NL2001785C2 - Composite material for use in connection with non-structural element in architectural application e.g. construction of facade, has body made of memory polymer and memory alloy, where polymer and alloy are separately heated by heating unit - Google Patents
Composite material for use in connection with non-structural element in architectural application e.g. construction of facade, has body made of memory polymer and memory alloy, where polymer and alloy are separately heated by heating unit Download PDFInfo
- Publication number
- NL2001785C2 NL2001785C2 NL2001785A NL2001785A NL2001785C2 NL 2001785 C2 NL2001785 C2 NL 2001785C2 NL 2001785 A NL2001785 A NL 2001785A NL 2001785 A NL2001785 A NL 2001785A NL 2001785 C2 NL2001785 C2 NL 2001785C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- shape memory
- polymer
- alloy
- composite material
- memory alloy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
- B29C70/882—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding
- B29C70/885—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding with incorporated metallic wires, nets, films or plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C61/00—Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor
- B29C61/06—Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory
- B29C61/0608—Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory characterised by the configuration or structure of the preforms
- B29C61/0625—Preforms comprising incorporated or associated heating means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/18—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of organic plastics with or without reinforcements or filling materials or with an outer layer of organic plastics with or without reinforcements or filling materials; plastic tiles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Composietmateriaal omvattende een vormgeheugenpolymeer en een vormgeheugenlegeringComposite material comprising a shape memory polymer and a shape memory alloy
De uitvinding heeft betrekking op een composietmateriaal omvattende een lichaam van een vormgeheugenpolymeer (shape-memory polymer) en een vormgeheugenlegering (shape-memory alloy) .The invention relates to a composite material comprising a body of a shape memory polymer (shape memory polymer) and a shape memory alloy.
5 Een dergelijk composietmateriaal is bekend uit het ar tikel "Bending Actuation Characteristics of Shape Memory Composite with SMA and SMP" van de auteurs H. Tobusji. S. Hayashi, K. Hoshio, Y. Makino en N. Miwa, gepubliceerd in het Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 17, December 10 2006, pp. 1075-1081.Such a composite material is known from the article "Bending Actuation Characteristics of Shape Memory Composite with SMA and SMP" by the authors H. Tobusji. S. Hayashi, K. Hoshio, Y. Makino and N. Miwa, published in the Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 17, December 10, 2006, pp. 1075-1081.
Het bekende composietmateriaal bevindt zich nog in een onderzoeksstadium en leent zich nog niet voor industriële toepassing, mede omdat voor het gebruik ter plaatse van de uiteindelijke toepassing die aan het composietmateriaal wordt gegeven, 15 geen praktisch geschikte verwarmingsmethoden bekend zijn waarmee het composietmateriaal in een gewenste vorm kan worden gebracht.The known composite material is still at a research stage and is not yet suitable for industrial use, partly because for the use at the site of the final application given to the composite material, no practically suitable heating methods are known with which the composite material in a desired form can be brought.
In aanvulling op het bovenstaande kan worden opgemerkt dat uit de stand van de techniek het gebruik van op zichzelf staande vormgeheugenpolymeren ook wel bekend is, en dat daarbij 20 de verwarming voor het realiseren van een gewenste vorm van dergelijke polymeren van externe bronnen wordt verkregen ten gevolge waarvan veel energieverlies optreedt. Bovendien is het werken met externe verwarmingsbronnen belemmerend ten aanzien van de grootte van de afmetingen van het werkstuk gevormd uit het com-25 posietmateriaal.In addition to the above, it can be noted that the use of stand-alone shape memory polymers is also known from the prior art, and thereby the heating for realizing a desired shape of such polymers from external sources is obtained as a result of where a lot of energy loss occurs. Moreover, working with external heating sources is obstructive with regard to the size of the dimensions of the workpiece formed from the composite material.
Met de uitvinding is beoogd een composietmateriaal te verschaffen overeenkomstig de aanhef dat zich ertoe leent om ter plaatse van de uiteindelijke toepassing in een gewenste vorm te worden gebracht en waarbij in beginsel geen grenzen worden ge-30 steld aan de afmetingen van het werkstuk dat gevormd wordt door het composietmateriaal.The object of the invention is to provide a composite material in accordance with the preamble that can be brought into a desired shape at the location of the final application and wherein in principle no limits are set on the dimensions of the workpiece being formed by the composite material.
Hiertoe wordt volgens de uitvinding een composietmateriaal voorgesteld dat overeenkomt met een of meer van de aangehechte octrooiconclusies 1-5, hetgeen dit composietmateriaal 35 bijzonder geschikt maakt voor gebruik ten behoeve van een niet-constructief element in bouwkundige toepassingen, zoals fagade-of binnenwandtoepassingen.To this end, according to the invention, a composite material is proposed that corresponds to one or more of the attached patent claims 1-5, which makes this composite material particularly suitable for use for a non-structural element in architectural applications, such as fagade or inner wall applications.
22
Volgens de uitvinding wordt voorgesteld dat voorzien is in verwarmingsmiddelen voor het separaat verwarmen van het vorm-geheugenpolymeer en de vormgeheugenlegering, welke verwarmingsmiddelen althans ten dele geïntegreerd zijn in het lichaam van 5 het composietmateriaal. Hiermee is het mogelijk om in-situ het composietmateriaal in een gewenste vorm te brengen door volgtij-delijke verwarming van het vormgeheugenpolymeer en de vormgeheugenlegering, waarna de verwarming van althans het vormgeheugenpolymeer kan worden onderbroken zodat dit kan afkoelen en een 10 door de vormgeheugenlegering bepaalde vorm in het vormgeheugenpolymeer gefixeerd wordt. De zoals gezegd separate verwarming van de vormgeheugenlegering bewerkstelligt daarbij dat déze een gewenste vooraf bepaalde vorm kan aannemen, die door het vormgeheugenpolymeer dat plastisch vervormbaar is ten gevolge van de 15 separate verwarming daarvan, kan worden overgenomen, en vervolgens behouden kan blijven doordat het polymeer na afkoeling weer relatief stijf en onvervormbaar wordt.According to the invention it is proposed that heating means are provided for separately heating the shape-memory polymer and the shape-memory alloy, which heating means are at least partially integrated into the body of the composite material. This makes it possible to bring the composite material into a desired shape in situ by subsequent heating of the shape memory polymer and the shape memory alloy, after which the heating of at least the shape memory polymer can be interrupted so that it can cool down and a shape determined by the shape memory alloy is fixed in the shape memory polymer. The separate heating of the shape memory alloy, as stated above, ensures that it can take on a desired predetermined shape, which can be taken over by the shape memory polymer that is plastically deformable as a result of its separate heating, and can then be retained because the polymer after cooling becomes relatively stiff and undeformable.
Een zeer geschikte en eenvoudige manier om tot de gewenste verwarming te komen is door het composietmateriaal zo uit 20 te voeren dat de verwarmingsmiddelen een elektrische verwar- mingsdraad of -draden omvatten die in het lichaam is (zijn) opgenomen voor het lokaal verwarmen van het vormgeheugenpolymeer.A very suitable and simple way to achieve the desired heating is by designing the composite material such that the heating means comprise an electric heating wire or wires which is (are) included in the body for locally heating the shape memory polymer .
Verder is daarbij voordelig dat de verwarmingsmiddelen de vormgeheugenlegering omvatten en dat deze legering aansluit-25 baar is op een elektrische vermogensbron voor het door middel van weerstandsverwarming lokaal verwarmen van de vormgeheugenlegering.It is furthermore advantageous here that the heating means comprise the shape memory alloy and that this alloy can be connected to an electrical power source for locally heating the shape memory alloy by means of resistance heating.
Duidelijk zal zijn dat de temperatuurtrajecten van het vormgeheugenpolymeer en van de vormgeheugenlegering elkaar deels 30 kunnen overlappen en dat de met deze temperatuurtrajecten overeenkomende eigenschappen van deze materialen daarbij een overgangsgebied kunnen doorlopen, waarbij ervoor moet worden.zorg gedragen dat de eigenschappen van deze materialen in dit overgangsgebied niet onbedoeld met elkaar interfereren.It will be clear that the temperature ranges of the shape memory polymer and of the shape memory alloy can partially overlap and that the properties of these materials corresponding to these temperature ranges can thereby pass through a transition region, taking care to ensure that the properties of these materials in this transition area does not inadvertently interfere with each other.
35 Om een effectieve en onafhankelijke instelling van het vormgeheugenpolymeer en de vormgeheugenlegering mogelijk te maken is het daartoe wenselijk dat voorzien is in een isolator voor het verschaffen van een warmte-isolatie tussen het vormgeheugenpolymeer en de vormgeheugenlegering.To enable effective and independent adjustment of the shape memory polymer and shape memory alloy, it is desirable for this purpose to provide an insulator for providing heat insulation between the shape memory polymer and the shape memory alloy.
40 Een eenvoudige en geschikte wijze om hierin te voorzien is dat de isolator is uitgevoerd als een verpakking waarin de 3 vormgeheugenlegering is opgenomen.A simple and suitable way of providing this is that the insulator is designed as a package in which the shape memory alloy is included.
De uitvinding zal in het navolgende verder worden toegelicht aan de hand van een schematische weergave van het composietmateriaal volgens de uitvinding zoals getoond in de teke-5 ning.The invention will be explained in more detail below with reference to a schematic representation of the composite material according to the invention as shown in the drawing.
De tekening toont in Fig. 1 een gedeeltelijk in doorsnede weergegeven onderaanzicht van het composietmateriaal volgens de uitvinding en in Fig. 2 een dwarsdoorsnede van het composietmateriaal 10 volgens de uitvinding.The drawing shows in FIG. 1 shows a bottom view, partially in section, of the composite material according to the invention and in FIG. 2 shows a cross-section of the composite material 10 according to the invention.
In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.Identical reference numbers used in the figures refer to the same parts.
Het in Fig. 1 en Fig. 2 getoonde composietmateriaal 1 omvat een lichaam 2 dat gevormd is uit een vormgeheugenpolymeer 15 3 en een vormgeheugenlegering 4. Het vormgeheugenpolymeer 3 is in het getoonde geval uitgevoerd als een vlakke plaat terwijl de vormgeheugenlegering 4, zoals Fig. 2 duidelijk laat zien, in stripvorm op de plaat vormgeheugenpolymeer 3 is aangebracht.The embodiment shown in FIG. 1 and FIG. The composite material 1 shown in Fig. 2 comprises a body 2 formed from a shape memory polymer 3 and a shape memory alloy 4. In the case shown, the shape memory polymer 3 is designed as a flat plate while the shape memory alloy 4, such as Figs. 2 clearly shows that the shape memory polymer 3 is provided in strip form.
Op diverse plaatsen is in de plaat vormgeheugenpolymeer 20 3 een elektrische verwarmingsdraad 5 ingebed met behulp waarvan een lokale verwarming van de plaat vormgeheugenpolymeer 3 kan worden verschaft, zodat dit vormgeheugenpolymeer 3 op de verwarmde plaatsen plastisch vervormbaar wordt. In de onverwarmde situatie, dat wil zeggen bij kamertemperatuur, is de plaat vorm-25 geheugénpolymeer 3 stijf en biedt zij goed weerstand tegen vervorming.At various locations an electric heating wire 5 is embedded in the shape memory polymer plate 3 with the aid of which local heating of the shape memory polymer plate 3 can be provided, so that this shape memory polymer 3 becomes plastically deformable at the heated locations. In the unheated situation, i.e. at room temperature, the shape-memory polymer 3 plate is rigid and offers good resistance to deformation.
De in strippen aangebrachte vormgeheugenlegering 4 bestaat in de regel uit een metaallegering van nikkel en titanium en is elektrisch geleidbaar. Zodoende kan de vormgeheugenlege-30. ring 4 overeenkomstig een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding dienen voor weerstandsverwarming van deze vormgeheugenlegering 4 door deze aan te sluiten op een externe spanningsbron of vermogensbron.The shape memory alloy 4 arranged in strips generally consists of a metal alloy of nickel and titanium and is electrically conductive. Thus, the shape memory may be 30. ring 4 according to a preferred embodiment of the invention serves for heating the resistance of this shape memory alloy 4 by connecting it to an external voltage source or power source.
Door een dergelijke weerstandsverwarming van de vormge-35 heugenlegering 4 kan deze op een temperatuur worden gebracht waarin deze legering 4 zich naar een vooraf bepaalde vorm stelt, zodat ten gevolge van de door verwarming verschafte plastische vervormbaarheid van het vormgeheugenpolymeer 3, deze zich kan richten naar de door de vormgeheugenlegering 4 opgelegde vorm.By such a resistance heating of the shape memory alloy 4 it can be brought to a temperature in which this alloy 4 adjusts to a predetermined shape, so that due to the plastic deformability of the shape memory polymer 3 provided by heating, it can be oriented towards the shape imposed by the shape memory alloy 4.
40 Ten behoeve van een adequate separate instelbaarheid van de temperatuur van respectievelijk het vormgeheugenpolymeer 4 3 en de vormgeheugenlegering 4 is de vormgeheugenlegering 4 bij voorkeur voorzien van een verpakking 6, waarin de vormgeheugenlegering 4 is opgenomen. Deze verpakking 6 kan bijvoorbeeld een kunststoffolie of een siliconenrubber zijn, welke een warmtebar-5 rière vormt tussen de vormgeheugenlegering 4 en het vormgeheu-genpolymeer 3.For an adequate separate adjustability of the temperature of the shape memory polymer 4 and the shape memory alloy 4, respectively, the shape memory alloy 4 is preferably provided with a package 6 in which the shape memory alloy 4 is accommodated. This package 6 can for instance be a plastic foil or a silicone rubber, which forms a heat barrier between the shape memory alloy 4 and the shape memory polymer 3.
Nadat op de hiervoor geschetste wijze de plaat van het vormgeheugenpolymeer 3 in een gewenste vorm is gebracht, zoals bepaald door de vormgeheugenlegering 4, kan de weerstandverwar-10 ming door middel van de elektrische verwarmingsdraad 5 of -draden uitgeschakeld worden, zodat de plaat vormgeheugenpolymeer 3 kan afkoelen en deze weer relatief stijf en onvervormbaar wordt. Wanneer deze laatste toestand is bereikt, kan ook de verwarming van de vormgeheugenlegering 4 worden weggenomen, zodat 15 deze eveneens kan afkoelen en de bij kamertemperatuur horende fléxibele en buigzame stand kan aannemen, die behoort bij deze vormgeheugenlegering 4.After the plate of the shape memory polymer 3 has been brought into the desired shape, as determined by the shape memory alloy 4, the resistance heating can be switched off by means of the electric heating wire 5 or wires, so that the shape memory polymer 3 plate can cool and becomes relatively stiff and undeformable again. When this last state has been reached, the heating of the shape memory alloy 4 can also be removed, so that it can also cool down and assume the flexible and flexible position associated with this room temperature associated with this shape memory alloy 4.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2001785A NL2001785C2 (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Composite material for use in connection with non-structural element in architectural application e.g. construction of facade, has body made of memory polymer and memory alloy, where polymer and alloy are separately heated by heating unit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2001785 | 2008-07-10 | ||
NL2001785A NL2001785C2 (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Composite material for use in connection with non-structural element in architectural application e.g. construction of facade, has body made of memory polymer and memory alloy, where polymer and alloy are separately heated by heating unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2001785C2 true NL2001785C2 (en) | 2010-01-12 |
Family
ID=40347832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2001785A NL2001785C2 (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Composite material for use in connection with non-structural element in architectural application e.g. construction of facade, has body made of memory polymer and memory alloy, where polymer and alloy are separately heated by heating unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL2001785C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107299733A (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-27 | 黑龙江智鹏建材有限公司 | Without electricity consumption but can adaptively temperature adjustment and fire extinguishing outer wall heat insulating and decorating plate |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4864824A (en) * | 1988-10-31 | 1989-09-12 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Thin film shape memory alloy and method for producing |
EP0519068A1 (en) * | 1991-01-04 | 1992-12-23 | Kokuyo Co., Ltd. | Curved panel |
US6588709B1 (en) * | 2002-03-20 | 2003-07-08 | The Boeing Company | Apparatus for variation of a wall skin |
-
2008
- 2008-07-10 NL NL2001785A patent/NL2001785C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4864824A (en) * | 1988-10-31 | 1989-09-12 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Thin film shape memory alloy and method for producing |
EP0519068A1 (en) * | 1991-01-04 | 1992-12-23 | Kokuyo Co., Ltd. | Curved panel |
US6588709B1 (en) * | 2002-03-20 | 2003-07-08 | The Boeing Company | Apparatus for variation of a wall skin |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JANKE L ET AL: "Applications of shape memory alloys in civil engineering structures - Overview, limits and new ideas", MATERIALS AND STRUCTURES, vol. 38, June 2005 (2005-06-01), pages 578 - 592, XP002516103 * |
NOETH, Z R: "Actively modifying textures using shape memory materials", 16 May 2008 (2008-05-16), Ohio State University, Department of Mechanical Engineering, pages 1 - 55, XP002516102, Retrieved from the Internet <URL:https://kb.osu.edu/dspace/bitstream/1811/32061/1/ShapeMemoryThesis_ZacharyNoeth.pdf> [retrieved on 20090219] * |
TOBUSHI H ET AL: "Bending actuation characteristics of shape memory composite with SMA and SMP", JOURNAL OF INTELLIGENT MATERIAL SYSTEMS AND STRUCTURES, TECHNOMIC PUBL., LANCASTER, PA, US, vol. 17, 1 December 2006 (2006-12-01), pages 1075 - 1081, XP009105580, ISSN: 1045-389X * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107299733A (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-27 | 黑龙江智鹏建材有限公司 | Without electricity consumption but can adaptively temperature adjustment and fire extinguishing outer wall heat insulating and decorating plate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2017131054A (en) | BIDIRECTIONAL EXECUTIVE MECHANISM | |
CN104144530B (en) | A kind of electricity heat-producing machine and preparation method thereof | |
WO2017175174A1 (en) | Variable stiffness device and method of manufacturing the same | |
JP6568951B2 (en) | Variable hardness actuator | |
JP2014097390A5 (en) | ||
CN102012061B (en) | Electric warmer | |
NL2001785C2 (en) | Composite material for use in connection with non-structural element in architectural application e.g. construction of facade, has body made of memory polymer and memory alloy, where polymer and alloy are separately heated by heating unit | |
CN103547436A (en) | Flexible plastic hose and method for its manufacture | |
JPH08501181A (en) | Heat disperser | |
CN105326563A (en) | Method for producing branch and surgical instrument comprising tool having branch | |
WO1993026135A9 (en) | Heat distributing device | |
JP4273902B2 (en) | Shape memory alloy actuator | |
WO2020070554A3 (en) | Electrooptical systems having heating elements | |
EP3333419A3 (en) | Actuator device | |
TW201604403A (en) | Method for producing electrothermic actuator | |
Jiang et al. | Grab and heat: highly responsive and shape adaptive soft robotic heaters for effective heating of objects of three-dimensional curvilinear surfaces | |
JP4284856B2 (en) | Manufacturing method of shape memory alloy actuator | |
US10161390B2 (en) | Bidirectional shape memory device | |
Zanotti et al. | Response of NiTi SMA wire electrically heated. | |
EP2034797A3 (en) | Electric resistance heating assembly | |
CN202979327U (en) | PTC aluminum heating body | |
CN105517765A (en) | Thermally insulated melt processor and process for melt processing with same | |
WO2009006365A1 (en) | Continuous folded actuator | |
EP2287546B1 (en) | Refrigerant heating device | |
JP2009158234A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20120201 |