-
Anlage zum Patentgesuch vom 26. April 1972 Verfahren zum Herstellen
eines Leichtbauteiles aus Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfabren
zum Nerstellen eines Leichtbauteiles und auf ein Leichtbauteil aus Kunststoff mit
einem zwischen Dechsckichten ausgehärteten Schaumstoffkern.
-
Zum Herstellen von Leichtbauteilon aus Hunst@toff in der sogenannten
Sandwichbauweise sind verschiedens Verfahren üblich. Bei der Füllbauweise werden
beispielsweise vorgefertigte Decksehleht@@ verwendet, zwischen die der Kunststoffschaum
mittels kostspieliger Sehäumm@schinen eingebracht wird. Bei der Hüllbauweise dagegen
beginnt der Stru@turaufbau des Leichtbauteiles beim vorgefertigten Schaumst@ffkorn,
der beidseitig mit Deckschichten beschichtet wird. Ein weiteres bekanntes Verfahren
zum Herstellen von Sandwichbauteilen bedient sich einer Mehrkomponentenspritzmaschine.
Während eine Spritzeinheit den die späteren Deckschichten des Sandwichbauteils bildenden
Kunststoff in eine Form preßt, wird der Schaumstoff von einer weiteren Spritzeinheit
zugleich zwischen c.ie Deckschichten gespritzt.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, die bisher zum Herstellen von Leichtbauteilen
aus Kunststoffen bekannten Verfahren mit einer vereinfachten HerK stellungsweise
zu ersetzen, die allgemein den benötigten Herstellungsaufwand herabsetzt und das
Einsetzen von Spezialmaschinen erübrigt. Mit
der Erfindung wird
das dadurch erreicht, daß eine aus einem aufschäumbaren Kunststoff bestehende flexible
Kunststoffmatte zwischen die Deckschichten gelegt und daß deren Kunststoff mittels
eines Erregers, beispielsweise mittels zugeführter Wärme oder durch Bestrahlen mit
Gammastrahlen, zum Verbinden mit den Deckschichten aufgeschäumt wird.
-
Auf diese Weise wird ziun Herstellen der Leichtbauteiles nur die ohnehin
vorhandene entsprechende Form benötigt, in die die Deckschichten gelegt oder auf
diese auf laminiert werden. ais Schaumkern wird eine noch nicht aufgeschäumte flexible
Kunststoffmatte zwischen die Deckschichten gelegt, die sodann mittels eines geeigneten
Erregers, beispielsweise mit zugeführter Wärme oder durch Bestrahlen mit Gammastrahlen,
zum Verbinden ml.t den Decksc-hichten aufgeschäumt wird. Der Schaumstoff dehnt sich
zufolge der zugeführten Wärme b, Bestrahlung um ein Mehrfaches seines ursprünglichen
Volumens aus und.erbindet sich dabei unmittelbar und ohne Einsatz besonderer Verbindungsmittel
mit den begrenzenden Deckschichten. Für diese Einlegebauweise werden keine aufwendigen
Schäummaschinen oder sonstige Spezialeinrichtungen benötigt Eine Weiterbildung der
Erfindung steht vor1 daß an Stellen sich verändernder oder gröberer Abstande zwischen
den Deckschichten oder an Stellen mit geforderter höherer Schubfestigkeit des Schaumstoffkernes
mehrere aufschäumbare Kunststoffmatten bzw. solche mit unterschiedlichen Querschnittsstärken
eingelegt werden. Das spezifische Gewicht des ausgehärteten Schaumstoffkernes und
somit dessen Festigkeit werden nämlich von dem Jeweiligen FUllgrad bestimmt. Damit
wird die Fertigungsweise weitgehend den an das Leichtbauteil zu stellenden Anforderungen
angepaßt. Auch hier werden keine Sondereinrichtungen benötigt, um ein allen Anforderungen
gerecht werdendes Leichtbauteil herstellen zu können.
-
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemaßen Verfahrens besteht
darin, daß die Deckschichten vor dem Einlegen der aufschäumbaren Kunststoffmatte
in eine Form gelegt oder auf diese auflaminiert und sodann ausgehärtet werden. Das
empfiehlt sich insbesondere bei dünnwandigen Leichtbauteilen.
-
Der aufzuschäumende Kunststoff kann aus einem Splicekleber bestehen.
-
Nach heutigen Erfahrungen härtet ein solcher Kleber bei etwa 1200
C in 30 Minuten aus. Beim Anwenden dieser Temperatur schäumt der Schaum stoffkern
bis auf das 3,75fache seines ursprünglichen Volumens auf und verbindet sich sogleich
ohne Zuhilfenahme irgendwelcher Hilfsmittel mit den begrenzenden Deckschiohten.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch einen Teil der Anordnung einer
aus einem aufschäumbaren Kunststoff beS stehenden flexiblen Kunststoffmatte zwischen
zwei Deckschichten, Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch die in der Anordnung
nach der Figur 1 in eine Form eingelegten Deckschichten mit dem zwischen diesen
aufgeschäum ten Kunststoff,
Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt
durch das hergestellte und aus der Form genommene Leichtbauteil nach der Figur 2
und Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt durch einen aus einem Leichtbauteil bestehenden
Bootsrumpf, und zwar auf der linken Seite die in eine Form eingelegten Deckschichten
mit einer zwischen diesen befindlichen, aus einem aufschäumbaren Kunststoff bestehenden
flexiblen Kunststoffmatte und auf der rechten Seite den mit aufgeschäumtem und ausgehärtetem
Schaumstoffkern fertigen, aus der Form genommenen Bootsrumpf.
-
Zum Herstellen eines Leichtbauteiles aus Kunststoff mit einem zwischen
Deckschiehten ausgehärteten Schaumstoffkern wird gemäß der Figur 1 eine aus einem
aufschäumbaren Kunststoff bestehende flexible Kunststoffmatte 2 zwischen zwei Deckschichten
1 gelegt, die in einem der gewünschten Bauteildicke entsprechenden Abstand vonelnander
angeordnet sind. Die Deckschichten werden sodann in eine Form 3 gebracht. In dieser
wird der Kunststoff der aufschäumbaren Kunststoffmatte 2 mittels eines Erregers,
beispielsweise mittels zugefUhrter Wärme oder durch Bestrahlen mit Gammastrahlen,
zum Verbinden mit den Deckschichten 1 zu einem aushärtenden Schaumstoffkern 4 aurgeschäumt
(Figur 2).
-
Nach dem Aushärten des Schaumstoffkerns wird das fertige Leichtbautell
(Figur 3) aus der Form genommen und steht zur Weiterbearbeitung oder sonstigen Verwendung
zur Verfügung. Beim Ausftlhrungsbeispiel sind die Deckschichten 1 parallel zueinander
angeordnet. Sie können auch nicht
parallel angeordnet werden, um
beispielsweise ein Leichtbauteil mit sich verJüngendem oder verstärkendem Querschnitt
herzustellen.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 4 wird zum Herstellen eines
Bootsrumpfes eine aus einem aufschäumbaren Kunststoff bestehende flexible Kunststoffmatte
8 zwischen Deckschichten 10 gelegt, die sich in einer Form 5, 6 befinden. Im oberen
verbreiterten Rand der Bordwand ist eine im Querschnitt H-förmige Verstärkungsrippe
7 zwischen den Deckschichten 10 vorgesehen.
-
Der aufschäumbare Kunststoff der Kunststoffmatte 8 wird mittels zucl
geführter Wärme oder durch bestrahlen mit Gammastrahlen zum Verbinden mit den Deckschichten
10 aufgeschäumt. Nach dem Aush-arten des Schaumstoffkerns 9 wird die Form 5, 6,
wie auf der rechten Seite der Figur 4 gezeigt ist, entfernt. Der Bootsrumpf kann
nun einer Weiterbearbeitung zugeführt werden.
-
An Stellen sich verändernder oder größerer Abstände zwischen den Deckschichten
oder an Stellen mit geforderter höherer Festigkeit, insbesondere Schubfestigkeit,
werden gegebenenfalls mehrere aufschäumbare Kunststoffmatten bzw. solche mit unterschieclichen
Querschnittsstärken eingelegt. Die Deckschichten können vor dem Einlegen der aufschäumbaren
Kunststoffmatte bzw. -matten in eine Form gelegt und auf diese auflaminiert und
sodann ausgehärtet werden. Als aufzuschäumender Kunststoff kann beispielsweise ein
Splicekleber gewollt werden.
-
Die Deckschichten können sowohl aus metallisehen Werkstoffen, bei
spielsweise aus Aluminium, als auch aus Kunststoffen bestehen. Es können auch mit
Harz getränkte Glasgewebe als Deckschichten benutzt werF den. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann mit einer Negativs und Positivform durchgeführt werden.