EP3487698A1 - Sandwichbauteil, verfahren für die herstellung eines sandwichbauteils und verwendung eines sandwichbauteils - Google Patents

Sandwichbauteil, verfahren für die herstellung eines sandwichbauteils und verwendung eines sandwichbauteils

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EP3487698A1
EP3487698A1 EP17734350.6A EP17734350A EP3487698A1 EP 3487698 A1 EP3487698 A1 EP 3487698A1 EP 17734350 A EP17734350 A EP 17734350A EP 3487698 A1 EP3487698 A1 EP 3487698A1
Authority
EP
European Patent Office
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polymer composition
cover layer
cover
component
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP17734350.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Wolf
Patrick Steiner
Anton Brandmair
Philipp HUG
Thomas Frey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nolax AG
Original Assignee
Nolax AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nolax AG filed Critical Nolax AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof

Definitions

  • Sandwich component method for the production of a sandwich component and use of a sandwich component
  • the invention relates to a sandwich component, method for manufacturing position of a sandwich component, a kit and a method for connecting a sandwich component according to the independent Ansprü ⁇ chen.
  • the sandwich design refers to a form of lightweight construction, in which the components consist of force-absorbing fes ⁇ th cover layers, which are held by a relatively soft, usually lightweight, core material (intermediate layer) at a distance. These parts are very flexible and bulky at low weight. Their calculation is made in the construction industry according to the linear sandwich theory.
  • the core may consist of paper honeycomb, metal honeycombs, in particular aluminum honeycombs, foams, for example hard foam, mineral wool or balsa wood. It transmits occurring shear forces and supports the cover layers. Often the heat-insulating and acoustic insulation properties of the very light core materials are used.
  • cover layers are, inter alia, sheet metal, metals such as aluminum, chromium-nickel / galvanized steel, fiber composites; Plastics such as polyp ⁇ ropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polysulfone (PS), Po ⁇ lyurethan (PUR); Fiber-reinforced plastics such as glass reinforced plastic (GRP), aramid, carbon fiber reinforced
  • CFRP Plastic
  • Wood materials such as (blocked) wood, high-density Fa ⁇ serplatten (HDF); mineral materials, in particular glass; Stone used. Often, force application points are provided with reinforcements.
  • the invention relates to a sandwich component, which comprises a first major surface with a first cover layer and a second Schoflä ⁇ surface with a second topsheet. These are in particular a first cover plate and a second cover plate.
  • Cover layer and / or the second cover layer has an opening, Schmé ⁇ tion or marking and / or in the side area, in particular in a cover, an opening, weakening or marking is provided.
  • the sandwich component has at least one intermediate layer, wherein the intermediate view between the first
  • Cover layer and the second cover layer is positioned.
  • ⁇ rule layer has a particular injected, and preferably cross-linked polymer composition for forming an insert is arranged, which is arranged between the first topsheet and the second topsheet and substantially within the intermediate layer and / or in the region of the opening, weakening or marker.
  • the main surfaces of the sandwich component are the flat sides, which are not formed by the intermediate layer. The main surfaces thus correspond to the surfaces of the cover layers, which point away from the intermediate layer.
  • the side region or the side regions of the sandwich component is understood to be the region or regions which are formed by the cover layers and the intermediate layer.
  • a cover is preferably understood a plate, a rail or a sandwich component.
  • the cover is preferably arranged or can be arranged on one side of the sandwich component according to the invention such that the opening, weakening or marking is arranged in a region of the laterally exposed intermediate layer.
  • connecting means is in direct contact with the polymer composition, and not, for example, of a separate insert in the polymer to ⁇ composition is by fixed or fixed.
  • bonding agent By “fixed” is meant here and below that the bonding agent is incorporated or attached in or on the polymer composition.
  • “Fixable” is understood here and below to mean that the bonding agent can be introduced into or attachable to the polymer composition.
  • a sandwich component is provided wel ⁇ ches various mechanical connections, for example. Can accommodate various types of screws or thread types.
  • the insert need not be matched here, as in commercially available metal or plastic inserts to a defined screw or mechanical Verbin ⁇ dung medium.
  • the connecting means may be selected from the group umfas ⁇ send screw, threaded rod, clip, pins, bushes, sleeves, spacers, pencils, nail, hook, clip, spring, rivets, dowels, profiles, plates, hinges, magnets.
  • the bonding agent may be pre-positioned prior to incorporation of the polymer composition and molded or overmolded with the polymer composition or may be incorporated or attached to the polymer composition after solidification of the polymer composition.
  • the polymer composition can be selected according to the formulations disclosed in EP 2 589 478 A1. These are incorporated by reference.
  • the polymer composition is an adhesive having the following properties.
  • the adhesive is preferably a fast-curing two-component adhesive based on polyurea as described in EP 1 958 975 B1 or EP 2 871 194. These are incorporated by reference.
  • the polymer composition comprises a isocyanathal- term component A and an amine-containing component B.
  • the component A Comp ⁇ contains an isocyanate-terminated prepolymer having an isocyanate functionality of> 1.7, preferably of 1.7 ⁇ f o NC ⁇ 3, more preferably in the range of 2 to 3.
  • Component B contains at least one di- and / or polyamine, preferably a polyether diamine and / or polyetherpolyamine.
  • the stoichiometric ratio of isocyanate groups in component A to amine groups in component B in this case is 0.5 to 1.2, more preferably 1.
  • the polymer composition comprises an ERS ⁇ th component A and a second component B.
  • Component A contains a monomeric polyisocyanate particular monomeric
  • the second component B contains a di and / or polyamine, in particular a polyetherdiamine and / or a polyetherpolyamine; and a trimerization catalyst.
  • the stoichiometric ratio of isocyanate groups in the first component A to isocyanate-reactive hydrogen atoms in the composition in the second component B is 7.5 to 25, preferably 10 to 20, particularly preferably 15.
  • a two-component polymer composition which is formed in a first step via a reaction of the excess monomeric polyisocyanate (in particular of the diisocyanate) with the polyamine, a second prepolymer gebil ⁇ det.
  • This reaction is highly exothermic.
  • the isocyanate-terminated prepolymer of component A is crosslinked by amines provided in component B.
  • the reaction progresses, it comes under the influence of a ⁇ relevant catalysts, particularly potassium octoate, mainly to a trimerization of the existing isocyanate groups.
  • the polymer composition has both higher tensile strength and heat resistance and higher impact strength than other high strength adhesives such as epoxy resins.
  • thermoset-curing adhesives based on polyurethane, epoxy or acrylate
  • the adhesive is referred to as liquid in the intended order condition at a viscosity of
  • ⁇ 10000 mPas preferably ⁇ 300 mPas, ideally ⁇ 100 mPas (ge ⁇ measured in the mixing head of the applicator at 35 ° C-65 ° C, preferably 50 ° C and a pressure of 70-140 bar, preferably 100 bar).
  • the ⁇ se mixed viscosity can components by selecting the temperature of the com- further optimized.
  • Curing in this context refers to the chemical solidification of the adhesive by polymerization, condensation and addition. Such a rapidly especially chemically setting, structurally resilient polymer composition will be riding ⁇ found.
  • the opening may be selected from the group slot, bore, in particular circular bore. These can be introduced mechanically by drilling, milling, punching, slitting, perforating, lasering, grinding, cutting, chemical or thermal. In this case, an opening, a plurality of openings, a plurality of comparatively small openings which round, square or slit ⁇ be designed. Freeforming is also possible. In this way, the polymer composition can be introduced particularly advantageously into the intermediate layer. By choosing the opening as a non-circular opening, for example as a slot, a connection point is provided which ensures a positive connection as a security against rotation of the solidified polymer composition. In this way, greater forces can be absorbed.
  • honeycomb panel preferably a tall Me ⁇ honeycomb panel, particularly preferably an aluminum honeycomb plate, a plastic core honeycomb plate, a wood-based honeycomb panel may be a foam core board or a fiber core plate.
  • the cover layers may preferably be selected from metals such as aluminum, chrome-nickel / galvanized steel; Plastics such as polyp ⁇ ropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polysulfone (PS), Po ⁇ lyurethan (PUR); fiber reinforced plastics such as glass fiber reinforced plastic (GRP), aramid, carbon fiber reinforced plastic (CFRP); Wood-based materials such as plywood, high-density fibreboard (HDF); mineral materials, in particular glass; Stein
  • the intermediate layer may preferably be selected from honeycomb, ribs, webs, such as cardboard, plastic, metal, fiber composite material, wood material, foam material, fiber material and bulk material of plastics such as polyvinyl ⁇ chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET ), Polymethacrylamide (PMI), expanded polystyrene (EPS), extruded polystyrene foam (XPS), recycled material, wood-based materials such as balsa wood, soft fiber, chipboard, composite material, tube
  • the polymer composition may be configured such that the polymer composition forms an undercut.
  • the undercut is preferably formed on the first cover layer and / or the second cover layer, particularly preferably on the surface of the first cover layer facing the intermediate layer and / or the second cover layer.
  • the polymeric composition can be designed such that there is a cohesive, that is adhesive, and / or form-fitting ⁇ and / or force-locking connection is formed.
  • the metallurgical joint is preferably formed between the polymer to ⁇ composition and the intermediate vision and / or the first cover layer and / or the second cover layer. Also by this design ⁇ out particularly strong forces are introduced and derived on the cover layers.
  • Another aspect of the invention relates to a method for producing a sandwich component, in particular as explained above, with at least one insert and / or onsert of a crosslinkable polymer composition.
  • the method comprising comprises the step of providing a sandwich component a ers ⁇ te cover layer and a second cover layer, in particular a first layer and a second cladding layer.
  • the first cover layer and / or the second cover layer and / or a cover on one side of the sandwich component has an opening, weakening or marking.
  • the sandwich component has at least one interim ⁇ rule of the first topsheet and the second topsheet positioned on the intermediate layer.
  • the method further comprises the steps of introducing, in particular injecting, a crosslinkable polymer composition at the location of the marking or weakening or through the opening in the first cover layer and / or the second cover layer and / or the cover into the intermediate layer, and solidifying the polymer composition between the cover layers such that a mechanical connecting means protrudes through the first cover layer and / or the second cover layer and / or the cover in the region of the opening, weakening or marking, in particular through the first and / or the second cover layer and / or the cover , is fixable directly in the polymer composition.
  • a method is provided with which in a fast process insert and onsert solutions for
  • a predefined insert, which is glued, for example, does not need this.
  • minimizing material injury ⁇ supply the top layer (s) and the force introduction point is not bound to the insert or Onsert matmesser in contrast to conventional solutions.
  • the process is more cost-efficient and increases process reliability. Standardized additional parts do not have to be provided.
  • Preferred polymer compositions are those previously described.
  • the crosslinkable polymer composition may be one, in particular two-component, adhesive.
  • a polymer to ⁇ composition is introduced, which is structurally strong and particularly not expanding after solidification.
  • a high force introduction is achieved for example via the threading of the mechanical connection means.
  • the intermediate layer and / or existing adhesive layers of the sandwich component can be partially melted in the reaction of the polymer composition.
  • the anchoring of the polymer composition is improved; the processing of fastener on plastic, such as plastic screws is improved.
  • Preferred polymer compositions are as previously described.
  • the crosslinkable polymer composition can have a pot life in the Be ⁇ rich 1-15 sec, preferably 2 to 10 sec, particularly preferably 3 to 7 seconds, have. Such does not flow the polymer together ⁇ men applicant at the target site and, accordingly, no positioning aids are for example perforated sleeves for positioning the polymer composition necessary. Furthermore, the sandwich component can be further processed immediately, since the polymer composition has the necessary strength in a very short time in order, for example, to produce a load-bearing connection to another component by means of the connection means.
  • the method may further comprise the step of attaching or placing a bonding agent on or in the polymer to ⁇ composition before or after the solidification of the polymer composition.
  • a bonding agent on or in the polymer to ⁇ composition before or after the solidification of the polymer composition.
  • “In the polymer composition” means that the bonding agent can be pre-positioned at the target site so that the bonding agent is overmolded by the polymer composition introduced the solidified polymer composition, for example ⁇ a screw is screwed.
  • the connecting means may be selected from the group consisting of screw, threaded rod, clip, bolts, bushings, sleeves,
  • the invention further relates to a kit for the preparation of a sandwich component, particularly pointed out above, with at least one insert and / or onsert from a preferential ⁇ as crosslinked polymer composition comprising a crosslinkable, in particular two-component, polymeric composition and application instructions for performing a method as explained in advance.
  • a further aspect of the invention relates to a method for joining a sandwich component, as explained above, to a further element comprising the step of attaching or introducing a connecting agent directly into the polymer composition before or after the solidification of the polymer composition.
  • the connecting means may be selected from the group consisting of screw, threaded rod, clip, bolts, bushings, sleeves,
  • the invention relates to the use of a sandwich component as previously explained in the range Road, insbeson ⁇ particular commercial vehicles, cars, trucks, Formula 1, camper vans, two / three-wheeler, temporary road surfaces; Rail, in particular rail, tram, cable cars; Aviation, especially aerospace, aircraft, Drones, satellites; Marine, in particular Yacht & Superyacht, River, Transportation, Cruise Ships, Oil Rigs, Offshore Facilities, Underwater; Construction, in particular facades and roofs, floors, bridges, elevators, escalators, mobile homes; Interior fitting, in particular furniture, ceilings, walls, floors, shop fitting fair ⁇ construction, stage construction, stage, screen, doors, partitions, doors; Sports, in particular winter sports and water sports; Logistics, special to the ⁇ containers, tanks, pallets, packaging; Energy, in particular wind energy installations, solar installations; Mechanical engineering, in particular punching tools, coverings, moving parts; Medi ⁇ zin, in particular dental implants, implants, fixations; Weir ⁇ technology, especially rockets.
  • Rail in
  • FIG. 1 sectional sketches of sandwich components according to the invention with polymer compositions as inserts (variants A to G);
  • FIG. 2 sectional sketches of sandwich components according to the invention with polymer compositions as inserts (variants A to C);
  • FIG. 4 sectional sketches of sandwich components according to the invention with polymer composition as inserts and bonding agents introduced therein (variants A to C)
  • FIG. 5 sectional sketches of sandwich components according to the invention as, corner (A, B), T (C) or end connections (D);
  • FIG. 6 Exothermicity during introduction of the polymer composition in comparison to liquid dowels
  • FIG. 7 a side view of a honeycomb panel
  • FIG. 8 a plan view of a honeycomb panel without a second cover layer.
  • FIG. 1 shows sandwich components 1 according to the invention comprising a first cover layer 11 and a second cover layer 12, which are separated by an intermediate layer 13.
  • an opening of the intermediate layer 13 has been through the first topsheet 13 and 31 drilled material is removed.
  • a crosslinked polymer composition 21 in the region of an opening 31 and in the region of the intermediate layer 13 is a crosslinked polymer composition 21 as an insert.
  • the polymer composition 21 is in contact with the second cover layer 12.
  • a connecting means or be introduced, beispielswei ⁇ se a screw can be screwed.
  • the polymer composition to a Ausspa ⁇ tion 22, which is for inserting a connecting means, here a screw 41, configured.
  • Variant C shows a polymer composition 21 as an insert, which is not in contact with the second cover layer 12.
  • a screw 41 is introduced into the polymer composition 21.
  • Variant D shows a polymer composition 21 as an insert, wel ⁇ surface is not in contact with the second cover layer 12, and has a positioning aid 23, here a notch on the Po ⁇ lymerzusammen arrangement in the region of the opening 31st By means of the locator 31 will be positioned a screw 41 at the central Be ⁇ area of the polymer composition and introduced.
  • Variant E shows a polymer composition 21 as an insert, wel ⁇ che is not in contact with the second cover layer 12, and a pre-positioned in the polymer composition screw 41, wherein the thread of the screw protrudes through an opening 31 of the sandwich member 31.
  • the screw 41 was positioned in the region of the intermediate layer 13 prior to introduction of the polymer composition 21 and subsequently overmolded with the polymer composition 21.
  • a cover plate 42 and a nut 43 can be attached to the exposed thread of the screw 41.
  • the variants C, D and E are particularly advantageous for decoupling vibrations, acoustic and / or thermal decouplings. Furthermore, forces directed only to one of the cover layers can be derived.
  • the polymer composition 21 is in contact with the second cover layer 12.
  • the polymer composition 21 protrudes through the opening 31 from the first cover layer 11 and has a positioning element or fixing element 23.
  • a further member can be attached, which is designed such that it forms a positive connection with the positioning element or fixing element 23rd
  • Positioning elements or fixing elements can be tabs, angles, bolts, clips, sleeves sen, internal threads, screws, pins, recesses, protrusions, rails, barbs or rivets.
  • Variant H shows a sandwich component 1, wherein the polymer together ⁇ menage 21 is in contact with the second cover layer 12, but not 11 with the first cover layer This is particularly before ⁇ geous for decoupling vibration, acoustic and / or thermal decoupling. Furthermore, forces directed only to one of the cover layers can be derived.
  • 2 shows further inventive sandwich components 1 on ⁇ facing a first cover layer 11 and a second cover layer 12, which is positioned at an intermediate layer 13 between the two cover layers 11, 12 ⁇ .
  • the first cover layer 11 has an opening 31.
  • a crosslinkable polymer composition 21 is injected into a region of the intermediate layer 13.
  • the polymer composition 21 forms an undercut and is partially in contact with the interim ⁇ rule layer 13 facing surface of the first cover layer 11.
  • an undercut on the first cover layer 11 is formed of ⁇ .
  • a screw 41 is positioned in the crosslinked polymer composition 21.
  • Variant A is particularly advantageous for decoupling vibrations, acoustic and / or thermal decouplings.
  • forces directed only to one of the cover layers can be derived.
  • the polymer composition 21 is in contact with the second cover layer 12.
  • the shape of the polymer composition 21 in the solidified state is selected such that an improved introduction of force is ensured.
  • the polymer composition 21 is broadened in comparison to the region of the opening 31, so that a high force dissipation to the cover layer 12 is possible.
  • the polymer composition 21 is in contact with the first cover layer 11 and the second cover layer 12.
  • the first cover layer 11 is an opening 31.
  • the second cover layer 12 is an opening 31 ⁇ .
  • the polymer composition 21 also serves as a spacer of the two cover layers 11, 12 at local pressure perpendicular to the plate.
  • the polymer composition 21 has a recess 22 which extends from the opening 31 to the opening 31 ⁇ . 31 such a connection can ⁇ ⁇ medium, for example a pin, through the openings 31, are guided and positioned. In this way, force-introducing connections can be configured via the first cover layer 11 and the second cover layer 12.
  • FIGS. 1 and 2 show openings of a sandwich component according to the invention (compare 31 in FIGS. 1 and 2).
  • the opening can be circular (variant A), circular with at least one notch (variant B), as a straight slot (variant C), as one-sided curved
  • the opening may have several, preferably two, circular openings for introducing the polymer composition of the component according to the invention (variant E).
  • the openings ensure an anti-rotation lock of the polymer composition (compare 21 in FIGS 2) in the sandwich component (see 1 in Figures 1 and 2), provided that the polymer composition is arranged in the region of the opening.
  • FIG. 4 shows sandwich components according to the invention with a polymer composition as insert and bonding agents introduced therein (variants A to C).
  • the polymer composition 21 is in contact with the second cover layer 12.
  • the polymer composition 21 is formed as an insert, in which a hook 42 is introduced directly as a connecting means.
  • the polymer composition extends into the intermediate layer 13 and forms undercuts on the first cover layer 11.
  • a profile 43 as a connecting means.
  • the polymer composition extends likewise in the intermediate layer 13 and forms at the first Deckla ⁇ ge 11 undercuts.
  • a threaded rod 44 is introduced directly.
  • FIG. 5 shows sandwich components according to the invention with corner (variants A, B), T (variant C) or end connections (variant D).
  • Variant A shows a sandwich component 1 with a first sand ⁇ wichplatte and a second sandwich panel.
  • the first sandwich panel is formed by a first cover layer 11 and a second cover layer 12, wherein the cover layers 11 and 12 are separated by an intermediate layer 13.
  • the first cover 11 has ei ⁇ ne opening 31.
  • the second cover 12 has an opening 31 ⁇ on.
  • the second sandwich panel is formed from a first Deckla ⁇ ge 11 ⁇ and a second cover layer 12 ⁇ , said top ⁇ layers 11 and ⁇ 12 ⁇ ⁇ are separated by an intermediate layer.
  • the first sandwich panel and the second sandwich panel form a corner connection from, wherein the first cover layer 11 with the ers ⁇ th topsheet 11, the second cover layer 12 with the second Deckla ⁇ ge 12 ⁇ and the intermediate layer 13 with the intermediate layer 13 ⁇ are in contact.
  • a first polymer composition 21 was injected into a region of the intermediate layer 13 and a region of the intermediate layer 13 ⁇ , wherein the polymer composition 21 is in contact with the intermediate layers 13 and 13 ⁇ facing ⁇ surfaces of the cover layers 11 and 11 ⁇ .
  • a second polymer composition was equally injected 21 ⁇ in a range of the intermediate layer 13 and a portion of the intermediate layer 13 ⁇ , said Polymerzusammenset ⁇ Zung 21 in contact with the intermediate layers 13 and 13 ⁇ facing surfaces of the cover layers 12 and 12 ⁇ stands.
  • the first polymer composition 21 and the second polymer composition 21 have the same chemical composition ⁇ . In this way, a corner joint between two sandwich panels is formed in a particularly simple manner.
  • Variation B differs from variant A in that a single opening 31 is formed in the first cover layer 11, through which a polymer composition 21 is injected.
  • the polymer composition 21 is in contact with the intermediate layers 13 and 13 ⁇ facing surfaces of the cover layers 11, 11 12, 12 ⁇ .
  • the polymer composition 21 forms a strut between the cover layers in the region of the corner joint.
  • Such a Eckverbin ⁇ tion is formed between two sandwich panels in a particularly simple manner. The advantages explained above for sandwich components apply equally here.
  • Variant C shows a T-joint of a first sandwich panel and a second sandwich panel.
  • the first Sandwichplatter is designed as described for variant B.
  • the second sand ⁇ wichplatte has in the first cover layer 11 ⁇ an opening 31 ⁇ .
  • the first and the second sandwich panel are arranged 90 ° in a Win ⁇ angle of substantially.
  • the opening 31 ⁇ of the second sandwich plate is arranged in the region of the intermediate layer 13 of the first sandwich plate. Other angles are application- specific ⁇ also possible.
  • Through the opening 31 is a polyvinyl lymerzusammen GmbH 21 in a region of the intermediate layer 13 and an area 13 ⁇ injected.
  • the polymer composition 21 comes ⁇ proportionally through the opening 31 in the intermediate layer 13 ⁇ ⁇ .
  • the polymer composition 21 connects the cover layers 11, 12, 11 ⁇ and 12 ⁇ . In this way, a T-connection of two sandwich panels is formed in a simple manner.
  • the advantages explained above for sandwich components apply equally
  • Variant D shows a sandwich component 1 comprising a first cover layer 11 and a second cover layer 12, wherein the cover layers 11,
  • a cover is arranged as a rail 51, which in contact with the of the intermediate layer
  • the rail 51 has an opening 31 ⁇ ⁇ , which is arranged in the aforementioned region of the intermediate layer 13. Through the opening 31 ⁇ ⁇ was a Po lyzer composition 21 injected into the end region of the intermediate view 13. The polymer composition is in contact with surfaces of the cover layers 11 and 12, which are the intermediate view 13 ⁇ turned.
  • FIG. 6 shows the curve of the temperatures of a polymer composition (A) according to the invention and of a commercial liquid dowel (B) measured in the core. On the X-axis the time is in min: sec and on the Y-axis the temperature in ° C is ⁇ carried.
  • a two-part mold was made of polyethylene.
  • the mold has a circular bore of 10 mm diameter and 15 mm depth.
  • the polymer compositions were introduced at room temperature using cartridges and the temperature course measured with a temperature probe, and placed ⁇ distinguished. The temperature was measured in 4 mm depth.
  • the temperature profile is exothermic for both systems, wherein the inventive polymer composition (A, core 3058_1) has a significantly higher core temperature of 80 ° C compared to the comparative composition of the liquid anchor (B) with a core temperature of 50 ° C. This will also be faster, i. reached within 15 seconds.
  • the comparative composition reaches the highest core temperature after about 1 min 15 sec.
  • a better anchoring is achieved, for example by melting or melting the intermediate layer of thermoplastics, for example of sandwich components with an intermediate layer of polystyrene.
  • Aluminum sandwich components often have polymer coatings, which likewise melt in some areas as a result of the high temperature of the polymer composition and lead to improved anchoring.
  • plastic screws can be anchored improved in the incorporated polymer composition.
  • FIG. 7 shows a side view of a honeycomb panel as a sandwich component.
  • the honeycomb panel has a main surface Hl of a first cover layer 11, a main surface H2 of a second cover layer 12 and an intermediate layer 13 positioned between the cover layers, which honeycomb W has.
  • the main surfaces Hl and H2 point away from the intermediate layer 13.
  • the side areas Sl and S2 are formed by the cover layers 11 and 12 and the intermediate layer 13.
  • a sandwich component or a honeycomb panel with rectangular main surfaces Hl, H2 has four side areas.
  • Figure 8 shows a plan view of a honeycomb panel as described for Figure 6, wherein the second cover layer 12 is not shown for better clarity ⁇ probability.
  • the intermediate layer 13 is formed by the honeycomb W.
  • a polymer composition can be introduced by the method according to the invention.

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Abstract

Sandwichbauteil umfassend (i) eine erste Hauptfläche mit einer ersten Decklage und eine zweite Hauptfläche mit einer zweiten Decklage, wobei die erste Decklage und/oder die zweite Decklage eine Öffnung, Schwächung oder Markierung aufweist und/oder im Seitenbereich eine Öffnung, Schwächung oder Markierung vorgesehen ist, (ii) mindestens eine Zwischenschicht, wobei die Zwischensicht zwischen der ersten Decklage und der zweiten Decklage positioniert ist, und (iii) eine in die Zwischenschicht Polymerzusammensetzung, die zwischen der ersten und der zweiten Decklage und im Wesentlichen innerhalb der Zwischenschicht und/oder im Bereich der Öffnung, Schwächung oder Markierung angeordnet ist. Ein mechanisches Verbindungsmittel ist in der Polymerzusammensetzung durch die die erste Decklage und/oder die zweite Decklage und/oder im Seitenbereich im Bereich der Öffnung, Schwächung oder Markierung, insbesondere durch die erste Decklage und/oder die zweite Decklage und/oder den Seitenbereich hindurch ragend, unmittelbar in der Polymerzusammensetzung fixiert oder fixierbar.

Description

Sandwichbauteil , Verfahren für die Herstellung eines Sandwichbauteils und Verwendung eines Sandwichbauteils
Die Erfindung betrifft ein Sandwichbauteil, Verfahren zur Her- Stellung eines Sandwichbauteils, ein Kit und ein Verfahren zum Verbinden eines Sandwichbauteils gemäss den unabhängigen Ansprü¬ chen .
Als Konstruktionsweise bezeichnet die Sandwichbauweise eine Form des Leichtbaus, bei dem die Bauteile aus kraftaufnehmenden fes¬ ten Decklagen bestehen, die durch einen relativ weichen, meist leichten, Kernwerkstoff (Zwischenschicht) auf Abstand gehalten werden. Diese Teile sind bei geringem Gewicht sehr biege- und beulsteif. Ihre Berechnung wird im Bauwesen nach der linearen Sandwichtheorie vorgenommen. Der Kern kann aus Papierwaben, Metallwaben, insbesondere Aluminiumwaben, Schaumstoffen, beispielsweise Hartschaum, Mineralwolle oder Balsaholz bestehen. Er überträgt auftretende Schubkräfte und stützt die Decklagen. Oft wird auch die wärmedämmende und akustische Isolationseigenschaft der sehr leichten Kernwerkstoffe genutzt. Als Decklagen werden unter anderem Blech, Metalle wie Aluminium, Chrom-Nickel- /Verzinkt Stahl, Faserverbundwerkstoffe; Kunststoffe wie Polyp¬ ropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) , Polysulfon (PS), Po¬ lyurethan (PUR) ; faserverstärkte Kunststoffe wie Glasfaserver- stärkter Kunststoff (GFK) , Aramid, Kohlenstofffaserverstärkter
Kunststoff (CFK); Holzwerkstoffe wie (Sperr) holz, hochdichte Fa¬ serplatten (HDF) ; mineralische Werkstoffe, insbesondere Glas; Stein benutzt. Oft werden Krafteinleitungspunkte mit Verstärkun¬ gen versehen.
Bei handelsüblichen Lösungen mit Verstärkungen, beispielsweise sogenannte Inserts, welche in die Sandwichstruktur eingebracht werden, oder sogenannte Onserts, welche auf die Sandwichstruktur aufgebracht werden, gilt es bezüglich der Kraftübertragung grundsätzlich zu unterscheiden zwischen der Kraftübertragung von dem mechanischen Verbindungsmittel auf das Insert oder Onsert und der Kraftübertragung vom Insert oder Onsert auf das eigent- liehe Bauteil.
In GB 973 559 A wird ein Insert in einer Sandwichstruktur positioniert und anschliessend ein flüssiges Harz appliziert, dass nach dem Aushärten das Insert fixiert. Ein wesentlicher Nachteil dieser Methode besteht darin, dass das Insert und/oder das Loch in der Sandwichstruktur derart gestaltet sein müssen, dass das Insert bis zum Aushärten des Harzes in der geplanten Position gehalten werden kann. Des Weiteren ist mit dieser Methode durch die Verwendung eines Inserts und eines Harzes ein hoher Materi- alaufwand verbunden.
Weiter weisen handelsübliche punktuelle Krafteinleitungen in Leichtbauwerkstoffe insbesondere Blindbefestigungen in Sandwich¬ paneelen bzw. Sandwichbauteilenden Nachteil auf, dass das Insert oder Onsert für die Krafteinleitungen manuell eingebracht werden muss, da die Automatisierung aufwendig ist. Dies führt zu hohen Prozesskosten und geringer Prozesssicherheit. Des Weiteren ist nachteilig, dass durch standardisierte Verbindungsmittel das Produktdesign und die Flexibilität der Komponenten hersteller- seitig stark limitiert sind.
Nachteilig an bekannten Lösungen ist auch, dass die möglichen Belastungswerte insbesondere bei Sandwichbauteilen begrenzt sind, da die Krafteinleitung oft nicht optimal auf die beiden tragenden Decklagen flächig abgeleitet werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung ein Sandwichbauteil bereitzustellen, welches eine op¬ timierte Krafteinleitung und/oder Kraftableitung in die tragenden Decklagen ermöglicht. Des Weiteren ist es insbesondere Auf¬ gabe der Erfindung ein automatisiertes Verfahren und/oder ein situationsbedingtes Einbringen oder Anbringen eines krafteinlei¬ tenden und/oder kraftableitenden Elements in ein Sandwichbauteil bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen An- sprüche gelöst.
Die Erfindung betrifft ein Sandwichbauteil, welche eine erste Hauptfläche mit einer ersten Decklage und eine zweite Hauptflä¬ che mit einer zweiten Decklage umfasst. Diese sind insbesondere eine erste Deckplatte und eine zweite Deckplatte. Die erste
Decklage und/oder die zweite Decklage weist eine Öffnung, Schwä¬ chung oder Markierung auf und/oder im Seitenbereich, insbesondere in einer Abdeckung, ist eine Öffnung, Schwächung oder Markierung vorgesehen. Das Sandwichbauteil weist mindestens eine Zwi- schenschicht auf, wobei die Zwischensicht zwischen der ersten
Decklage und der zweiten Decklage positioniert ist. In die Zwi¬ schenschicht ist eine insbesondere injizierte und vorzugsweise vernetzte Polymerzusammensetzung zur Bildung eines Inserts angeordnet, die zwischen der ersten Decklage und der zweiten Deckla- ge und im Wesentlichen innerhalb der Zwischenschicht und/oder im Bereich der Öffnung, Schwächung oder Markierung angeordnet ist. Hierbei ist ein mechanisches Verbindungsmittel durch die erste Decklage und/oder die zweite Decklage und/oder im Seitenbereich, insbesondere der Abdeckung, im Bereich der Öffnung, Schwächung oder Markierung, insbesondere durch die erste Decklage und/oder die zweite Decklage und/oder den Seitenbereich, insbesondere die Abdeckung, hindurch ragend, unmittelbar in der Polymerzusammensetzung fixiert oder fixierbar. Unter den Hauptflächen des Sandwichbauteils werden die flächigen Seiten verstanden, welche nicht von der Zwischenschicht gebildet werden. Die Hauptflächen entsprechen also den Flächen der Decklagen, welche von der Zwischenschicht wegweisen. Unter dem Sei- tenbereich bzw. den Seitenbereichen des Sandwichbauteils wird der Bereich bzw. die Bereiche verstanden, welche von den Decklagen und der Zwischenschicht ausgebildet werden.
Unter einer Abdeckung wird bevorzugt eine Platte, eine Schiene oder ein Sandwichbauteil verstanden. Die Abdeckung ist bevorzugt derart an einer Seite des erfindungsgemässen Sandwichbauteils angeordnet oder anordenbar, dass die Öffnung, Schwächung oder Markierung in einem Bereich der seitlich freiliegenden Zwischenschicht angeordnet ist.
Unter „unmittelbar" ist zu verstehen, dass das Verbindungsmittel in direktem Kontakt mit der Polymerzusammensetzung ist und nicht durch beispielsweise eines separaten Inserts in der Polymerzu¬ sammensetzung fixierbar oder fixiert ist.
Unter „fixiert" wird hier und im Folgenden verstanden, dass das Verbindungsmittel in oder an die Polymerzusammensetzung eingebracht oder angebracht ist. Unter „fixierbar" wird hier und im Folgenden verstanden, dass das Verbindungsmittel einbringbar in oder anbringbar an die Polymerzusammensetzung ist.
Auf dieses Weise wird ein Sandwichbauteil bereitgestellt, wel¬ ches verschiedene mechanische Verbindungen, bspw. verschiedene Schraubentypen oder Gewindetypen, aufnehmen kann. Das Insert muss hier nicht wie bei handelsüblichen Metall- oder Kunststoff- inserts auf eine definierte Schraube oder mechanisches Verbin¬ dungsmittel abgestimmt sein. Durch die Abstimmung der Eigenschaften der Polymerzusammensetzung und Insert-Geometrie können die physikalischen Eigenschaften des Krafteinleitungspunktes und damit des Bauteils optimiert werden. Des Weiteren können die Härte- & Elastizitätseigenschaften innerhalb eines Anschluss¬ punktes eingestellt werden, und so eine optimierte Krafteinlei- tung in die Bauteilstrukturen zu erzielen. Dies ist insbesondere bei dynamischen Lasten vorteilhaft. Des Weiteren vorteilhaft ist, dass abhängig von der Polymerzusammensetzung erhöhte Ein- und Ausdrehwiederstände (Drehmomente) gegenüber herkömmlichen Fixierungen in Metall- und Kunststoffinserts erzielt werden kön- nen. Durch die Eliminierung des Metall- oder Kunststoffinserts in dem erfindungsgemässen Sandwichbauteil kann die Anzahl der Grenzschichten und somit das Fehlerrisiko bezüglich Adhäsion und/oder Korrosion reduziert werden. Das Verbindungsmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe umfas¬ send Schraube, Gewindestange, Clip, Bolzen, Buchsen, Hülsen, Distanzhalter, Stifte, Nagel, Haken, Klammer, Feder, Nieten, Dübel, Profile, Laschen, Scharniere, Magnete. Das Verbindungsmittel kann vor dem Einbringen der Polymerzusammensetzung vorpositioniert und mit der Polymerzusammensetzung angespritzt oder umspritzt werden oder nach dem Verfestigen der Polymerzusammensetzung in oder an diese eingebracht oder angebracht werden.
Die Polymerzusammensetzung kann entsprechend den Formulierungen offenbart in EP 2 589 478 AI gewählt werden. Diese werden durch Bezugnahme aufgenommen. Die Polymerzusammensetzung ist insbesondere ein Klebstoff mit den folgenden Eigenschaften. Der Kleb- Stoff ist bevorzugt ein schnell aushärtender Zweikomponentenklebstoff auf Basis von Polyharnstoff wie in EP 1 958 975 Bl o- der EP 2 871 194 beschrieben. Diese werden durch Bezugnahme aufgenommen . Bevorzugt umfasst die Polymerzusammensetzung eine isocyanathal- tige Komponente A und eine aminhaltige Komponente B. Die Kompo¬ nente A enthält ein Isocyanat-terminiertes Präpolymer mit einer Isocyanat-Funktionalität von > 1,7, vorzugsweise von 1,7 < fNCo < 3, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 3. Die Komponente B enthält wenigstens ein Di- und/oder Polyamin, vorzugsweise ein Polyetherdiamin und/oder Polyetherpolyamin . Das stöchiometrische Verhältnis von Isocyanatgruppen in Komponente A zu Amingruppen in Komponente B beträgt hierbei 0,5 bis 1,2, besonders bevor- zugt 1.
Besonders bevorzugt umfasst die Polymerzusammensetzung eine ers¬ te Komponente A und eine zweite Komponente B. Die Komponente A enthält ein monomeres Polyisocyanat insbesondere monomeres
Diisocyanat und ein isocyanat-terminiertes Präpolymer und/oder ein Präpolymergemisch mit einer Isocyanatfunktionalität ^ 1.7, bevorzugt im Bereich von 1.7 < fNCo < 3, besonders bevorzugt im Bereich von 2 < fNCo < 3. Die zweite Komponente B enthält ein Di- und/oder Polyamin, insbesondere ein Polyetherdiamin und/oder ein Polyetherpolyamin; und einen Trimerisierungskatalysator . Das stöchiometrische Verhältnis von Isocyanatgruppen in der ersten Komponente A zu in der Zusammensetzung enthaltenen isocyanat- reaktiven Wasserstoffatomen in der zweiten Komponente B beträgt 7.5 bis 25, bevorzugt 10 bis 20, besonders bevorzugt 15. Es wird somit ein Zwei-Komponenten-Polymerzusammensetzung verwendet, bei welcher in einem ersten Schritt über eine Reaktion des im Überschuss vorhandenen monomeren Polyisocyanats (insbesondere des Diisocyanats ) mit dem Polyamin ein zweites Präpolymer gebil¬ det wird. Diese Reaktion ist stark exotherm. Gleichzeitig er- folgt eine Vernetzung des isocyanat-terminierten Präpolymers der Komponente A durch in der Komponente B bereitgestellte Amine. Im weiteren Reaktionsverlauf kommt es unter dem Einfluss von ein¬ schlägigen Katalysatoren, insbesondere Kaliumoctoat , vorwiegend zu einer Trimerisierung der vorhandenen Isocyanatgruppen . So weist die Polymerzusammensetzung im Vergleich zu üblichen Polyurethan- und Polyurea-Klebstoffen sowohl höhere Zugfestigkeit und Wärmebeständigkeit als auch eine höhere Schlagzähigkeit auf als andere hochfeste Klebstoffe wie beispielsweise Epoxidharze.
Grundsätzlich sind auch andere zweikomponentige, zu Duromeren aushärtende Klebstoffe auf Basis von Polyurethan, Epoxid oder Acrylat einsetzbar. Der Klebstoff wird als flüssig bezeichnet im bestimmungsgemässen Auftragszustand bei einer Viskosität von
<10000 mPas, vorzugsweise <300 mPas, idealerweise <100 mPas (ge¬ messen im Mischkopf des Applikators bei 35°C-65°C, vorzugsweise 50°C und einen Druck von 70-140 bar, vorzugsweise 100 bar) . Die¬ se Mischviskosität kann durch Anwählen der Temperatur der Kompo- nenten weiter optimiert werden.
Das Aushärten bezeichnet in diesem Zusammenhang die chemische Verfestigung des Klebstoffes durch Polymerisation, -kondensation und -addition. Derart wird eine schnell insbesondere chemisch abbindende, strukturell belastbare Polymerzusammensetzung be¬ reitgestellt .
Die Öffnung kann ausgewählt sein aus der Gruppe Schlitz, Bohrung, insbesondere kreisrunde Bohrung. Diese können mechanisch durch Bohren, Fräsen, Stanzen, Schlitzen, Perforieren, Lasern, Schleifen, Schneiden, chemisch oder thermisch eingebracht werden. Dabei kann eine Öffnung, mehrere Öffnungen, mehrere vergleichsweise kleine Öffnungen, welche rund, eckig oder schlitz¬ artig ausgestaltet sein. Freiformen sind ebenfalls möglich. Der- art kann die Polymerzusammensetzung besonders vorteilhaft in die Zwischenschicht eingebracht werden. Durch die Wahl der Öffnung als eine nicht-runde Öffnung beispielsweise als Schlitz wird ein Anschlusspunkt bereitgestellt, der einen Formschluss als Verdrehsicherung der verfestigten Polymerzusammensetzung sicherstellt. Derart können grösserer Kräf- te aufgenommen werden.
Bei der Wahl der Öffnung als kleine, schmale Öffnungen kann eine verdeckte Montage ermöglicht werden.
Das Sandwichbauteil kann eine Wabenplatte, bevorzugt eine Me¬ tall-Wabenplatte, besonders bevorzugt eine Aluminium- Wabenplatte, eine Kunststoffkernwabenplatte, eine Holzwerkstoff- wabenplatte, eine Schaumkernplatte oder eine Faserkern-Platte sein .
Die Decklagen können bevorzugt ausgewählt sein aus Metallen wie Aluminium, Chrom-Nickel-/Verzinkt Stahl; Kunststoffen wie Polyp¬ ropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) , Polysulfon (PS), Po¬ lyurethan (PUR) ; faserverstärkten Kunststoffen wie Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) , Aramid, Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) ; Holzwerkstoffen wie Sperrholz, hochdichte Faserplatten (HDF) ; mineralischen Werkstoffen, insbesondere Glas; Stein Die Zwischenschicht kann bevorzugt ausgewählt sein aus Waben, Rippen, Stegen, wie beispielsweise Karton, Kunststoff, Metall, Faserverbundwerkstoff, Holzwerkstoff, Schaum-Werkstoff, Faser- Werkstoff und Schütt-Werkstoff aus Kunststoffen wie Polyvi¬ nylchlorid (PVC) , Polyethylenterephthalat (PET) , Polymethacryli- mid (PMI), expanded Polystyren (EPS), extrudierter Polystyren- Schaum (XPS) , recyceltem Material, Holzwerkstoffen wie Balsa- holz, Weichfaser, Spanmaterial, Verbundmaterial, Röhrenspan, leichte Massivholzplatte; Glas; Stein; Metallen wie Aluminium. Die Polymerzusammensetzung kann derart ausgestaltet sein, dass die Polymerzusammensetzung eine Hinterschneidung ausbildet. Dabei ist die Hinterschneidung bevorzugt an der ersten Decklage und/oder der zweiten Decklage, besonders bevorzugt an der der Zwischenschicht zugewandten Oberfläche der ersten Decklage und/oder der zweiten Decklage, ausgebildet. Somit kann eine formschlüssige Verbindung zwischen der Polymerzusammensetzung und der ersten und/oder der zweiten Decklage ausgebildet werden, sodass besonders starke Kräfte eingeleitet und auf die Decklagen abgeleitet werden können.
Des Weiteren kann die Polymerzusammensetzung derart ausgestaltet ist, dass es eine Stoffschlüssige, d.h. adhäsive, und/oder form¬ schlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung ausbildet. Die Stoffschlüssige Verbindung ist bevorzugt zwischen der Polymerzu¬ sammensetzung und der Zwischensicht und/oder der ersten Decklage und/oder der zweiten Decklage ausgebildet. Auch durch diese Aus¬ gestaltung werden besonders starke Kräfte eingeleitet und auf die Decklagen abgeleitet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils, insbesondere wie vorstehend erläutert, mit mindestens einem Insert und/oder Onsert aus einer vernetzbares Polymerzusammensetzung. Das Verfahren umfasst den Schritt Bereitstellen eines Sandwichbauteils umfassend eine ers¬ te Decklage und eine zweite Decklage, insbesondere eine erste Deckschicht und eine zweite Deckschicht. Die erste Decklage und/oder die zweite Decklage und/oder eine Abdeckung auf einer Seite des Sandwichbauteils weist eine Öffnung, Schwächung oder Markierung auf. Das Sandwichbauteil weist mindestens eine zwi¬ schen der ersten Decklage und der zweiten Decklage positionierte Zwischenschicht auf. Das Verfahren umfasst des Weiteren den Schritte Einbringen, insbesondere Injizieren, einer vernetzbaren Polymerzusammensetzung an der Stelle der Markierung oder der Schwächung oder durch die Öffnung in der ersten Decklage und/oder der zweiten Decklage und/oder der Abdeckung in die Zwischenschicht, und Verfestigen der Polymerzusammensetzung zwischen den Decklagen derart, dass ein mechanisches Verbindungsmittel durch die erste Decklage und/oder die zweite Decklage und/oder die Abdeckung im Bereich der Öffnung, Schwächung oder Markierung, insbesondere durch die erste und/oder die zweite Decklage und/oder die Abdeckung hindurch ragend, unmittelbar in der Polymerzusammensetzung fixierbar ist. Derart wird ein Verfahren bereitgestellt, mit welchem in einem schnellen Prozess Insert- und Onsertlösungen für
Leichtbau-Strukturen, insbesondere Sandwichbauteile, erzielt werden. Ein vordefiniertes Insert, welches bspw. eingeklebt wird, benötigt es hierbei nicht. Des Weiteren wird eine Schädi¬ gung der Decklage (en) minimiert und der Krafteinleitungspunkt ist im Unterschied zu herkömmlichen Lösungen nicht an den Insert- oder Onsertdurchmesser gebunden. Das Verfahren ist kosten- effizienter und erhöht die Prozesssicherheit. Standardisierte Zusatzteile müssen nicht bereitgestellt werden.
Bevorzugte Polymerzusammensetzungen sind die vorgängig beschriebenen .
Die vernetzbare Polymerzusammensetzung kann ein, insbesondere zwei-komponentiger, Klebstoff sein. Derart wird eine Polymerzu¬ sammensetzung eingebracht, die nach dem Verfestigen strukturell belastbar und insbesondere nicht expandierend ist. Eine hohe Krafteinleitung wird beispielsweise über die Gewindeschneidung des mechanischen Verbindungsmittels erzielt. Durch die exother¬ men Eigenschaften der Polymerzusammensetzung kann die Zwischenschicht und/oder bestehende Klebeschichten des Sandwichbauteils beim Abreagieren der Polymerzusammensetzung bereichsweise aufgeschmolzen werden. Derart wird die Verankerung der Polymerzusammensetzung verbessert; das Verarbeiten von Befestigungselement auf Plastik, beispielsweise Plastikschrauben, wird verbessert. Bevorzugte Polymerzusammensetzung sind wie vorgängig beschrieben .
Die vernetzbare Polymerzusammensetzung kann eine Topfzeit im Be¬ reich von 1 bis 15 sek, bevorzugt 2 bis 10 sek, besonders bevor- zugt 3 bis 7 sek, aufweisen. Derart verfliesst die Polymerzusam¬ mensetzung an der Zielstelle nicht und entsprechend sind keine Positionierungshilfen beispielsweise Siebhülsen zur Positionierung der Polymerzusammensetzung notwendig. Des Weiteren kann das Sandwichbauteil umgehend weiterverarbeitet werden, da die Poly- merzusammensetzung in sehr kurzer Zeit die notwendige Festigkeit aufweist, um beispielsweise eine belastbare Verbindung zu einem weiteren Bauteil mittels des Verbindungsmittels herzustellen.
Unter der Topfzeit wird gemäss DIN EN 923:1998-05 die Zeitspanne verstanden, in der ein Mehrkomponentenklebstoff nach dem Mischen verarbeitet werden kann. Die Topfzeit wurde nach dem „Verfahren 3: Bestimmung durch manuelle Auftragung" der DIN EN 14022:2010 bestimmt (Deutsche Fassung) . Dabei muss selbstverständlich die schnelle Reaktionszeit des Systems berücksichtigt werden.
Das Verfahren kann des Weiteren den Schritt des Anbringens oder Einbringens eines Verbindungsmittels an bzw. in die Polymerzu¬ sammensetzung vor oder nach dem Verfestigen der Polymerzusammensetzung aufweisen. „In die Polymerzusammensetzung" heisst, dass das Verbindungsmittel an der Zielstelle vorpositioniert sein kann, sodass das Verbindungsmittel von der Polymerzusammenset¬ zung umspritzt wird. Alternativ wird das Verbindungsmittel in die verfestigte Polymerzusammensetzung eingebracht, beispiels¬ weise wird eine Schraube eingedreht.
Das Verbindungsmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe umfas- send Schraube, Gewindestange, Clip, Bolzen, Buchsen, Hülsen,
Distanzhalter, Stifte, Nagel, Haken, Klammer, Feder, Nieten, Dübel, Profile, Laschen, Scharniere, Magnete.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kit für die Herstellung eines Sandwichbauteils, insbesondere wie vorstehend erläutert, mit mindestens einem Insert und/oder Onsert aus einer vorzugs¬ weise vernetzten Polymerzusammensetzung aufweisend eine vernetzbare, insbesondere zwei-komponentige, Polymerzusammensetzung und Anwendungshinweise zur Durchführung eines Verfahrens wie vorgän- gig erläutert.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines Sandwichbauteils, wie vorstehend erläutert, an ein weiteres Element umfassend den Schritt des Anbringens oder Einbringens eines Verbindungsmittel unmittelbar in die Polymer¬ zusammensetzung vor oder nach dem Verfestigen der Polymerzusammensetzung .
Das Verbindungsmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe umfas- send Schraube, Gewindestange, Clip, Bolzen, Buchsen, Hülsen,
Distanzhalter, Stifte, Nagel, Haken, Klammer, Feder, Nieten, Dübel, Profile, Laschen, Scharniere, Magnete.
Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung eines Sand- wichbauteils wie vorgängig erläutert im Bereich Road, insbeson¬ dere Nutzfahrzeuge, PKW, Nutzfahrzeuge, Formel 1, Reisemobile, Zwei/Dreirad, temporäre Strassenbeläge ; Rail, insbesondere Bahn, Tram, Seilbahnen; Luftfahrt, insbesondere Raumfahrt, Flugzeuge, Drohnen, Satelliten; Marine, insbesondere Yacht & Superyacht, Fluss-, Transport-, Kreuzfahrtschiffe, Ölplattformen, Offshore- Anlagen, Unterwasser; Bau, insbesondere Fassaden und Dächer, Böden, Brücken, Aufzug, Rolltreppen, mobile Behausung; Innenaus- bau, insbesondere Möbel, Decken, Wände, Böden, Ladenbau Messe¬ bau, Bühnenbau, Bühnenbau, Display, Türen, Trennwände, Türen; Sport, insbesondere Wintersport und Wassersport; Logistik, ins¬ besondere Container, Tanks, Paletten, Verpackungen; Energie, insbesondere Wind-Energieanlagen, Solar-Anlagen; Maschinenbau, insbesondere Stanzwerkzeuge, Verkleidungen, bewegte Teile; Medi¬ zin, insbesondere Zahnimplantate, Implantate, Fixierungen; Wehr¬ technik, insbesondere Raketen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von exemplarischen Ausfüh rungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1: Schnittskizzen von erfindungsgemässen Sandwichbauteilen mit Polymerzusammensetzungen als Inserts (Varianten A bis G) ;
Figur 2: Schnittskizzen von erfindungsgemässen Sandwichbauteilen mit Polymerzusammensetzungen als Inserts (Varianten A bis C) ;
Figur 3: Varianten möglicher Öffnungen des erfindungsgemässen
Sandwichbauteils ; Figur 4: Schnittskizzen von erfindungsgemässen Sandwichbauteilen mit Polymerzusammensetzung als Inserts und darin eingebrachte Verbindungsmittel (Varianten A bis C) Figur 5: Schnittskizzen von erfindungsgemässen Sandwichbauteilen als, Eck- (A, B) , T- (C) oder Endverbindungen (D) ;
Figur 6: Exothermie beim Einbringen der Polymerzusammensetzung im Vergleich zu Flüssigdübeln
Figur 7: Eine Seitenansicht einer Wabenplatte;
Figur 8: Eine Draufsicht einer Wabenplatte ohne zweite Decklage.
Figur 1 zeigt erfindungsgemässe Sandwichbauteile 1 aufweisend eine erste Decklage 11 und eine zweite Decklage 12, welche durch eine Zwischenschicht 13 getrennt sind. Für die nachfolgend be¬ schriebenen Ausführungen wurde durch die erste Decklage 13 eine Öffnung 31 gebohrt und Material der Zwischenschicht 13 entfernt. Im Bereich einer Öffnung 31 und im Bereich der Zwischenschicht 13 befindet sich eine vernetzte Polymerzusammensetzung 21 als Insert . In Variante A steht die Polymerzusammensetzung 21 in Kontakt mit der zweiten Decklage 12. In die Polymerzusammensetzung 21 kann ein Verbindungsmittel an- oder eingebracht werden, beispielswei¬ se kann eine Schraube eingedreht werden. In Variante B weist die Polymerzusammensetzung 21 eine Ausspa¬ rung 22 auf, welche zum Einbringen eines Verbindungsmittels, hier einer Schraube 41, ausgestaltet ist.
Variante C zeigt eine Polymerzusammensetzung 21 als Insert, wel- che nicht in Kontakt mit der zweiten Decklage 12 steht. Hierbei ist eine Schraube 41 in die Polymerzusammensetzung 21 eingebracht . Variante D zeigt eine Polymerzusammensetzung 21 als Insert, wel¬ che nicht in Kontakt mit der zweiten Decklage 12 steht, und weist eine Positionierungshilfe 23, hier eine Kerbe, in der Po¬ lymerzusammensetzung im Bereich der Öffnung 31 auf. Mittels der Positionierungshilfe 31 wird eine Schraube 41 am zentralen Be¬ reich der Polymerzusammensetzung positioniert und eingebracht.
Variante E zeigt eine Polymerzusammensetzung 21 als Insert, wel¬ che nicht in Kontakt mit der zweiten Decklage 12 steht, und eine in der Polymerzusammensetzung vorpositionierte Schraube 41 auf, wobei das Gewinde der Schraube durch eine Öffnung 31 aus dem Sandwichbauteil 31 hinausragt. Die Schraube 41 wurde vor dem Einbringen der Polymerzusammensetzung 21 im Bereich der Zwischenschicht 13 positioniert und anschliessend mit der Polymer- Zusammensetzung 21 umspritzt. Eine Deckplatte 42 und eine Mutter 43 können an das freiliegende Gewinde der Schraube 41 angebracht werden .
Die Varianten C, D und E sind besonders vorteilhaft zur Entkopp- lung von Vibrationen, akustischen und/oder thermischen Entkopplungen. Des Weiteren können Kräfte gerichtet nur auf eine der Decklagen abgeleitet werden.
In Variante F steht die Polymerzusammensetzung 21 in Kontakt mit der zweiten Decklage 12. Die Polymerzusammensetzung 21 ragt durch die Öffnung 31 aus der ersten Decklage 11 hinaus und weist ein Positionierungselement oder Fixierungselement 23 auf. Am Po¬ sitionierungselement oder Fixierungselement 23 kann ein weiteres Element angebracht werden, welches derart ausgestaltet ist, dass es eine formschlüssige Verbindung mit Positionierungselement o- der Fixierungselement 23 ausbildet. Positionierungselemente oder Fixierungselemente können Laschen, Winkel, Bolzen, Clips, Hül- sen, Innengewinde, Schrauben, Stifte, Aussparungen, Vorsprünge, Schienen, Widerhaken oder Nieten sein.
In Variante G weist die Polymerzusammensetzung 21 ein Innenge- winde 44 auf, welches zum Eindrehen einer Schraube 41 ausgestal¬ tet ist.
Variante H zeigt ein Sandwichbauteil 1, wobei die Polymerzusam¬ mensetzung 21 in Kontakt mit der zweiten Decklage 12 steht, nicht jedoch mit der ersten Decklage 11. Dies ist besonders vor¬ teilhaft zur Entkopplung von Vibrationen, akustischen und/oder thermischen Entkopplungen. Des Weiteren können Kräfte gerichtet nur auf eine der Decklagen abgeleitet werden. Figur 2 zeigt weitere erfindungsgemässe Sandwichbauteile 1 auf¬ weisend eine erste Decklage 11 und eine zweite Decklage 12, wo¬ bei eine Zwischenschicht 13 zwischen den beiden Decklagen 11, 12 positioniert ist. In Variante A weist die erste Decklage 11 eine Öffnung 31 auf. Durch spezielle Hinterschnittfräsen wird Materi- al der Zwischenschicht entfernt und so die Form der hinterher eingebrachten Polymerzusammensetzung 21 in der Zwischenschicht vorgegeben. Durch die Öffnung 31 wird eine vernetzbare Polymerzusammensetzung 21 in einen Bereich der Zwischenschicht 13 injiziert wurde. Die Polymerzusammensetzung 21 bildet eine Hinter- schneidung und steht bereichsweise in Kontakt mit der der Zwi¬ schenschicht 13 zugewandten Oberfläche der ersten Decklage 11. Derart ist eine Hinterschneidung an der ersten Decklage 11 aus¬ gebildet. Eine Schraube 41 ist in der vernetzten Polymerzusammensetzung 21 positioniert. Derart wird eine hohe Krafteinlei- tung gewährleistet. Variante A ist besonders vorteilhaft zur Entkopplung von Vibrationen, akustischen und/oder thermischen Entkopplungen. Des Weiteren können Kräfte gerichtet nur auf eine der Decklagen abgeleitet werden. In Variante B steht die Polymerzusammensetzung 21 in Kontakt mit der zweiten Decklage 12. Dabei ist die Form der Polymerzusammensetzung 21 im verfestigten Zustand derart gewählt, dass eine verbesserte Krafteinleitung gewährleistet wird. Im Kontaktbe- reich zwischen der Polymerzusammensetzung 21 und der zweiten Decklage 12 ist die Polymerzusammensetzung 21 verbreitert im Vergleich zum Bereich der Öffnung 31, so dass eine hohe Kraftableitung auf die Decklage 12 möglich ist.
In Variante C steht die Polymerzusammensetzung 21 in Kontakt mit der ersten Decklage 11 und der zweiten Decklage 12. In der ersten Decklage 11 befindet sich eine Öffnung 31. In der zweiten Decklage 12 befindet sich eine Öffnung 31 λ. Die Polymerzusammensetzung 21 dient auch als Distanzhalter der beiden Decklagen 11, 12 bei lokalem Druck senkrecht zur Platte. Die Polymerzusammensetzung 21 weist eine Aussparung 22 auf, die sich von der Öffnung 31 zur Öffnung 31 λ erstreckt. Derart kann ein Verbindungs¬ mittel, beispielsweise ein Stift, durch die Öffnungen 31, 31 λ geführt und positioniert werden. Derart können krafteinleitende Verbindungen über die erste Decklage 11 und die zweite Decklage 12 ausgestaltet werden.
Figur 3 zeigt Öffnungen eines erfindungsgemässen Sandwichbauteils (vgl. 31 in Figuren 1 und 2) . Die Öffnung kann kreisrund (Variante A) , kreisrund mit mindestens einer Kerbe (Variante B) , als gerader Schlitz (Variante C) , als einseitig gekrümmter
Schlitz oder zweiseitig gekrümmter Schlitz (Variante D) ausgestaltet sein. Ebenso kann die Öffnung mehrere, vorzugsweise zwei, kreisrunde Öffnungen zum Einbringen der Polymerzusammen- setzung des erfindungsgemässen Bauteils aufweisen (Variante E) . In den Varianten B bis E sorgen die Öffnungen für eine Verdrehsicherung der Polymerzusammensetzung (vgl. 21 in Figuren 1 und 2) im Sandwichbauteil (vgl. 1 in Figuren 1 und 2), sofern die Polymerzusammensetzung im Bereich der Öffnung angeordnet ist.
Figur 4 zeigt erfindungsgemässe Sandwichbauteile mit einer Poly- merzusammensetzung als Insert und darin eingebrachte Verbindungsmittel (Variante A bis C) .
In Variante A steht die Polymerzusammensetzung 21 in Kontakt mit der zweiten Decklage 12. Die Polymerzusammensetzung 21 ist als Insert ausgebildet, in die unmittelbar ein Haken 42 als Verbindungsmittel eingebracht ist.
In Variante B erstreckt sich die Polymerzusammensetzung in die Zwischenschicht 13 und bildet an der ersten Decklage 11 Hinter- schneidungen aus. In die als Insert ausgebildeten Polymerzusammensetzung ist unmittelbar ein Profil 43 als Verbindungsmittel eingebracht .
In Variante C erstreckt sich die Polymerzusammensetzung eben- falls in die Zwischenschicht 13 und bildet an der ersten Deckla¬ ge 11 Hinterschneidungen aus. In die Polymerzusammensetzung 21 ist unmittelbar eine Gewindestande 44 eingebracht.
Figur 5 zeigt erfindungsgemässen Sandwichbauteilen mit Eck- (Va- rianten A, B) , T- (Variante C) oder Endverbindungen (Variante D) .
Variante A zeigt ein Sandwichbauteil 1 mit einer ersten Sand¬ wichplatte und einer zweiten Sandwichplatte. Die erste Sandwich- platte wird von einer ersten Decklage 11 und einer zweiten Decklage 12 gebildet, wobei die Decklagen 11 und 12 durch eine Zwi¬ schenschicht 13 separiert sind. Die erste Decksicht 11 weist ei¬ ne Öffnung 31 auf. Die zweite Decksicht 12 weist eine Öffnung 31 λ auf. Die zweite Sandwichplatte wird von einer ersten Deckla¬ ge 11 λ und einer zweiten Decklage 12 λ gebildet, wobei die Deck¬ lagen 11 λ und 12 λ durch eine Zwischenschicht 13 λ separiert sind. Die erste Sandwichplatte und die zweiter Sandwichplatte bilden eine Eckverbindung aus, wobei die erste Decklage 11 mit der ers¬ ten Decklage 11 die zweite Decklage 12 mit der zweiten Deckla¬ ge 12 λ und die Zwischenschicht 13 mit der Zwischenschicht 13 λ in Kontakt stehen. Durch die Öffnung 31 wurde eine erste Polymerzusammensetzung 21 in einen Bereich der Zwischenschicht 13 und einen Bereich der Zwischenschicht 13 λ injiziert, wobei die Polymerzusammensetzung 21 in Kontakt mit den den Zwischenschichten 13 und 13 λ zugewand¬ ten Oberflächen der Decklagen 11 und 11 λ steht. Durch die Öff- nung 31 λ wurde gleichermassen eine zweite Polymerzusammensetzung 21 λ in einen Bereich der Zwischenschicht 13 und einen Bereich der Zwischenschicht 13 λ injiziert, wobei die Polymerzusammenset¬ zung 21 in Kontakt mit den den Zwischenschichten 13 und 13 λ zugewandten Oberflächen der Decklagen 12 und 12 λ steht. Bevorzugt weisen die erste Polymerzusammensetzung 21 und die zweite Polymerzusammensetzung 21 λ die gleiche chemische Zusammensetzung auf. Derart wird auf besonders einfache Art und Weise eine Eck¬ verbindung zwischen zwei Sandwichplatten ausgebildet. Die vorgängig erläuterten Vorteile für Sandwichbauteile gelten hier gleichermassen.
Variante B unterscheidet sich dadurch von Variante A, dass eine einzige Öffnung 31 in der ersten Decklage 11 ausgebildet ist, durch welche eine Polymerzusammensetzung 21 injiziert wird.
Hierbei steht die Polymerzusammensetzung 21 in Kontakt mit der den Zwischenschichten 13 und 13 λ zugewandten Oberflächen der Decklagen 11, 11 12, 12 λ . Die Polymerzusammensetzung 21 bildet eine Strebe zwischen den Decklagen im Bereich der Eckverbindung. Derart wird auf besonders einfache Art und Weise eine Eckverbin¬ dung zwischen zwei Sandwichplatten ausgebildet. Die vorgängig erläuterten Vorteile für Sandwichbauteile gelten hier gleicher- massen .
Variante C zeigt eine T-Verbindung einer ersten Sandwichplatte und einer zweiten Sandwichplatte. Die erste Sandwichplatter ist wie für Variante B beschrieben ausgestaltet. Die zweite Sand¬ wichplatte weist in der ersten Decklage 11 λ eine Öffnung 31 λ auf. Die ersten und die zweite Sandwichplatte sind in einem Win¬ kel von im Wesentlichen 90° angeordnet. Die Öffnung 31 λ der zweiten Sandwichplatte ist im Bereich der Zwischenschicht 13 der ersten Sandwichplatte angeordnet. Andere Winkel sind anwendungs¬ spezifisch ebenfalls möglich. Durch die Öffnung 31 wird eine Po- lymerzusammensetzung 21 in einen Bereich der Zwischenschicht 13 und in einen Bereich 13 λ injiziert. Hierbei gelangt die Polymer¬ zusammensetzung 21 anteilig durch die Öffnung 31 λ in die Zwischenschicht 13 λ. Die Polymerzusammensetzung 21 verbindet die Decklagen 11, 12, 11 λ und 12 λ . Derart wird eine T-Verbindung zweier Sandwichplatten auf einfache Art und Weise ausgebildet. Die vorgängig erläuterten Vorteile für Sandwichbauteile gelten hier gleichermassen .
Variante D zeigt ein Sandwichbauteil 1 aufweisend eine erste Decklage 11 und eine zweite Decklage 12, wobei die Decklagen 11,
12 durch eine Zwischenschicht 13 separiert sind. In einem Endbe¬ reich der Decksichten 11 und 12 ist eine Abdeckung als Schiene 51 angeordnet, welche in Kontakt mit den von der Zwischenschicht
13 wegweisenden Oberflächen der Decklagen 11 und 12 und dem Be- reich der Zwischenschicht 13 steht, der nicht in Kontakt mit den
Decklagen 11, 12 steht. Die Schiene 51 weist eine Öffnung 31 λ λ auf, welche in dem vorstehend genannten Bereich der Zwischenschicht 13 angeordnet ist. Durch die Öffnung 31 λ λ wurde eine Po- lymerzusammensetzung 21 in den Endbereich der Zwischensicht 13 injiziert. Die Polymerzusammensetzung steht in Kontakt mit Oberflächen der Decklagen 11 und 12, welche der Zwischensicht 13 zu¬ gewandt sind.
Figur 6 zeigt den Kurvenverlauf der Temperaturen einer erfin- dungsgemässen Polymerzusammensetzung (A) und eines handelsüblichen Flüssigdübels (B) gemessen im Kern. Auf der X-Achse ist die Zeit in min: sek und auf der Y-Achse die Temperatur in °C aufge¬ tragen .
Für den Vergleich wurde eine zweiteilige Form aus Polyethylen hergestellt. Die Form weist eine kreisrunde Bohrung mit 10 mm Durchmesser und 15 mm Tiefe auf. Die Polymerzusammensetzungen wurden bei Raumtemperatur mittels Kartuschen eingebracht und der Temperaturverlauf mit einem Temperaturfühler gemessen und aufge¬ zeichnet. Die Temperaturmessung erfolgte in 4 mm Tiefe.
Der Temperaturverlauf ist für beide Systeme exotherm, wobei die erfindungsgemässe Polymerzusammensetzung (A, Kern 3058_1) eine deutlich höher Kerntemperatur mit 80 °C im Vergleich zur Vergleichszusammensetzung des Flüssigdübels (B) mit einer Kerntemperatur von 50 °C aufweist. Diese wird zudem schneller, d.h. innerhalb von 15 sek erreicht. Die Vergleichszusammensetzung erreicht die höchste Kerntemperatur nach ca. 1 min 15 sek.
Mit der erfindungsgemässen Polymerzusammensetzung in einem Sandwichbauteil wird damit eine bessere Verankerung, beispielsweise durch ein Anschmelzen bzw. Aufschmelzen der Zwischenschicht aus Thermoplasten, bspw. von Sandwichbauteilen mit einer Zwischenschicht aus Polystyrol erreicht. Aluminiumsandwichbauteile wei¬ sen oftmals Polymerbeschichtungen auf, welche ebenfalls durch die hohe Temperatur der Polymerzusammensetzung bereichsweise aufschmelzen und zu einer verbesserten Verankerung führen. Des Weiteren können derart bspw. Plastikschrauben verbessert in der eingebrachten Polymerzusammensetzung verankert werden.
Figur 7 zeigt eine Seitenansicht einer Wabenplatte als Sandwich- bauteil. Die Wabenplatte weist eine Hauptfläche Hl einer ersten Decklage 11, eine Hauptfläche H2 einer zweiten Decklage 12 und eine zwischen den Decklagen positionierte Zwischenschicht 13, welche Waben W aufweist ist. Die Hauptflächen Hl und H2 weisen von der Zwischenschicht 13 weg. Die Seitenbereiche Sl und S2 werden durch die Decklagen 11 und 12 und die Zwischenschicht 13 gebildet. Selbstverständlich weist ein Sandwichbauteil bzw. eine Wabenplatte mit rechteckigen Hauptflächen Hl, H2 vier Seitenbereiche auf. Figur 8 zeigt eine Draufsicht einer Wabenplatte wie für Figur 6 beschrieben, wobei die zweite Decklage 12 zur besseren Anschau¬ lichkeit nicht dargestellt ist. Die Zwischenlage 13 wird durch die Waben W gebildet. Im Seitenbereich der Wabenplatte kann eine Polymerzusammensetzung mit dem einfindungsgemässen Verfahren eingebracht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Sandwichbauteil (1) umfassend
eine erste Hauptfläche mit einer ersten Decklage (11) und eine zweite Hauptfläche mit einer zweiten Decklage (12), insbesondere eine erste Deckplatte und eine zweite Deckplatte, wobei die erste Decklage (11) und/oder die zweite Decklage (12) eine Öffnung (31), Schwächung oder Markierung aufweist und/oder im Seitenbereich, insbesondere in einer Abdeckung (51), eine Öffnung (31), Schwä¬ chung oder Markierung vorgesehen ist,
- mindestens eine Zwischenschicht (13), wobei die Zwi¬ schenschicht (13) zwischen der ersten Decklage (11) und der zweiten Decklage (12) positioniert ist, und
- eine in die Zwischenschicht (13) insbesondere injizierte und vorzugsweise vernetzte Polymerzusammensetzung (21) zur Bildung eines Inserts , die zwischen der ersten Decklage (11) und der zweiten Decklage (12) und im We¬ sentlichen innerhalb der Zwischenschicht (13) und/oder im Bereich der Öffnung (31), Schwächung oder Markierung angeordnet ist,
derart, dass ein mechanisches Verbindungsmittel (41) durch die erste Decklage (11) und/oder die zweite Decklage (12) und/oder im Seitenbereich, insbesondere der Abdeckung (51), im Bereich der Öffnung (31), Schwächung oder Markierung, insbesondere durch die erste Decklage (11) und/oder die zweite Decklage (12) und/oder den Seitenbereich, insbesondere die Abdeckung (51), hindurch ragend, unmittelbar in der Polymerzusammensetzung (21) fixiert oder fixierbar ist.
2. Sandwichbauteil (1) nach Anspruch 1, wobei das mechanische Verbindungsmittel (41) ausgewählt ist aus der Gruppe umfas¬ send Schraube, Gewindestange, Clip, Bolzen, Buchsen, Hülsen, Distanzhalter, Stifte, Nagel, Haken, Klammer, Feder, Nieten, Dübel, Profile, Laschen, Scharniere, Magnete.
Sandwichbauteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Poly¬ merzusammensetzung (21) eine isocyanathaltige Komponente A und eine aminhaltige Komponente B umfasst, wobei
die Komponente A ein Isocyanat-terminiertes Präpolymer mit einer Isocyanat-Funktionalität von > 1,7, vorzugs¬ weise von 1,7 < fNCo < 3, besonders bevorzugt im Be¬ reich von 2 bis 3; und
die Komponente B wenigstens ein Di- und/oder Polyamin, vorzugsweise ein Polyetherdiamin und/oder Polyetherpo- lyamin enthält, und
wobei das stöchiometrische Verhältnis von Isocyanatgruppen in Komponente A zu Amingruppen in Komponente B 0,5 bis 1,2, be¬ sonders bevorzugt 1 beträgt.
Sandwichbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Öffnung (41) ausgewählt ist aus der Gruppe Schlitz, Bohrung, insbesondere kreisrunde Bohrung.
Sandwichbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Sandwichbauteil (1) eine Metall-Wabenplatte, insbesondere eine Aluminium-Wabenplatte, eine Kunststoffkernwabenplatte, eine Holzwerkstoffwabenplatte, eine Schaumkernplatte oder ei¬ ne Faserkern-Platte ist.
Sandwichbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Polymerzusammensetzung (21) derart ausgestaltet ist, dass die Polymerzusammensetzung (21) eine Hinterschneidung ausbildet . Sandwichbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Polymerzusammensetzung (21) derart ausgestaltet ist, dass die Polymerzusammensetzung (21) eine Stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung ausbildet.
Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils (1), insbe¬ sondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit mindestens ei¬ nem Insert und/oder Onsert aus einer vorzugsweise vernetzba¬ ren Polymerzusammensetzung (21) umfassend die Schritte
- Bereitstellen eines Sandwichbauteils (1) umfassend
o eine erste Hauptfläche mit einer ersten Decklage
(11) und eine zweite Hauptfläche mit einer zwei¬ ten Decklage (12), insbesondere eine erste Deck¬ platte und eine zweite Deckplatte, wobei die ers¬ te Decklage (11) und/oder die zweite Decklage
(12) eine Öffnung (31), Schwächung oder Markierung aufweist und/oder im Seitenbereich, insbesondere in einer Abdeckung (51), eine Öffnung
(31), Schwächung oder Markierung vorgesehen ist, und
o mindestens eine zwischen der ersten Decklage (11) und der zweiten Decklage (12) positionierte Zwi¬ schenschicht (13),
- Einbringen, insbesondere Injizieren, einer vernetzbaren Polymerzusammensetzung (21) an der Stelle der Markierung oder der Schwächung oder durch die Öffnung (31) in der ersten Decklage (11) und/oder der zweiten Decklage (12) und/oder im Seitenbereich, insbesondere der Abdeckung (51), in die Zwischenschicht (13), und
- Verfestigen der Polymerzusammensetzung (21) zwischen den Decklagen (11,12) derart, dass ein mechanisches Verbindungsmittel (41) durch die erste Decklage (11) und/oder die zweite Decklage (12) und/oder den Seitenbereich, insbesondere die Abdeckung (51), im Bereich der Öffnung (31), Schwächung oder Markierung, insbesondere durch die erste Decklage (11) und/oder die zweite Decklage (12) und/oder den Seitenbereich, insbesondere die Abdeckung (51), hindurch ragend, unmittelbar in der Polymerzusammensetzung (21) fixierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die vernetzbare Polymerzu¬ sammensetzung (21) ein, insbesondere zwei-komponentiger, Klebstoff ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die vernetzbare Poly¬ merzusammensetzung (21) eine Topfzeit im Bereich von 1 bis 15 sek, bevorzugt 2 bis 10 sek, besonders bevorzugt 3 bis 7 sek, aufweist, gemessen nach DIN EN 14022:2010.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 umfassend den Schritt des Anbringens oder Einbringens eines Verbindungsmit¬ tels (41) an bzw. in die Polymerzusammensetzung (21) vor oder nach dem Verfestigen der Polymerzusammensetzung (21).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verbindungsmittel (41) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Schraube, Gewin¬ destange, Clip, Bolzen, Buchsen, Hülsen, Distanzhalter, Stifte, Nagel, Haken, Klammer, Feder, Nieten, Dübel, Profile, Laschen, Scharniere, Magnete.
Kit für die Herstellung eines Sandwichbauteils (1), insbeson¬ dere gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, mit mindestens ei¬ nem Insert und/oder Onsert aus einer vorzugsweise vernetzten Polymerzusammensetzung (21) aufweisend
- eine vernetzbare, insbesondere zwei-komponentige, Poly¬ merzusammensetzung (21), Anwendungshinweise zur Durchführung eines Verfahrens ge¬ mäss einem der Ansprüche 8 bis 12.
14. Verfahren zum Verbinden eines Sandwichbauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 an ein weiteres Element umfassend den Schritt des Anbringens oder Einbringens eines Verbindungsmit¬ tels (41) unmittelbar in die Polymerzusammensetzung (21) vor oder nach dem Verfestigen der Polymerzusammensetzung (21).
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Verbindungsmittel (41) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Schraube, Gewin¬ destange, Clip, Bolzen, Buchsen, Hülsen, Distanzhalter, Stifte, Nagel, Haken, Klammer, Feder, Nieten, Dübel, Profile, Laschen, Scharniere, Magnete.
16. Verwendung eines Sandwichbauteils (1) nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 7 im Bereich Road, Rail, Luftfahrt, Marine, Bau, Innenausbau, Sport, Logistik, Energie, Maschinenbau, Medizin, Wehrtechnik .
EP17734350.6A 2016-07-25 2017-07-04 Sandwichbauteil, verfahren für die herstellung eines sandwichbauteils und verwendung eines sandwichbauteils Pending EP3487698A1 (de)

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