先涂覆的粘附剂层30(例如通过涂布)，并且有利地通过可去除的保护性膜40来进行保护。

在该情况下，步骤(b)包括：子步骤(b1)，如果存在，则从条上去除保护性膜40(参见图3，根据箭头F1来进行该去除)以使粘附剂暴露；以及子步骤(b2)，将条的带有粘附剂层的内表面施加至复合板的侧面(参见图4，根据箭头F2来进行该施加)以及复合板的平坦的表面的周边部分(参见图4，根据箭头F3来进行该施加)。为了确保条固定在周边部分P上，上述条具有的宽度L_R大于板的厚度e(参见图4)。优选地，条20的宽度L_R与板的厚度e的比在2和3之间，即，覆盖周边部分P的粘附剂的宽度等于板的最小厚度e的至少一半，或可至多为宽度e。

优选地，根据本发明的方法进一步包括：步骤(α)，在条20的外表面22上涂覆基于硅酮的抗粘涂层50。当在板间加入密封条时，该涂层具有降低条20的外表面22的粘附性的功能。该目的是为了避免在去除板时，条的偶然去除。

因此，根据标准ASTMD1781测量，没有粘附剂但具有抗粘涂层的表面具有小于或等于1N/25mm的剥离强度。

在将粘附剂涂布在条的内表面之后，进行抗粘处理，使得粘附剂可粘附至条。

可去除的保护性膜40布置在粘附剂上以确保抗粘处理不会污染粘附剂。

在步骤(b)之前，进行步骤(α)。

当封边的板10具有突出的边角时，条的布置在边角处产生折叠。为此，本方法包括：步骤(β)，局部去除突出的边角处的抗粘涂层以产生没有抗粘涂层的局部区域；以及步骤(γ)，在没有抗粘涂层的边角处，使条自身粘结。可对条进行局部切割以有利于其折叠。

可利用产品，诸如(甲基-乙基-酮)、D5-清洁剂或DPLF来从条的表面化学地去除抗粘涂层。

图6中示出了在实施根据本发明的方法之后得到的复合板，该复合板具有在其所有侧面以及两个平坦的表面的周边部分的封边条。

尤其适用于实施该方法的合适的条由聚合物材料组成，优选聚(对苯二甲酸乙二醇酯)或PET，并且该条在一个表面上包括被保护性膜保护的丙烯酸类粘附剂层。

为了在降低重量的同时，确保制造商所需的机械性质和美学性质，PET条优选具有50μm±2μm的厚度。

该条的使用允许对复合板进行封边以保护复合板的芯材料免受灰尘、异物或潮气侵入的影响(一旦将条放置在板的侧面和两个平坦的表面的周边部分P上，条就确保密封)。

应当注意的是，根据本发明的该密封条具有实心结构，即，无孔的，与例如织物或筛形式的条不同。

经抗粘处理且布置有粘附剂的条组件不超过115g/m²。每个部件的重量如下：

具有抗粘涂层的厚度为50μm的PET条：重量70g/m²；

丙烯酸类粘附剂(涂覆在PET)：重量45g/m²。

据认为：由于在安装期间将去除保护性膜，所以保护性膜的重量并不是重要的因素。

除了固有重量之外，根据本发明的封边条符合以下机械和尺寸限制以确保当在航空复合板中使用时确保其耐久性(tenue)：

整个条组件厚度(粘附剂+PET膜)：95μm±2μm；

PET膜厚度：50μm±2μm；

铝板上的剥离强度：根据标准ASTMD1781，大于或等于9.5N/25mm；

在70℃以及95％的相对湿度下，老化一周(168小时)后，根据标准ASTMD1781，在铝板上的剥离强度约为20N/25mm；

抗粘部分上的剥离强度：根据标准ASTMD1781，小于或等于1N/25mm；

抗张强度(宽度25mm)：185N；

破裂时的延伸率：小于或等于120％。

可获得若干种颜色的PET条，但是PET条通常应当具有不能被看透的不透明性，此目的是为了遮挡复合板的芯且提供额外的感官品质。

根据标准FAR25.853附录F栏(a)(I)(i)，该条为自熄灭的。

有利地，封边条的使用使得能够通过专用的施加机器来实施该过程的一部分。

施加机器使得能够通过操作者的动作在短时间内将封边条铺设在板的侧面和上表面和下表面的周边部分P(同时施加)。为此，该机器包括至少一个被称为“侧附辊”的第一施加辊，用于将条施加在侧面上；以及至少两个被称为“表面辊”的辊，用于与复合板的平坦的表面的周边部分接触，其中，在辊的运行位置，即，条的施加位置，这两个表面辊相对于所述侧面大致垂直。

此外，上述机器包括用于去除布置在辊的前侧的粘附剂保护性膜，以在施加条之前，去除保护性膜。

一次性进行对板的整个侧面的施加，从而限制条的切割和反转(降低了密封失效的风险)，同时限制了在板上设置机器的时间损失。

在机器运行结束时，操作者对封边条自身的折叠区域进行剥离(M.E.C.剥离、D5-清洁剂或DPLF或机械剥离)，从而仅各个角经受人工处理。

需要进行该剥离以从条自身的折叠区域去除抗粘处理。

在施加期间，支撑该板的台为在其上存在有吸盘的台，并且，根据操作者的需要以及取决于待封边的板的大小，该吸盘可水平或垂直地放置(中间位置也是有可能的)。

由于通过操作者来使用胶带机，该胶带机不应超出5kg的重量以使该胶带机能够在无需支撑或外界辅助下来操作。

铰接且平衡的支撑臂可附接至上述机器以改进工效学(较低的最大负载)。

有利地，根据本发明的剥离机器具有施加头，该施加头具有可调节的宽度以对不同厚度的板(通常为8mm至12mm)进行封边。

该头还可容纳成卷的条，其可测量有15mm至35mm的宽度，以及整卷的直径高达150mm(卷内包括卡盘)。心轴直径为76mm±1mm。

该机器允许高达10m/min的条施加速度。当铺设时，机器可自动地去除条的粘附剂侧上的保护性膜，并且因此节约了时间。

板的平坦的表面的周边部分P上的遮盖物有利地在每侧都是对称的。在整个条的铺设中，该机器应当允许最大偏移1mm的严格的对称性公差。

在侧面以及两个平坦的表面的周边部分上施加条是强制的，否则，可能存在条的分离。这也确保了使粘结密封，以保护蜂巢芯。

该彻底粘结的功能还允许了施加铺设张力，以使该条拉紧。该张力可在5N和25N之间，以确保实施该密封条的质量(反转、折叠、气泡……)。

根据本发明，不再需要预先对蜂巢芯进行加工，并且简化了制造期间的铺设步骤，尤其是当使用的条提供有粘附剂层时。

此外，通过借助于机器铺设条，能够完成多种封边方法，这就有加速了封边，使其更一致且更易于实施。

最后，由于条带的外表面从开始就符合制造商(包括航空器制造商)的美学需求，封边表面的状况不需要进行机械处理。

Claims (10)

1.一种对复合板进行密封封边的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤(a)，提供特定厚度的复合板以及提供聚合物材料的密封条，所述特定厚度的复合板具有两个平坦的表面和待封边的侧面，所述密封条具有大于所述复合板的厚度的宽度并且具有参照使用时的位置被称为“内表面”的第一表面和被称为“外表面”的第二表面；

步骤(b)，将条和粘附剂施加至所述复合板的侧面以及所述复合板的平坦的表面的周边部分，使得所述粘附剂位于所述复合板和所述条的内表面之间，以密封地保护所述复合板免受灰尘、异物或潮气侵入的影响。

2.根据权利要求1所述的对复合板进行封边的方法，其中，步骤(a)中提供的所述条包括内表面，所述内表面具有由可去除的保护性膜保护的粘附剂层，其中，所述步骤(b)包括以下子步骤：

步骤(b1)，去除所述条的保护性膜以暴露所述粘附剂；

步骤(b2)，将所述条的带有所述粘附剂层的内表面施加至所述复合板的侧面以及所述复合板的平坦的表面的周边部分。

3.根据权利要求1所述的对复合板进行封边的方法，其中，步骤(a)中提供的所述条包括无粘附剂的内表面，其中，所述步骤(b)包括以下子步骤：

步骤(b'1)，将粘附剂直接涂覆至所述复合板的侧面以及所述复合板的平坦的表面的周边部分；

步骤(b'2)，将所述条的内表面施加至所述复合板的侧面带有的所述粘附剂层以及所述复合板的平坦的表面的周边部分带有的所述粘附剂层。

4.根据权利要求2所述的封边方法，进一步包括步骤(α)：在所述条的外表面上涂覆抗粘涂层，其中，在步骤(b)之前，进行所述步骤(α)。

5.根据权利要求4所述的封边方法，其中，封边的板具有至少一个突出的边角，并且所述方法进一步包括：步骤(β)，局部去除所述突出的边角，处的所述抗粘涂层，以产生没有所述抗粘涂层的局部区域；以及步骤(γ)，在没有所述抗粘涂层的所述边角处，使所述条自身粘结。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过机器来实施所述步骤(b)，所述机器包括至少一个被称为“侧附辊”的第一施加辊，所述第一施加辊与待封边的复合板的侧面进行接触；以及至少两个被称为“表面辊”的涂布辊，所述至少两个被称为“表面辊”的涂布辊与所述复合板的平坦的表面的周边部分进行接触，并且相对于所述侧附辊大致垂直。

7.一种用于实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法的复合板的密封封边条，其特征在于，所述密封封边条由聚合物材料组成，并且在一个表面上包括由保护性条保护的粘附剂层，其中，所述条适用于密封地保护所述复合板免受灰尘、异物或潮气侵入的影响。

8.根据前一项权利要求所述的封边条，其中，未带有粘附剂的表面具有抗粘涂层，根据标准ASTMD1781测量，所述抗粘涂层具有小于或等于1N/25mm的剥离强度。

9.根据权利要求7或8所述的封边条，其中，所述聚合物材料为聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，其中，所述条具有50μm±2μm的厚度。

10.一种复合板，具有密封封边条，所述密封封边条通过粘附剂粘结在所述复合板的整个侧面上以及所述复合板的两个平坦的表面的周边部分上，其中，所述条由聚合物材料制成，并且适用于密封地保护所述复合板免受灰尘、异物或潮气侵入的影响。