NL1029469C2 - Producing shaped composite material articles, useful as construction elements, by bonding assembly of metal and thermoplastic layers using heated forming tool - Google Patents
Producing shaped composite material articles, useful as construction elements, by bonding assembly of metal and thermoplastic layers using heated forming tool Download PDFInfo
- Publication number
- NL1029469C2 NL1029469C2 NL1029469A NL1029469A NL1029469C2 NL 1029469 C2 NL1029469 C2 NL 1029469C2 NL 1029469 A NL1029469 A NL 1029469A NL 1029469 A NL1029469 A NL 1029469A NL 1029469 C2 NL1029469 C2 NL 1029469C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- layer
- temperature
- thermoplastic plastic
- metal
- metal layer
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 92
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 78
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title abstract description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 75
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 158
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 27
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 24
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 18
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 18
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 10
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 6
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 14
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 13
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 102100029173 Choline-phosphate cytidylyltransferase B Human genes 0.000 description 5
- 101710100756 Choline-phosphate cytidylyltransferase B Proteins 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 4
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 4
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 4
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- WOLATMHLPFJRGC-UHFFFAOYSA-N furan-2,5-dione;styrene Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1.C=CC1=CC=CC=C1 WOLATMHLPFJRGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000005026 oriented polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007761 roller coating Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/12—Deep-drawing
-
- 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
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/14—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor using multilayered preforms or sheets
-
- 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
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/18—Thermoforming apparatus
- B29C51/20—Thermoforming apparatus having movable moulds or mould parts
- B29C51/22—Thermoforming apparatus having movable moulds or mould parts rotatable about an axis
-
- 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
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- 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
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C51/42—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
- B29K2705/02—Aluminium
-
- 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
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
-
- 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
- B32B2398/00—Unspecified macromolecular compounds
- B32B2398/20—Thermoplastics
-
- 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
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
* .*.
Werkwijze voor het vervaardigen van een vormdeel uit een samengesteld materiaalMethod for manufacturing a molded part from a composite material
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een 5 vormdeel uit een samengesteld materiaal, dat minstens een metaallaag en een thermoplastische kunststoflaag omvat. De uitvinding betreft eveneens een inrichting voor het vervaardigen van het vormdeel.The invention relates to a method for manufacturing a molded part from a composite material, which comprises at least one metal layer and a thermoplastic plastic layer. The invention also relates to a device for manufacturing the molded part.
Een werkwijze voor het vervaardigen van een vormdeel uit een samengesteld materiaal 10 is bekend uit EP-A-547664. Hierin wordt een vormdeel uit een aluminium-polypropeen-aluminium laminaat verkregen door dit laminaat voor te verwarmen tot een welbepaalde temperatuur en dit vervolgens in een vorm werktuig te vervormen tot de gewenste vorm. Bij de bekende werkwijze wordt derhalve gebruik gemaakt van een voorafgaand aan het vervaardigen van het vormdeel reeds samengesteld materiaal. Een dergelijk doorgaans 15 plaatvormig halffabrikaat wordt in het vak ook wel aangeduid met de algemene term kunststofmetaallaminaat. Het bekende kunststofinetaallaminaat kan worden verkregen door twee metaallagen uit bijvoorbeeld aluminium, en een tussenliggende kunststoflaag uit bijvoorbeeld polypropeen door verhitten onder druk met elkaar te verbinden, en vervolgens af te koelen tot de bewaartemperatuur. Een in het vak onder de benaming 20 vezelmetaallaminaat bekend staande variant wordt op gelijkaardige wijze verkregen waarbij echter de kunststoflaag is voorzien van vezelversterking, derhalve uit composietmateriaal bestaat.A method for manufacturing a molded part from a composite material 10 is known from EP-A-547664. Herein a molded part is obtained from an aluminum-polypropylene-aluminum laminate by pre-heating this laminate to a well-defined temperature and then forming it into a mold tool to the desired shape. In the known method, therefore, use is made of a material that has already been assembled prior to the production of the molded part. Such a generally plate-shaped semi-finished product is also referred to in the art by the general term plastic metal laminate. The known plastic metal laminate can be obtained by connecting two metal layers from, for example, aluminum, and an intermediate plastic layer from, for example, polypropylene by heating under pressure, and then cooling them to the storage temperature. A variant known in the art under the name fiber metal laminate is obtained in a similar manner, but the plastic layer is provided with fiber reinforcement, therefore consists of composite material.
Om een vormdeel met goede mechanische eigenschappen uit het hierboven beschreven j 25 samengesteld materiaal te kunnen verkrijgen, wordt het toepassen van | kunststofmetaallaminaat bij de vervaardiging van het vormdeel noodzakelijk geacht.In order to be able to obtain a molded part with good mechanical properties from the composite material described above, the use of plastic metal laminate considered necessary in the manufacture of the molded part.
Voor onder andere goede mechanische eigenschappen is het inderdaad gewenst dat de verschillende lagen van het samengesteld materiaal onderling goed zijn verbonden in het vormdeel, met andere woorden een geconsolideerd geheel vormen. Deze goede 30 binding in het vormdeel wordt verzekerd door de binding tussen de verschillende lagen reeds voorafgaand aan de eigenlijke vormgeving tot stand te brengen, namelijk door de lagen onder druk te consolideren bij de vervaardiging van het laminaat, en dit laminaat vervolgens te gebruiken bij de vormgeving. Het bovenstaande is a fortiori van toepassing voor vezelmetaallaminaten, waarbij naast de gewenste consolidatie van de 1029469- i ί 2 verschillende lagen tevens een goede impregnatie van de versterkingsvezels met de thermoplastische kunststof van belang is.For good mechanical properties, among other things, it is indeed desirable that the different layers of the composite material are mutually well connected in the molded part, in other words form a consolidated whole. This good bonding in the molded part is ensured by establishing the bonding between the different layers prior to the actual shaping, namely by consolidating the layers under pressure in the manufacture of the laminate, and subsequently using this laminate in the design. The above applies a fortiori to fiber metal laminates, in which, in addition to the desired consolidation of the 1029469-2 different layers, good impregnation of the reinforcement fibers with the thermoplastic plastic is also important.
De bekende werkwijze heeft als nadeel dat deze tijdrovend is, waarbij de verschillende 5 stappen van het aan elkaar hechten van de lagen, respectievelijk van het vormen tot vormdeel op verschillende plaatsen met verschillende apparatuur worden uitgevoerd. Verder is het lastig gebleken met de bekende werkwijze vormdelen te verkrijgen die een goede vormstabiliteit vertonen.The known method has the drawback that it is time-consuming, wherein the different steps of bonding the layers or of forming into a molded part are carried out at different locations with different equipment. Furthermore, it has proved difficult to obtain molded parts with the known method which exhibit good form stability.
10 De onderhavige uitvinding heeft ten doel een eenvoudiger werkwijze voor het vervaardigen van een vormdeel uit samengesteld materiaal te verschaffen, waarbij het vormdeel goede mechanische eigenschappen, en in het bijzonder vormstabiliteit vertoont.The present invention has for its object to provide a simpler method for manufacturing a molded part from composite material, wherein the molded part exhibits good mechanical properties, and in particular mold stability.
15 De werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van een vormdeel uit een samengesteld materiaal is daartoe gekenmerkt doordat de werkwijze de stappen omvat van: a) het stapelen van ten minste één metaallaag en ten minste één thermoplastische kunststoflaag; 20 b) het op een eerste temperatuur brengen van het aldus gevormde samenstel; c) het vervormen van het samenstel onder gebruikmaking van een op een tweede temperatuur gebracht vormgevingswerktuig, waarbij de tenminste één metaallaag en de tenminste één thermoplastische kunststoflaag onderling worden verbonden.To this end, the method according to the invention for manufacturing a molded part from a composite material is characterized in that the method comprises the steps of: a) stacking at least one metal layer and at least one thermoplastic plastic layer; B) bringing the assembly thus formed to a first temperature; c) deforming the assembly using a shaping tool brought to a second temperature, the at least one metal layer and the at least one thermoplastic plastic layer being interconnected.
25 Volgens de onderhavige uitvinding wordt voorgesteld om in stap c) de diverse lagen van het samengestelde materiaal zowel te vervormen als te verbinden onder invloed van het vormgevingswerktuig. Gebleken is dat hiermee een vormdeel kan worden verkregen met ingewikkelde vorm, waarbij ongewenste effecten zoals bijvoorbeeld scheurvorming in de lagen als gevolg van de sterke vervorming worden verminderd of vermeden. Het 30 samenstel omvat dus voorafgaand aan stap c) een aantal onderling in hoofdzaak onverbonden lagen. Volgens de uitvinding is het evenwel mogelijk dat na uitvoering van stappen a) en b) de lagen van het samenstel althans gedeeltelijk met elkaar zijn verbonden. Deze binding komt echter niet overeen met de in het vormdeel gewenste binding tussen de lagen. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de 110294 89" 1 'l 3 uitvinding is de binding tussen de verschillende lagen in het in stappen a) en b) gevormde samenstel dusdanig laag dat de interlaminaire afschuifsterkte (Interlaminar Shear Strength, ILSS) gemeten volgens ASTM D2344 ervan ten hoogste 60% is van de ILSS van het volledig geconsolideerde laminaat, met meer voorkeur ten hoogste 40%, 5 met nog meer voorkeur ten hoogste 20%. Door het gelijktijdig verbinden en vervormen van het samenstel van ten minste een metaallaag en een thermoplastische kunststoflaag wordt een eenvoudige werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk vervormd samenstel gegeven. Het aantal stappen is beperkt, terwijl het verplaatsen tussen verschillende machines niet nodig is.According to the present invention, it is proposed in step c) to both deform and connect the various layers of the composite material under the influence of the shaping tool. It has been found that with this a molded part can be obtained with complex shape, wherein undesired effects such as, for example, cracking in the layers as a result of the strong distortion are reduced or avoided. The assembly thus comprises, prior to step c), a number of mutually substantially non-bonded layers. According to the invention, however, it is possible that after performing steps a) and b) the layers of the assembly are at least partially connected to each other. However, this bond does not correspond to the bond between the layers desired in the molding. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the bond between the different layers in the assembly formed in steps a) and b) is such that the interlaminar shear strength (Interlaminar Shear Strength, ILSS) measured according to ASTM D2344 thereof is at most 60% of the ILSS of the fully consolidated laminate, more preferably at most 40%, even more preferably at most 20% By simultaneously joining and deforming the assembly of at least one metal layer and a thermoplastic plastic layer provides a simple method for manufacturing such a deformed assembly.The number of steps is limited, while moving between different machines is not necessary.
1010
Wanneer in deze aanvrage sprake is van een eerste en een tweede temperatuur wordt hiermee een gemiddelde temperatuur aangeduid. Het moge duidelijk zijn dat wanneer bijvoorbeeld gesproken wordt van het in stap b) op een eerste temperatuur brengen van het aldus gevormde samenstel, hiermee wordt bedoeld dat het samenstel gemiddeld 15 gezien de eerste temperatuur heeft aangenomen, waarbij plaatselijke variaties kunnen optreden. Hetzelfde geldt voor stap c) waarbij het vormgevingswerktuig zich op een tweede temperatuur bevindt. Ook hier is het mogelijk dat plaatselijk een andere temperatuur heerst, die weliswaar niet veel zal afwijken van de gemiddelde tweede temperatuur.When in this application there is a first and a second temperature, this means an average temperature. It will be clear that when, for example, reference is made to bringing the assembly thus formed to a first temperature in step b), this means that the assembly has assumed on average the first temperature, whereby local variations may occur. The same applies to step c) wherein the shaping tool is at a second temperature. Here too it is possible that a different temperature prevails locally, which, although not much different from the average second temperature.
2020
Een mogelijke uitvoeringsvorm van de werkwijze bestaat erin het juiste aantal lagen in de juiste volgorde op elkaar te stapelen, en deze stapeling op de eerste temperatuur te brengen. De hoogte van de eerste temperatuur is onder andere afhankelijk van het type thermoplastische kunststof, van het type metaal, maar bijvoorbeeld ook van de vorm 25 van het te vervaardigen vormdeel, en kan variëren van temperaturen onder kamertemperatuur tot honderden °C. Een geschikte werkwijze voor het op de eerste temperatuur brengen bestaat er bijvoorbeeld in de stapeling te verwarmen met behulp van contactwarmte door deze tussen warme platen te plaatsen. Ook is het mogelijk het samenstel door middel van stralingswarmte, bijvoorbeeld infrarood (IR) op te warmen.A possible embodiment of the method is to stack the right number of layers on top of each other in the right order, and to bring this stack to the first temperature. The height of the first temperature depends inter alia on the type of thermoplastic plastic, on the type of metal, but also, for example, on the shape of the molded part to be produced, and can vary from temperatures below room temperature to hundreds of ° C. A suitable method for bringing to the first temperature is, for example, to heat the stack with the aid of contact heat by placing it between hot plates. It is also possible to heat the assembly by means of radiant heat, for example infrared (IR).
30 Eens opgewarmd wordt het samenstel in stap c) bijvoorbeeld in een pers, die een mal omvat met de gewenste vorm van het te vervaardigen product, geplaatst. De mal heeft hierbij een tweede temperatuur die doorgaans doch niet noodzakelijk lager is dan de eerste temperatuur. Door sluiting van de pers worden de maldelen op elkaar geperst onder vervorming van de stapeling, waarbij tevens de tenminste één thermoplastische 10294 69-sOnce heated, the assembly in step c) is placed, for example, in a press comprising a mold with the desired shape of the product to be manufactured. The mold here has a second temperature which is usually, but not necessarily, lower than the first temperature. By closing the press, the mold parts are pressed onto each other while the stack is deformed, whereby the at least one thermoplastic 10294 69-s
f If I
4 kunststoflaag met de tenminste één metaallaag wordt verbonden. Een andere mogelijke uitvoeringsvorm bestaat erin het juiste aantal lagen in de juiste volgorde op elkaar te stapelen, en deze stapeling op de eerste temperatuur te brengen door de stapeling in een tot de eerste temperatuur verwarmde mal te plaatsen. Vervolgens wordt de mal gesloten 5 en afgekoeld tot de tweede temperatuur.4 plastic layer is connected to the at least one metal layer. Another possible embodiment is to stack the correct number of layers on top of each other in the correct order, and to bring this stack to the first temperature by placing the stack in a mold heated to the first temperature. The mold is then closed and cooled to the second temperature.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding bevindt zich tenminste tussen één metaallaag en één thermoplastische kunststoflaag een lijmlaag. Een dergelijke lijmlaag kan apart zijn aangebracht tussen de betreffende lagen, 10 bijvoorbeeld door middel van een geschikte bekleedinrichting. Zowel lijmen op basis van thermohardende harsen, als lijmen op basis van thermoplastische kunststoffen zijn in principe geschikt. Zo is het mogelijk dat de thermoplastische kunststof zelf als lijm dienstdoet. De meeste thermoplastische kunststoffen hechten echter onvoldoende aan metaal, en zodoende heeft het voordelen wanneer een afzonderlijke thermoreversibele 15 lijmlaag wordt toegepast. Thermoreversibele lijmen zijn op zich bekend bij de vakman en vertonen de eigenschap dat zij na op temperatuur gebracht te zijn ten minste nog éénmaal smeltbaar zijn, dit in tegenstelling tot een thermohardende lijm die na uitharding ervan niet meer smeltbaar is. Uitermate geschikte thermoreversibele lijmen zijn in de handel verkrijgbaar, bijvoorbeeld bij CCT B.V. onder de handelsnamen AD 20 Adhesive R12 (op polyesterbasis) en AD Adhesive R23 (op basis van gemodificeerd polypropeen). In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze wordt althans een gedeelte van het oppervlak van tenminste één metaallaag voorzien van een thermoreversibele lijmlaag, zodat de betreffende metaallaag althans gedeeltelijk reeds “bevochtigd” is met de lijm. Dit vergemakkelijkt het positioneren van de lijmlaag in het 25 samenstel. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt althans een gedeelte van het oppervlak van tenminste één thermoplastische kunststoflaag voorzien van een thermoreversibele lijmlaag. Geschikte technieken voor het aanbrengen van de thermoreversibele lijm op de metaallaag omvatten lamineren, sproeien, dippen, bekleden met een wals, bandlakken en dompelen. Geschikte thermoreversibele lijmen 30 zijn verenigbaar met het metaal en/of de thermoplastische kunststof, en zijn verder ten minste éénmaal hersmeltbaar. Bij voorkeur wordt de lijm dusdanig gekozen dat de als gevolg van het coatproces aangebrachte lijmlaag in hoofdzaak droog is (geen zogenaamde ‘tack’ vertoont) zodat de voorbeklede lagen eenvoudig kunnen worden gestapeld en/of opgerold. Wordt de thermoreversibele lijm vooraf op de tenminste één 10294 69-In a preferred embodiment of the method according to the invention, an adhesive layer is present at least between one metal layer and one thermoplastic plastic layer. Such an adhesive layer can be applied separately between the relevant layers, for example by means of a suitable coating device. Both adhesives based on thermosetting resins and adhesives based on thermoplastic plastics are in principle suitable. For example, it is possible that the thermoplastic plastic itself serves as an adhesive. However, most thermoplastic plastics do not adhere sufficiently to metal, and thus it is advantageous if a separate thermoreversible adhesive layer is used. Thermoreversible adhesives are known per se to the person skilled in the art and have the property that after being brought to temperature they can be melted at least once more, this in contrast to a thermosetting glue which after curing thereof is no longer meltable. Extremely suitable thermoreversible adhesives are commercially available, for example from CCT B.V. under the trade names AD 20 Adhesive R12 (based on polyester) and AD Adhesive R23 (based on modified polypropylene). In a preferred embodiment of the method, at least a portion of the surface of at least one metal layer is provided with a thermoreversible glue layer, so that the metal layer in question is at least partially already 'wetted' with the glue. This facilitates the positioning of the adhesive layer in the assembly. In another preferred embodiment, at least a portion of the surface of at least one thermoplastic plastic layer is provided with a thermoreversible adhesive layer. Suitable techniques for applying the thermoreversible glue to the metal layer include lamination, spraying, dipping, roller coating, strip coating and dipping. Suitable thermoreversible adhesives 30 are compatible with the metal and / or the thermoplastic plastic, and are furthermore fusible at least once. The glue is preferably chosen such that the glue layer applied as a result of the coating process is substantially dry (does not exhibit so-called "tack"), so that the pre-coated layers can easily be stacked and / or rolled up. The thermoreversible glue is pre-applied to the at least one 10294 69-
r Ir I
5 metaallaag en/of de tenminste één kunststoflaag voorzien, dan ligt de dikte met voordeel tussen 1 en 100 micrometer, met meer voorkeur tussen 5 en 30 micrometer. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt pas in stap a) een thermoreversibele Iijmfolie aangebracht tussen tenminste één metaallaag en een thermoplastische kunststoflaag.If the metal layer and / or the at least one plastic layer are provided, the thickness is advantageously between 1 and 100 micrometres, more preferably between 5 and 30 micrometres. In another preferred embodiment, only in step a) is a thermoreversible adhesive film applied between at least one metal layer and a thermoplastic plastic layer.
5 Wordt de thermoreversibele lijm als een aparte folie gebruikt in de werkwijze volgens de uitvinding dan ligt de dikte bij voorkeur tussen 1-100 micrometer, met meer i voorkeur tussen 20 en 80 micrometer.If the thermoreversible glue is used as a separate film in the method according to the invention, the thickness is preferably between 1-100 micrometres, more preferably between 20 and 80 micrometres.
Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan in stap a) een samenstel worden j 10 gevormd dat in hoofdzaak bestaat uit een eerste en een tweede metaallaag waartussen zich een thermoplastische kunststoflaag bevindt. Aldus kan met de werkwijze een sandwich worden verkregen, die uit twee buitenste metaallagen bestaat, waartussen een thermoplastische kunststoflaag is opgenomen. Desgewenst kan deze kunststoflaag in de vorm van een schuim worden aangebracht, waarbij echter het risico bestaat dat de 15 schuimstructuur tijdens de vormgevings- en verbindingsstap teniet wordt gedaan. Ook bij deze varianten van de werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur in stap a) een thermoreversibele lijmlaag tussen de thermoplastische kunststoflaag en de tweede metaallaag aangebracht, doch meer bij voorkeur is deze thermoreversibele lijmlaag vooraf op het oppervlak van de tweede metaallaag aangebracht.According to an embodiment of the invention, an assembly can be formed in step a) which essentially consists of a first and a second metal layer between which a thermoplastic plastic layer is situated. Thus, with the method, a sandwich can be obtained which consists of two outer metal layers, between which a thermoplastic plastic layer is included. If desired, this plastic layer can be applied in the form of a foam, but there is, however, the risk that the foam structure is destroyed during the shaping and connecting step. Also in these variants of the method according to the invention, a thermoreversible adhesive layer is preferably applied between the thermoplastic plastic layer and the second metal layer in step a), but more preferably this thermoreversible adhesive layer is applied on the surface of the second metal layer in advance.
2020
De tenminste één metaallaag omvat met voordeel een metaalplaat, dan wel een continu aangevoerde metaalband en/of metaalbaan. Gebruikelijk zal bij de werkwijze volgens de uitvinding de metaallaag, althans ten minste het oppervlak daarvan dat met de thermoplastische kunststoflaag dient te worden verbonden, zijn voorbehandeld teneinde 25 het metaal te beschermen, bijvoorbeeld tegen corrosie, alsmede het hechtend vermogen te verbeteren. Voorbeelden van dergelijke voorbehandelingen omvatten ontvetten, chromateren, anodiseren en het aanbrengen van een conversiebekleding, het aanbrengen van een primer en/of een no-rinse conversie coating. Een geschikt middel van het laatstgenoemde type is bijvoorbeeld het bij CCT B.V. te Nederland onder de 30 handelsnaam PrimeCoat verkrijgbare (Cr(VI)-houdende of Cr(VI)-vrije product. De aard van het metaal is niet kritisch voor de werkwijze. Bij voorkeur is het metaal gekozen uit aluminium of (lichtgewicht) legeringen daarvan, uit roestvast staal, koudvervormd staal, gegalvaniseerd staal, magnesium, lithium, titanium, koper en/of legeringen daarvan. Aluminiumlegeringen hebben in het bijzonder de voorkeur. De 1029469*: t f 6 dikte van de metaallaag ligt volgens de uitvinding met voordeel in het gebied van 0,05 tot 2 millimeter, meer bij voorkeur tussen 0,1 en 1,2 mm, met de meeste voorkeur tussen 0,2 en 0,6 mm.The at least one metal layer advantageously comprises a metal plate, or a continuously supplied metal strip and / or metal web. Usually, in the method according to the invention, the metal layer, at least at least the surface thereof to be connected to the thermoplastic plastic layer, will be pretreated in order to protect the metal, for example against corrosion, and to improve the adhesive capacity. Examples of such pretreatments include degreasing, chromatography, anodizing and applying a conversion coating, applying a primer and / or a normal conversion coating. A suitable agent of the latter type is, for example, the CCT B.V. (Cr (VI) containing or Cr (VI) free product available in the Netherlands under the trade name PrimeCoat. The nature of the metal is not critical to the process. Preferably the metal is selected from aluminum or (lightweight) alloys thereof , made of stainless steel, cold-formed steel, galvanized steel, magnesium, lithium, titanium, copper and / or alloys thereof Aluminum alloys are particularly preferred The thickness of the metal layer according to the invention is advantageously in accordance with the invention. range of 0.05 to 2 millimeters, more preferably between 0.1 and 1.2 mm, most preferably between 0.2 and 0.6 mm.
5 Hoewel het volgens de uitvinding gebruikelijk is hetzelfde metaal toe te passen in de tenminste één metaallaag, heeft het voordelen de werkwijze te kenmerken doordat in stap a) een samenstel wordt gevormd dat een eerste en tenminste een tweede metaallaag omvat, waarbij het tweede metaal verschilt van het eerste. Zo heeft het bijvoorbeeld voordelen wanneer het vormdeel wordt toegepast in een corrosieve omgeving waarbij 10 tegelijkertijd een laag gewicht is gewenst, de buitenste lagen van het samenstel uit te voeren in roestvast staal, en de binnenste lagen uit te voeren in een lichtgewicht metaal, bijvoorbeeld aluminium. Een bijkomend voorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding is dat deze een grote flexibiliteit biedt omdat men bij het samenstellen van het samenstel niet is gebonden aan in de handel verkrijgbare laminaten.Although it is customary according to the invention to use the same metal in the at least one metal layer, it is advantageous to characterize the method in that in step a) an assembly is formed which comprises a first and at least a second metal layer, the second metal being different from the first. For example, it is advantageous if the molded article is used in a corrosive environment where at the same time a low weight is desired, the outer layers of the assembly can be made of stainless steel, and the inner layers can be made of a lightweight metal, for example aluminum. . An additional example of the method according to the invention is that it offers great flexibility because when assembling the assembly one is not bound to commercially available laminates.
1515
Voorbeelden van voor de werkwijze volgens de uitvinding geschikte thermoplastische kunststoffen zijn polyamides, polyimides, polyethersulfonen, polyetheretherketon, polyurethanen, polyetheen, polypropeen, polyfenyleensulfides (PPS), polyamide-imides, acrylonitrile-butadieen-styreen (ABS), styreen/maleinezuuranhydride (SMA), 20 polycarbonaat, polyfenyleenoxide blend (PPO), thermoplastische polyesters zoals polyetheentereftalaat, polybutyleentereftalaat, alsmede blends en copolymeren van één of meerdere van bovengenoemde polymeren. Bij voorkeur wordt de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt doordat tenminste één van de thermoplastische kunststoflagen een vezelversterkte kunststof omvat. Geschikte versterkingsvezels zijn bijvoorbeeld 25 glasvezels, koolstofvezels, metaalvezels, verstrekte thermoplastische kunststofvezels, zoals bijvoorbeeld aramidevezels en ultrahoog moleculair gewicht polyetheen of polypropeen vezels, alsmede natuurvezels zoals bijvoorbeeld vlas-, hout- en hennepvezels. In een andere uitvoeringsvorm omvat de thermoplastische kunststoflaag weefsels van voorgeorienteerde thermoplastische polymeren, zoals bijvoorbeeld 30 polypropeen. Dergelijke producten zijn in de handel verkrijgbaar bij onder andere BP/Amoco onder de handelsnaam Curv, en bij de firma Lanckhorst onder de handelsnaam Pure. De dikte van de tenminste één thermoplastische kunststoflaag ligt bij voorkeur in het gebied van 0,1 tot 10 mm, meer bij voorkeur tussen 0,5 - 5,0 mm, met de meeste voorkeur tussen 0,2 - 3,0 mm. Hoewel het volgens de uitvinding gebruikelijk 1029469¾ » ) 7 is dezelfde thermoplastische kunststof toe te passen in de tenminste één thermoplastische kunststoflaag, heeft het voordelen de werkwijze te kenmerken doordat in stap a) een samenstel wordt gevormd dat een eerste en tenminste een tweede thermoplastische kunststoflaag omvat, waarbij de tweede kunststof verschilt van de 5 eerste.Examples of thermoplastic plastics suitable for the process according to the invention are polyamides, polyimides, polyether sulfones, polyether ether ketone, polyurethanes, polyethylene, polypropylene, polyphenylene sulfides (PPS), polyamide-imides, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), styrene / maleic anhydride (SMA) , Polycarbonate, polyphenylene oxide blend (PPO), thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, as well as blends and copolymers of one or more of the aforementioned polymers. The method according to the invention is preferably characterized in that at least one of the thermoplastic plastic layers comprises a fiber-reinforced plastic. Suitable reinforcement fibers are, for example, glass fibers, carbon fibers, metal fibers, stretched thermoplastic synthetic fibers, such as, for example, aramid fibers and ultra-high molecular weight polyethylene or polypropylene fibers, as well as natural fibers such as, for example, flax, wood and hemp fibers. In another embodiment, the thermoplastic plastic layer comprises fabrics of pre-oriented thermoplastic polymers, such as, for example, polypropylene. Such products are commercially available from, among others, BP / Amoco under the trade name Curv, and from Lanckhorst under the trade name Pure. The thickness of the at least one thermoplastic plastic layer is preferably in the range of 0.1 to 10 mm, more preferably between 0.5 - 5.0 mm, most preferably between 0.2 - 3.0 mm. Although it is customary according to the invention to use the same thermoplastic plastic in the at least one thermoplastic plastic layer, it is advantageous to characterize the method in that an assembly is formed in step a) comprising a first and at least a second thermoplastic plastic layer wherein the second plastic differs from the first.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt in stap a) een samenstel gevormd dat tenminste één vezellaag bevat. Een dergelijke droge vezellaag (niet geïmpregneerd met een thermohardende of thermoplastische kunststof) 10 of deels geïmpregneerde vezellaag (semi-preg) heeft als voordeel dat deze relatief gemakkelijk vervormbaar is. Bovendien verhoogt de toepassing ervan de flexibiliteit van de werkwijze. Door de tenminste één vezellaag in stap c) tezamen met de andere kunststoflagen te vervormen wordt verrassenderwijs een goed geconsolideerd vormdeel verkregen, waarbij de benatting (impregnatie) van de vezels met de kunststof tijdens het 15 vervormingsproces plaatsheeft. Ook is het mogelijk in een dergelijke uitvoeringsvorm ! zogenaamde commingled en/of intermingled rovings toe te passen. Dergelijke rovings omvatten een versterkingsvezel en een thermoplastische kunststof in vezelvorm. Ook is i het mogelijk voor de kunststoflaag een reeds geconsolideerde vezelversterkte thermoplastische plaat toe te passen. Een geschikt voorbeeld van een dergelijk materiaal 20 is bijvoorbeeld een geconsolideerde thermoplastische polyurethaanplaat, die is versterkt met een weefsel, en een dikte heeft tussen ongeveer 0,5 en 2 mm.In a special embodiment of the method according to the invention, an assembly is formed in step a) which comprises at least one fiber layer. Such a dry fiber layer (not impregnated with a thermosetting or thermoplastic plastic) or partially impregnated fiber layer (semi-preg) has the advantage that it is relatively easy to deform. Moreover, its application increases the flexibility of the method. By deforming the at least one fiber layer in step c) together with the other plastic layers, a well-consolidated molded article is surprisingly obtained, wherein the wetting (impregnation) of the fibers with the plastic takes place during the forming process. It is also possible in such an embodiment! apply so-called commingled and / or intermingled rovings. Such rovings include a reinforcing fiber and a thermoplastic fiber in fiber form. It is also possible to use an already consolidated fiber-reinforced thermoplastic plate for the plastic layer. A suitable example of such a material is, for example, a consolidated thermoplastic polyurethane plate, which is reinforced with a fabric, and has a thickness between approximately 0.5 and 2 mm.
Bij voorkeur omvat de vezellaag en/of de vezelversterkte kunststoflaag in hoofdzaak continue vezels die zich in twee nagenoeg orthogonale richtingen uitstrekken 25 (zogenaamd isotroop weefsel). In een andere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de vezellaag en/of de vezelversterkte kunststoflaag in hoofdzaak continue vezels die zich hoofdzakelijk in één richting uitstrekken (zogenaamd UD-weefsel). De specifieke keuze van het type weefsel hangt onder andere af van de gewenste mechanische eigenschappen, en van de vervormbaarheid van het weefsel. Ook de gekozen 30 uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding kan hierbij van betekenis zijn.The fiber layer and / or the fiber-reinforced plastic layer preferably comprises substantially continuous fibers that extend in two substantially orthogonal directions (so-called isotropic fabric). In another preferred embodiment, the fiber layer and / or the fiber-reinforced plastic layer comprises substantially continuous fibers that extend substantially in one direction (so-called UD fabric). The specific choice of the type of fabric depends, among other things, on the desired mechanical properties and on the deformability of the fabric. The chosen embodiment of the method according to the invention can also be of importance here.
Voor de uitvoering van deelaspecten van de werkwijzestappen bestaan verschillende varianten. Voor het kunnen instellen van de eerste temperatuur kunnen de een of meer metaallagen en (vezelversterkte) kunststoflagen worden voorverwarmd in een 1029439?There are different variants for the implementation of partial aspects of the process steps. To be able to set the first temperature, the one or more metal layers and (fiber-reinforced) plastic layers can be preheated in a 1029439?
♦ I♦ I
8 afzonderlijke oven. Het heeft hierbij voordelen de eerste temperatuur hoger te kiezen dan de glasovergangstemperatuur van de thermoplastische kunststof of hoger te kiezen dan de laagste glasovergangstemperatuur in het geval meerdere thermoplastische kunststoffen worden toegepast. Met meer voorkeur is de eerste temperatuur hoger dan 5 de smelttemperatuur van de thermoplastische kunststof of hoger dan de laagste smelttemperatuur in het geval meerdere thermoplastische kunststoffen worden toegepast. Indien een thermoreversibele lijm wordt toegepast is tevens de smelttemperatuur van de lijm van bijzonder belang. Gebleken is dat de beste resultaten worden bereikt wanneer de eerste temperatuur hoger is dan de smelttemperatuur van de 10 thermoreversibele lijm. In een verder verbeterde werkwijze volgens de uitvinding wordt de tweede temperatuur dusdanig gekozen dat deze lager is dan de smelttemperatuur van de thermoreversibele lijm. De smelttemperatuur (of het smelttemperatuursgebied) waaronder de thermoreversibele lijm na opwarming ervan opnieuw verhard en waaronder dus de eigenlijke verlijming tot stand komt is de vakman bekend, en kan 15 bijvoorbeeld worden aangegeven door de leverancier van de betreffende lijm.8 separate oven. It is advantageous here to choose the first temperature higher than the glass transition temperature of the thermoplastic plastic or to choose higher than the lowest glass transition temperature in case several thermoplastic plastics are used. More preferably, the first temperature is higher than the melting temperature of the thermoplastic plastic or higher than the lowest melting temperature in case multiple thermoplastic plastics are used. If a thermoreversible glue is used, the melting temperature of the glue is also of particular importance. It has been found that the best results are achieved when the first temperature is higher than the melting temperature of the thermoreversible glue. In a further improved method according to the invention, the second temperature is chosen such that it is lower than the melting temperature of the thermoreversible glue. The melting temperature (or the melting temperature range) under which the thermoreversible glue is re-hardened after heating and thus under which the actual bonding is effected is known to the person skilled in the art, and can for instance be indicated by the supplier of the glue in question.
Na het voorverwarmen in stap b) wordt de stapeling vervolgens overgebracht naar de betreffende vorminrichting, die tenminste een vormgevingswerktuig omvat, en zich althans gedeeltelijk op de tweede temperatuur bevindt. Om het overbrengen te 20 vergemakkelijken kan de stapeling eventueel zijn opgenomen in een klemkader. Een bijkomend voordeel van het gebruik van een klemkader of zogenaamde ‘blankholder’ is dat dit toelaat om het metaal tijdens het vormgeven direct plastisch te laten deformeren daar waar door vervorming de vloeispanning wordt bereikt. Hiermee wordt het verschuiven, omhoogveren en/of opspringen van het nog stijve metaal voorkomen 25 tijdens het sluiten van de mal. Het klemkader verloopt meestal langs de omtreksranden van de stapeling. Zo kan volgens de uitvinding het voorverwarmde samenstel bijvoorbeeld in een onverwarmd vormgevingswerktuig, dat zich op kamertemperatuur of zelfs daaronder bevindt, worden aangebracht en middels sluiting ervan worden vervormd en gekoeld. Ook is het mogelijk een vormgevingswerktuig met een geregelde 30 verwarming toe te passen. In een geschikte werkwijze bijvoorbeeld wordt het samenstel voorverwarmd tot 180°C en vervolgens overgebracht naar een vormgevingswerktuig dat op een temperatuur van ongeveer 120°C is gebracht. Door sluiting ervan wordt de stapeling vervolgens in één verwerkingsstap vervormd en geconsolideerd, waarbij bovendien de lagen onderling worden gehecht. Het moge duidelijk zijn dat het tevens 1029469-: I \ 9 mogelijk is de afzonderlijke lagen van de stapeling voor te verwarmen, en vervolgens pas de stapeling tot stand te brengen.After preheating in step b), the stack is then transferred to the relevant forming device, which comprises at least one forming tool, and is at least partially at the second temperature. To facilitate the transfer, the stack may optionally be included in a clamping frame. An additional advantage of the use of a clamping frame or so-called "blank holder" is that this allows the metal to be deformed plastically immediately during shaping where the yield stress is achieved through deformation. This prevents the still stiff metal from sliding, springing up and / or springing up during closing of the mold. The clamping frame usually runs along the peripheral edges of the stack. Thus, according to the invention, the preheated assembly can for instance be mounted in an unheated shaping tool, which is located at room temperature or even below, and deformed and cooled by means of its closure. It is also possible to use a shaping tool with controlled heating. For example, in a suitable method, the assembly is preheated to 180 ° C and then transferred to a shaping tool that has been brought to a temperature of about 120 ° C. By closing it, the stack is then deformed and consolidated in one processing step, while furthermore the layers are mutually adhered. It will be clear that it is also possible to pre-heat the individual layers of the stack, and only then to establish the stack.
In een andere uitvoeringsvorm wordt de stapeling verwarmd door contact met een 5 verwarmd vormwerktuig zoals een pers. De pers is voorzien van een vormmal die ten minste is voorzien van koelmiddelen. Eerst wordt de stapeling, desgewenst onder druk voorverwarmd in de vormmal tot de eerste temperatuur, waarna deze onder druk, eventueel onder verdere sluiting van de mal, wordt gekoeld tot de tweede temperatuur.In another embodiment, the stack is heated by contact with a heated forming tool such as a press. The press is provided with a mold which is at least provided with cooling means. First, the stack, if desired under pressure, is preheated in the mold to the first temperature, after which it is cooled to the second temperature under pressure, optionally with further closure of the mold.
10 In nog een andere uitvoeringsvorm wordt de stapeling, desgewenst voorzien van een klemkader, tussen de malhelften van een pers gebracht. Vervolgens wordt een verwarmingsinrichting, bijvoorbeeld een aantal infraroodstralers, tussen de stapeling en tenminste één malhelft gebracht om de stapeling voor te verwarmen. Na deze voorverwarmingsstap (stap b)) wordt de verwarmingsinrichting weggenomen van 15 tussen de malhelften, waarna de mal wordt gesloten om de stapeling vorm te geven en ! te consolideren.In yet another embodiment, the stack, if desired provided with a clamping frame, is placed between the mold halves of a press. A heating device, for example a number of infrared heaters, is then brought between the stack and at least one mold half to pre-heat the stack. After this pre-heating step (step b)) the heating device is removed from between the mold halves, after which the mold is closed to shape the stack and to consolidate.
jj
Voor het vormen tot het gewenste vormdeel kan de stapeling met behulp van een mannelijke malvorm uit metaal of rubber (een rubberen mal hoeft hierbij niet precies te 20 passen omdat deze doorgaans relatief gemakkelijk in de vrouwelijke mal wordt gedrukt) ; in een vrouwelijke malvorm worden gedrukt. Deze vervorming kan gebeuren zonder dat | een klemkader wordt toegepast. Bij het vervormen door verstrekken worden de randen I van de stapeling althans gedeeltelijk vastgeklemd door het klemkader en/of door hiertoe voorziene maldelen. Een andere mogelijke vervormingsstap is diafragmavormen, 25 waarbij de stapeling wordt omgeven door folielagen, die vervolgens langs de randen worden ingeklemd. Dit heeft als voordeel dat de stapeling zelf relatief gemakkelijk kan verschuiven tijdens het vormgeven. Het vormgeven gebeurt door de luchtdruk aan één zijde van de stapeling te verlagen of te verhogen. Een variant bestaat erin in plaats van lucht een vloeistof toe te passen. De folie (het “diafragma”) kan hierbij uit kunststof zijn 30 vervaardigd. Ook is het mogelijk hiervoor een dunne metaalfolie te gebruiken.For forming into the desired molded part, the stacking can be done with the aid of a male mold mold made of metal or rubber (a rubber mold does not have to fit precisely here because it is generally pressed into the female mold relatively easily); be printed in a female mold. This distortion can happen without that a clamping frame is applied. During deformation by stretching, the edges I of the stack are at least partially clamped by the clamping frame and / or by mold parts provided for this purpose. Another possible deformation step is diaphragm shapes, wherein the stack is surrounded by foil layers, which are then clamped along the edges. This has the advantage that the stacking itself can shift relatively easily during shaping. The shaping is done by lowering or increasing the air pressure on one side of the stack. A variant is to use a liquid instead of air. The foil (the "diaphragm") can be made of plastic. It is also possible to use a thin metal foil for this.
Een bij voorkeur toegepaste werkwijze wordt uitgevoerd volgens het zogenaamde roll-forming proces. Hierbij worden de tenminste één metaallaag in de vorm van een doorlopende metaalplaat en/of -band en/of —strip, en de tenminste één thermoplastische 10294 69- I l 10 kunststoflaag in de vorm van een doorlopende kunststofplaat en/of -folie vanaf voorraadrollen of -haspels nagenoeg continu aangevoerd en gestapeld op de eerste temperatuur, waarna zij met behulp van tenminste één op de tweede temperatuur gebrachte vormwals worden vervormd. Desgewenst worden meerdere walsen gebruikt 5 die eventueel een andere temperatuur kunnen bezitten dan de tweede temperatuur.A preferred method is performed according to the so-called roll-forming process. Hereby the at least one metal layer in the form of a continuous metal plate and / or band and / or strip, and the at least one thermoplastic plastic layer in the form of a continuous plastic plate and / or foil from stock rolls or reels supplied and stacked almost continuously at the first temperature, after which they are deformed with the aid of at least one forming roller brought to the second temperature. If desired, a plurality of rollers are used which may optionally have a different temperature than the second temperature.
Onder stapelen op de eerste temperatuur wordt bedoeld dat de gevormde stapeling ten minste ergens in de roll-formlijn ongeveer de eerste temperatuur bereikt. Bij voorkeur is in deze voorkeurswerkwijze de doorvoersnelheid nagenoeg constant en wordt de tenminste één metaalstrook en/of de tenminste één thermoplastische kunststoflaag bij 10 voorkeur voorzien van thermoreversibele lijm. De stapeling wordt bij het bewegen door de vormwalsen gebogen of anderszins vervormd. Hierbij kan in de lijn de vorm van elke wals desgewenst zijn aangepast om een geleidelijke vervorming tijdens het doorlopen van de lijn mogelijk te maken, waarbij de temperatuur bijvoorbeeld telkens afneemt tot deze ongeveer de tweede temperatuur bereikt. Desgewenst kunnen de lagen van de 15 stapeling vanaf een individuele voorraad worden toegevoerd, of continu vanaf voorraadrollen of -haspels. Zoals eerder is vermeld, wordt voor thermoplastische kunststoffen die een geringe hechting aan voorbehandeld metaal vertonen, met voordeel in stap a) een thermoreversibele lijmlaag tussen de thermoplastische kunststoflaag en de metaallaag geplaatst. De thermoreversibele lijm wordt bij deze uitvoeringsvorm van de 20 werkwijze volgens de uitvinding als een separate laag tussen de metaallaag en de thermoplastische kunststoflaag aangebracht. Bij verhoging van de temperatuur zal de thermoreversibele lijm zowel aan het oppervlak van de metaallaag als het oppervlak van de thermoplastische kunststoflaag hechten en bij afkoeling blijven hechten. Bij een andere meer de voorkeur hebbende uitvoeringsvorm is de thermoreversibele lijmlaag 25 vooraf op het oppervlak van de metaallaag aangebracht. Met voordeel is de thermoplastische kunststoflaag met vezels versterkt in deze uitvoeringsvorm. Thermoplastische composietlagen in de stapeling zorgen voor een toegenomen stevigheid van de stapeling bij het doorlopen van de lijn. Het moge duidelijk zijn dat varianten van het roll-forming process eveneens het voorwerp uitmaken van de 30 werkwijze volgens de uitvinding. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de stapeling na stap a) door een aantal mallen voort te bewegen (“pultrusie”), welke mallen desgewenst op verschillende temperaturen zijn afgesteld. Essentieel voor de werkwijze volgens de uitvinding is dat in de pultrusielijn de stapeling op een eerste temperatuur moet zijn gebracht, en dat de uiteindelijke vormgevings- en consolidatiestap dient plaats te vinden 1029469- 4 t 11 in een mal die is ingesteld op nagenoeg de tweede temperatuur. De pultrusie werkwijze onderscheidt zich onder andere van de roll-forming werkwijze doordat de mallen de stapeling nagenoeg volledig omgeven.By stacking at the first temperature is meant that the formed stack reaches approximately the first temperature at least somewhere in the roll-form line. In this preferred method, the throughput speed is preferably substantially constant and the at least one metal strip and / or the at least one thermoplastic plastic layer is preferably provided with thermoreversible glue. The stack is bent or otherwise deformed during movement by the forming rollers. In this case, the shape of each roller in the line can be adjusted, if desired, to allow for gradual deformation during the passage of the line, the temperature for instance always decreasing until it reaches approximately the second temperature. If desired, the layers of the stack can be supplied from an individual stock, or continuously from stock rolls or reels. As previously stated, for thermoplastic plastics that exhibit low adhesion to pretreated metal, a thermoreversible adhesive layer is advantageously placed between the thermoplastic plastic layer and the metal layer in step a). In this embodiment of the method according to the invention, the thermoreversible glue is applied as a separate layer between the metal layer and the thermoplastic plastic layer. As the temperature rises, the thermoreversible glue will adhere to both the surface of the metal layer and the surface of the thermoplastic plastic layer and will stick to it on cooling. In another more preferred embodiment, the thermoreversible adhesive layer 25 is pre-applied to the surface of the metal layer. The thermoplastic plastic layer is advantageously reinforced with fibers in this embodiment. Thermoplastic composite layers in the stack ensure increased rigidity of the stack when the line is run through. It will be clear that variants of the roll-forming process are also the object of the method according to the invention. For example, it is possible to advance the stack after step a) through a number of molds ("pultrusion"), which molds are adjusted to different temperatures if desired. It is essential for the method according to the invention that in the pultrusion line the stack must be brought to a first temperature, and that the final shaping and consolidation step must take place in a mold which is set at substantially the second temperature. . The pultrusion method is distinguished from the roll-forming method in that the molds surround the stack almost completely.
5 De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van de bij gevoegde figuren, waarin: !The invention is explained below with reference to the accompanying figures, in which:
Fig. 1 een schematische weergave is van de uitgangsmaterialen, zoals toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding;FIG. 1 is a schematic representation of the starting materials as used in the method according to the invention;
Fig. 2 schematisch de werkwijze stappen toont van een uitvoeringsvorm van de uitvinding; 10 Fig. 3 schematisch de werkwijze stappen toont van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;FIG. 2 schematically shows the method steps of an embodiment of the invention; FIG. 3 schematically shows the method steps of another embodiment of the invention;
Fig. 4 schematisch de werkwijze stappen toont van nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;FIG. 4 schematically shows the method steps of yet another embodiment of the invention;
Fig. 5 schematisch de werkwijze stappen toont van nog een andere uitvoeringsvorm van 15 de uitvinding;FIG. 5 schematically shows the method steps of yet another embodiment of the invention;
Fig. 6 schematisch de werkwijze stappen toont van nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.FIG. 6 schematically shows the method steps of yet another embodiment of the invention.
In figuur la wordt een stapeling 10 getoond, die twee buitenste metaalplaten 1 omvat, 20 die aan de naar elkaar toegekeerde zijden zijn voorzien van een thermoreversibele lijmlaag 3. Tussen de platen 1 is een vezelversterkte kunststoflaag 2 opgesteld. Verder kunnen de metaalplaten 1 zijn voorzien van een voorbehandelingslaag 5, die een conversielaag of een primer kan omvatten, en van een decoratieve en/of functionele bekledingslaag 4. Figuur lb toont een eerste variant waarin een stapeling 10a wordt 25 toegepast van twee met een thermoreversibele lijmlaag 3’ beklede metaallagen 1, en een vezelversterkte kunststoflaag 2. Figuur lc toont een tweede variant waarin een stapeling 10b wordt toegepast van twee metaallagen 1, een vezelversterkte kunststoflaag 2, en aan weerszijden hiervan opgesteld twee thermoreversibele lijmfolies 3”. Figuur ld toont een derde variant waarin een stapeling 10c wordt toegepast van twee metaallagen 1, aan 30 de buitenzijde voorzien van een decoratieve en/of functionele bekledingslaag 4, en aan de binnenzijde van een voorbehandelingslaag 5, en een vezelversterkte kunststoflaag 2.Figure 1a shows a stack 10, which comprises two outer metal plates 1, which are provided on the opposite sides with a thermoreversible adhesive layer 3. A fiber-reinforced plastic layer 2 is arranged between the plates 1. Furthermore, the metal plates 1 can be provided with a pre-treatment layer 5, which can comprise a conversion layer or a primer, and with a decorative and / or functional coating layer 4. Figure 1b shows a first variant in which a stack 10a of two with a thermoreversible is applied glue layer 3 'coated metal layers 1, and a fiber-reinforced plastic layer 2. Figure 1c shows a second variant in which a stack 10b of two metal layers 1, a fiber-reinforced plastic layer 2 is applied, and two thermoreversible glue films 3' arranged on either side thereof. Figure 1d shows a third variant in which a stack 10c is applied of two metal layers 1, provided on the outside with a decorative and / or functional coating layer 4, and on the inside with a pretreatment layer 5, and a fiber-reinforced plastic layer 2.
In figuur 2a is schematisch een voorverwarmoven 6 weergegeven, waarin een stapeling 10 zoals hierboven beschreven gedurende een geschikte tijd wordt voorverwarmd tot de 1029469*: * i 12 eerste temperatuur. Vervolgens wordt de aldus voorverwarmde stapeling 10 in een mal 7 aangebracht, zoals aangegeven in figuur 2b. Mal 7 omvat tenminste een vrouwelijk maldeel 7a en een mannelijk maldeel 7b, die tezamen de aan te brengen vervorming, in het weergegeven geval een verdieping, definiëren. Mal 7 bevindt zich in een geschikt ! 5 vervormingswerktuig zoals bijvoorbeeld een pers (niet getoond). Tenminste één j maldeel 7 en/of de pers is desgewenst voorzien van een verwarmingsinrichting, die wordt ingesteld op de tweede temperatuur. Onder deze temperatuursinstelling van het i i vervormingswerktuig kan worden begrepen dat de pers en/of de maldelen en/of slechts j één maldeel op de tweede temperatuur wordt ingesteld. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk 10 dat slechts het vrouwelijke maldeel 7a op de tweede temperatuur wordt gebracht.Figure 2a schematically shows a pre-heating oven 6, in which a stack 10 as described above is pre-heated for a suitable time to the first temperature. The stack 10 thus preheated is then placed in a mold 7, as indicated in Figure 2b. Mold 7 comprises at least one female mold part 7a and a male mold part 7b, which together define the deformation to be applied, in the case shown a recess. Mal 7 is in a suitable! 5 deforming tool such as, for example, a press (not shown). At least one mold part 7 and / or the press is optionally provided with a heating device, which is set to the second temperature. This temperature setting of the forming tool can be understood to mean that the press and / or the mold parts and / or only one mold part is set to the second temperature. For example, it is possible that only the female mold part 7a is brought to the second temperature.
Vervolgens wordt door sluiting van de pers de mal 7 gesloten en gedurende korte tijd onder druk gehouden, waarbij tegelijkertijd consolidatie en hechting van de lagen van het samenstel 10 plaatsvindt (figuur 2c). Het aldus gevormde vormdeel 10’ bevindt zich ongeveer op de tweede temperatuur, en kan desgewenst uit de mal 7 worden verwijderd 15 en verder afgekoeld tot het uiteindelijke vormdeel 10” (figuur 2d).The mold 7 is then closed by closing the press and kept under pressure for a short time, while simultaneously consolidating and bonding the layers of the assembly 10 (Figure 2c). The molded part 10 "thus formed is approximately at the second temperature, and can, if desired, be removed from the mold 7 and further cooled to the final molded part 10" (Fig. 2d).
In een voorkeursuitvoering van de werkwijze wordt slechts een gedeelte van de uitgangsmaterialen van het samenstel voorverwarmd of worden de uitgangsmaterialen op verschillende temperaturen voorverwarmd. Onder verwijzing naar figuur 3a wordt 20 bijvoorbeeld een vezelversterkte thermoplastische kunststof 2 voorverwarmd in een geschikte voorverwarmoven 6. Een deelsamenstel, in figuur 3b bestaande uit twee metaalstrips 1 met voorbehandelingslaag 5, thermoreversibele lijmlaag 3’ en decoratieve of functionele bekleding 4, bevindt zich reeds in de mal 7. De voorverwarmde vezelversterkte thermoplastische kunststoflaag 2 wordt vervolgens 25 tussen de metaalstrips aangebracht in de mal 7, zoals is te zien in figuur 3c, waarbij deze strips 1 althans gedeeltelijk de eerste temperatuur zullen aannemen. De mal ! bevindt zich hierbij op de tweede temperatuur. De verdere deelstappen in deze uitvoeringsvorm zijn zoals hierboven aangegeven.In a preferred embodiment of the method, only a portion of the starting materials of the assembly are preheated or the starting materials are preheated at different temperatures. With reference to Fig. 3a, for example, a fiber-reinforced thermoplastic plastic 2 is preheated in a suitable preheating oven 6. A subassembly, in Fig. 3b consisting of two metal strips 1 with pretreatment layer 5, thermoreversible adhesive layer 3 'and decorative or functional coating 4, is already present in the mold 7. The preheated fiber-reinforced thermoplastic plastic layer 2 is then applied between the metal strips in the mold 7, as can be seen in figure 3c, wherein these strips 1 will at least partially assume the first temperature. The mold! is here at the second temperature. The further sub-steps in this embodiment are as indicated above.
30 In nog een andere uitvoeringsvorm vindt de voorverwarming plaats in het vervormingswerktuig 7 zelf. Onder verwijzing naar figuur 4 wordt de stapeling 10 voorverwarmd door deze, althans gedeeltelijk opgenomen in een klemkader 13, tussen de maldelen 7a, 7b van een mal 7 aan te brengen. Tenminste één maldeel 7 en/of de pers is desgewenst voorzien van een (schematisch voorgestelde) verwarmingsinrichting 14, 1029469-In yet another embodiment, the pre-heating takes place in the deforming tool 7 itself. With reference to figure 4, the stack 10 is preheated by arranging it, at least partially included in a clamping frame 13, between the mold parts 7a, 7b of a mold 7. At least one mold part 7 and / or the press is optionally provided with a (schematically represented) heating device 14, 1029469-
1 I1 I
13 die vooreerst wordt ingesteld op de eerste temperatuur (figuur 4a). Na voldoende voorverwarming wordt de mal 7 gekoeld door instelling van de verwarmingsinrichting 14 op de tweede temperatuur en wordt door sluiting van de pers de mal 7 gesloten en gedurende korte tijd onder druk gehouden, waarbij tegelijkertijd consolidatie en 5 hechting van de lagen van het samenstel 10 plaatsvindt (figuur 2b). In deze variant wordt tijdens het voorverwarmen en/of het persen het samenstel klemmend opgenomen in het klemkader 13. Hierdoor wordt enerzijds het samenstel bij elkaar gehouden zodat gemakkelijk en desgewenst automatisch transport van het samenstel mogelijk wordt, en anderzijds bereikt dat het samenstel op spanning kan worden gehouden tijdens 10 voorverwarmen en/of vormgeven ervan, waardoor het metaal tijdens het sluiten van de mallen ook nagenoeg onmiddellijk deformeert.13 which is first set to the first temperature (Figure 4a). After sufficient preheating, the mold 7 is cooled by adjusting the heating device 14 to the second temperature and by closing the press, the mold 7 is closed and kept under pressure for a short time, while at the same time consolidation and adhesion of the layers of the assembly 10 takes place (figure 2b). In this variant, during pre-heating and / or pressing, the assembly is clampingly received in the clamping frame 13. As a result, on the one hand, the assembly is held together so that easy and, if desired, automatic transport of the assembly is made possible, and on the other hand, that the assembly can be tensioned be held during preheating and / or shaping, whereby the metal also deforms almost immediately during the closing of the molds.
In nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze worden zoals getoond in figuur 5 tenminste één metaallaag in de vorm van een doorlopende metaalplaat 1” en 15 tenminste één thermoplastische kunststoflaag in de vorm van een doorlopende kunststofplaat 2” continu aangevoerd in de voortbewegingsrichting 20 vanaf afrolmechanismes of haspels 15 door middel van een niet getoonde trekinrichting. De trekinrichting kan bijvoorbeeld een verwarmde transportband omvatten). De metaalplaat 1 is bij voorkeur reeds bekleed met een thermoreversibele lijmlaag 3, decoratieve of 20 functionele bekleding 4, en voorbehandelinglaag 5. De lagen 1” en 2” worden via geleiderollen 16 samengebracht in een in hoofdzaak ongeconsolideerde stapeling 10 en vervolgens in oveninrichting 6 voorverwarmd op de eerste temperatuur, waarna de stapeling 10 met behulp van tenminste één op de tweede temperatuur gebrachte vorm wals 17 wordt vervormd tot een gecorrugeerd profiel 18 zoals getoond in figuur 25 5a, en/of met behulp van tenminste één op de tweede temperatuur gebrachte mal (7a, 7b) wordt vervormd. In de laatste variant is het noodzakelijk de werkwijze semi-continue uit te voeren waarbij voor het persen de lijnsnelheid tijdelijk wordt onderbroken. Ook is het mogelijk het vervormingswerktuig 7 in de voortbewegingsrichting 20 mee te laten bewegen tijdens het vormgeven. Desgewenst is 30 de inrichting tevens voorzien van een zaag- of snijmachine 19 voor het op de gewenste lengte brengen van de gevormde profielen. De aangegeven richting 21 komt hierbij overeen met de snij- of zaagrichting.In yet another preferred embodiment of the method, as shown in Figure 5, at least one metal layer in the form of a continuous metal plate 1 "and at least one thermoplastic plastic layer in the form of a continuous plastic plate 2" are continuously supplied in the direction of movement 20 from roll-off mechanisms or reels 15 by means of a pulling device (not shown). The pulling device can for instance comprise a heated conveyor belt. The metal plate 1 is preferably already coated with a thermoreversible adhesive layer 3, decorative or functional coating 4, and pre-treatment layer 5. The layers 1 "and 2" are brought together via guide rollers 16 in a substantially unconsolidated stack 10 and subsequently preheated in furnace device 6 at the first temperature, whereafter the stack 10 is deformed by means of at least one form roller 17 brought to the second temperature into a corrugated profile 18 as shown in figure 5a, and / or by means of at least one mold brought to the second temperature (7a, 7b) is distorted. In the latter variant, it is necessary to carry out the method semi-continuously, whereby the line speed is temporarily interrupted for pressing. It is also possible to cause the deforming tool 7 to move along in the direction of movement 20 during shaping. If desired, the device is also provided with a sawing or cutting machine 19 for bringing the formed profiles to the desired length. The indicated direction 21 here corresponds to the cutting or sawing direction.
1029469- * 1 141029469- * 1 14
In nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt de stapeling 10, gevormd zoals hierboven beschreven, in een oveninrichting 6 voorverwarmd op de eerste temperatuur, waarna de stapeling 10 met behulp van een rolvormmachine 22, waarvan de wielen 23 althans gedeeltelijk op de tweede temperatuur zijn gebracht vervormd of omgebogen tot 5 een profiel 18 zoals getoond in figuur 6. Desgewenst is de inrichting opnieuw voorzien van een zaag- of snijmachine 19 voor het op de gewenste lengte brengen van de gevormde profielen.In yet another preferred embodiment, the stack 10, formed as described above, is preheated in a furnace device 6 to the first temperature, whereafter the stack 10 is deformed or deformed by means of a roll forming machine 22, the wheels 23 of which are at least partially brought to the second temperature. bent to a profile 18 as shown in figure 6. If desired, the device is again provided with a sawing or cutting machine 19 for bringing the formed profiles to the desired length.
De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van de volgende 10 voorbeelden.The invention will be further explained below with reference to the following examples.
Voorbeeld 1.Example 1
Aluminiumplaten (2024-T3) met een dikte van ongeveer 0,3 mm werden voorbehandeld door deze te ontvetten en te voorzien van een zogenaamde no-rinse conversiecoating 15 (Primecoat A454 van de firma CCT B.V. te Nederland). Vervolgens werden de voorbehandelde platen aan een oppervlak voorzien van een 15 micrometer dikke thermoreversibele polyesterlijm (AD Adhesive R-12, eveneens verkrijgbaar bij de firma CCT B.V. te Nederland) met behulp van bekledingswalsen. Als thermoplastische kunststoflaag werd een geconsolideerde plaat van thermoplastisch polyurethaan 20 versterkt met glasvezeldoek (twill weave 2/2,290 g/m2) met een totale dikte van ongeveer 1,0 mm toegepast. De aluminiumplaten en de thermoplastische kunststoflaag werden op elkaar gestapeld tot een sandwich en tot een eerste temepratuur van ongeveer 230°C voorverwarmd in een infrarood-oven, en vervolgens naar een pers overgebracht.Aluminum plates (2024-T3) with a thickness of approximately 0.3 mm were pre-treated by degreasing them and providing them with a so-called no-conversion conversion coating (Primecoat A454 from the company CCT B.V. in the Netherlands). Subsequently, the pretreated plates were provided on a surface with a 15 micron thick thermoreversible polyester adhesive (AD Adhesive R-12, also available from the company CCT B.V. in the Netherlands) with the aid of coating rollers. The thermoplastic plastic layer used was a consolidated sheet of thermoplastic polyurethane reinforced with glass fiber cloth (twill weave 2 / 2,290 g / m2) with a total thickness of approximately 1.0 mm. The aluminum sheets and the thermoplastic plastic layer were stacked on top of each other to form a sandwich and preheated to an initial temperature of about 230 ° C in an infrared oven, and then transferred to a press.
De pers had een onderste persplaat met een vrouwelijke mal uit aluminium 25 (enkelvoudig gebogen ribbe) en een rubberen mannelijke mal die op een bovenste persplaat was bevestigd. De pers bevond zich op kamertemperatuur (de tweede temperatuur). De voorverwarmde sandwich werd op de onderste persplaat gelegd. De bovenste persplaat werd naar beneden bewogen om de gestapelde platen en laag in de vrouwelijke mal te drukken. Men liet het vervormde samenstel in de mal afkoelen 30 terwijl de druk werd aangehouden, waarna het vormdeel uit de mal werd verwijderd.The press had a lower pressing plate with a female mold made of aluminum (single curved rib) and a rubber male mold mounted on an upper pressing plate. The press was at room temperature (the second temperature). The preheated sandwich was placed on the lower pressing plate. The upper press plate was lowered to press the stacked plates and layer into the female mold. The deformed assembly was allowed to cool in the mold while the pressure was maintained, after which the molded part was removed from the mold.
Een zeer goede hechting tussen de lagen werd verkregen.Very good adhesion between the layers was obtained.
Voorbeeld 2.Example 2
1029469-1029469-
« I"I
1515
Een sandwich van buitenste platen uit aluminiumlegering 3005 H14 met een dikte van ongeveer 0,6 mm, een middelste vel van voorgeoriënteerde polypropeenvezels met een dikte van ongeveer 1 mm en aan weerszijden daarvan een Iijmvel met een dikte van ongeveer 35 micrometer uit gemodificeerd polypropeenpolymeer werd door stapelen 5 vervaardigd. Een pers met een vergelijkbare structuur als in Voorbeeld 1, behalve dat de mannelijke mal uit aluminium was vervaardigd, werd voorverwarmd tot een eerste temperatuur van 170°C, waarna de sandwich daarin werd geplaatst en de randen van de sandwich tussen de persplaten vastgeklemd. De bovenste persplaat werd met hoge snelheid omlaag bewogen om de sandwich te vervormen in de vrouwelijke mal. De 10 vervormde sandwich liet men in de mal afkoelen door de in de mal aanwezige verwarmingsinrichting op nagenoeg kamertemperatuur in te stellen (de tweede temperatuur) terwijl de druk werd aangehouden.A sandwich of outer plates of aluminum alloy 3005 H14 with a thickness of approximately 0.6 mm, a middle sheet of pre-oriented polypropylene fibers with a thickness of approximately 1 mm and on either side thereof a glue sheet with a thickness of approximately 35 micrometres of modified polypropylene polymer was stacks 5. A press with a similar structure as in Example 1, except that the male mold was made of aluminum, was preheated to a first temperature of 170 ° C, after which the sandwich was placed therein and the edges of the sandwich clamped between the pressing plates. The upper press plate was lowered at high speed to deform the sandwich in the female mold. The deformed sandwich was allowed to cool in the mold by adjusting the heater present in the mold to substantially room temperature (the second temperature) while maintaining the pressure.
Voorbeeld 3.Example 3
15 Als uitgangsmaterialen werd een ongeveer 0,4 mm dikke niet geconsolideerde polypropeen strook versterkt met unidirectionele glasvezels gebruikt (comingled roving), die continu vanaf een voorraadrol werd afgewikkeld, alsmede een ongeveer 0,5 mm dikke aluminiumfolie (AA5050 H26), bekleed aan een zijde met een ongeveer 10 micrometer dikke lijmlaag van AD Adhesive R23 (op basis van gemodificeerd 20 polypropeen polymeer), die met dezelfde snelheid vanaf een voorraadrol werd afgewikkeld. Beide materiaalstroken werden door een oven geleid, waarin de metaalstrook werd opgewarmd tot ongeveer 200°C en de strook thermoplastisch materiaal tot ongeveer 180°C. De aldus voorverwarmde uitgangsmaterialen werden op elkaar gepositioneerd waarbij zij een eerste temperatuur van ongeveer 190°C aannamen, 25 en continu door een op kamertemperatuur ingesteld stel vormgevingswalsen en koelwalsen geleid om een simpele buiging aan te brengen. Na afkoelen werd het aldus gevormde profiel op maat gezaagd.The starting materials used were an approximately 0.4 mm thick non-consolidated polypropylene strip reinforced with unidirectional glass fibers (comingled roving), which was continuously unwound from a supply roll, as well as an approximately 0.5 mm thick aluminum foil (AA5050 H26) coated on a side with an adhesive layer of AD Adhesive R23 (approximately 10 micrometres thick) (based on modified polypropylene polymer), which was unwound from a supply roll at the same speed. Both strips of material were passed through an oven in which the metal strip was heated to approximately 200 ° C and the strip of thermoplastic material to approximately 180 ° C. The raw materials thus preheated were positioned on top of each other at a first temperature of about 190 ° C, and continuously passed through a set of shaping rollers and cooling rollers set to room temperature to provide simple bending. After cooling, the thus formed profile was cut to size.
Voorbeeld 4.Example 4
30 Twee roestvast stalen platen (va 4016) met een dikte van ongeveer 0,2 mm werden voorbehandeld door deze te ontvetten en te voorzien van een zogenaamde no-rinse chroomvrije conversiecoating (Primecoat NC van de firma CCT B.V. te Nederland). De voorbehandelde platen werden niet voorzien van een lijmlaag. Als thermoplastische kunststoflaag werd een geconsolideerde plaat van thermoplastisch polyfenyleensulfide 1029469- • t 16 (PPS) versterkt met glasvezeldoek (twill weave 2/2,290 g/m2) met een totale dikte van ongeveer 1,0 mm toegepast. De staalplaten en de thermoplastische kunststoflaag werden op elkaar gestapeld tot een sandwich en tot een eerste temperatuur van ongeveer 300°C voorverwarmd in een infrarood-oven, en vervolgens naar een pers overgebracht. De 5 pers was voorzien van twee persplaten met malhelft, waarbij de twee malhelften beiden uit metaal waren. De pers bevond zich op een temperatuur van ongeveer 120°C. De voorverwarmde sandwich werd op de onderste persplaat gelegd. De bovenste persplaat werd naar beneden bewogen om de gestapelde platen en laag in de vrouwelijke mal te drukken. Men liet het vervormde samenstel in de mal afkoelen terwijl de druk werd 10 aangehouden, waarna het vormdeel bij een temperatuur van ongeveer 120°C uit de mal werd verwijderd. Een zeer goede hechting tussen de lagen werd verkregen.Two stainless steel plates (from 4016) with a thickness of approximately 0.2 mm were pre-treated by degreasing and providing a so-called no-chromium-free conversion coating (Primecoat NC from the firm CCT B.V. in the Netherlands). The pre-treated plates were not provided with an adhesive layer. The thermoplastic plastic layer used was a consolidated sheet of thermoplastic polyphenylene sulfide 1029469-16 (PPS) reinforced with fiberglass cloth (twill weave 2 / 2,290 g / m2) with a total thickness of approximately 1.0 mm. The steel plates and the thermoplastic plastic layer were stacked on top of each other to form a sandwich and preheated to an initial temperature of about 300 ° C in an infrared oven, and then transferred to a press. The 5 press was provided with two press plates with mold half, the two mold halves both being made of metal. The press was at a temperature of approximately 120 ° C. The preheated sandwich was placed on the lower pressing plate. The upper press plate was lowered to press the stacked plates and layer into the female mold. The deformed assembly was allowed to cool in the mold while the pressure was maintained, after which the molded part was removed from the mold at a temperature of about 120 ° C. Very good adhesion between the layers was obtained.
Naast de goede hechting en consolidatie van de verschillende lagen bleken de in de hierboven beschreven voorbeelden verkregen vormdelen hun vormstabiliteit gedurende lange tijd te behouden. Verder vertoonden zij een goede oppervlakteafwerking. Door 15 het gemakkelijk kunnen combineren van metaallagen met versterkte kunststoflagen wordt een grote keuzevrijheid ten aanzien van de uiteindelijke producteigenschappen zoals stijfheid, treksterkte, oppervlakafwerking, gewicht en prijs verkregen.In addition to the good adhesion and consolidation of the various layers, the moldings obtained in the examples described above were found to retain their shape stability for a long time. They also showed a good surface finish. By being able to easily combine metal layers with reinforced plastic layers, a great freedom of choice with regard to the final product properties such as rigidity, tensile strength, surface finish, weight and price is obtained.
De met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen vormdelen kunnen als 20 lichtgewicht constructie-element worden gebruikt in industriële toepassingen, zoals bijvoorbeeld in constructies, gebouwen, voertuigen, schepen, waarbij de decoratieve en/of beschermende eigenschappen van een metalen buitenoppervlak gewenst zijn. Een groot voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat dergelijke vormdelen op een eenvoudige wijze kunnen worden vervaardigd, waarbij het vormdeel goede 25 mechanische eigenschappen, en in het bijzonder vormstabiliteit vertoont.The molded parts obtained with the method according to the invention can be used as a lightweight structural element in industrial applications, such as, for example, in structures, buildings, vehicles, ships, wherein the decorative and / or protective properties of a metal outer surface are desired. A great advantage of the method according to the invention is that such molded parts can be manufactured in a simple manner, wherein the molded part has good mechanical properties, and in particular mold stability.
1029469-1029469-
Claims (23)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1029469A NL1029469C2 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Producing shaped composite material articles, useful as construction elements, by bonding assembly of metal and thermoplastic layers using heated forming tool |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1029469A NL1029469C2 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Producing shaped composite material articles, useful as construction elements, by bonding assembly of metal and thermoplastic layers using heated forming tool |
| NL1029469 | 2005-07-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1029469C2 true NL1029469C2 (en) | 2007-01-09 |
Family
ID=35929870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1029469A NL1029469C2 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Producing shaped composite material articles, useful as construction elements, by bonding assembly of metal and thermoplastic layers using heated forming tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1029469C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009087279A1 (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-16 | Bs Industrie | Insulating composite material |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3878018A (en) * | 1971-06-16 | 1975-04-15 | Cebal Gp | Method of manufacturing stamping blanks |
| DE2462050A1 (en) * | 1974-12-07 | 1976-06-10 | Kiefel Gmbh Paul | Thin-walled beakers or cups mfr - from thermoplastics foil, by making a temporary laminate |
| US4390489A (en) * | 1977-12-19 | 1983-06-28 | Allied Corporation | Method of shaping thermoplastic compositions on aluminum foil support |
| EP0150979A2 (en) * | 1984-01-25 | 1985-08-07 | Unilever Plc | Laminated tubs |
| US4545105A (en) * | 1981-10-13 | 1985-10-08 | Autodynamics Corporation Of America | Method of making bright-faced reinforced plastic bumper |
| JPS61273929A (en) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Hosokawa Yoko:Kk | Preparation of plastic container |
| US4671985A (en) * | 1984-11-05 | 1987-06-09 | Swiss Aluminium Ltd. | Thin, deformable composite laminate |
| EP0598428A1 (en) * | 1992-11-11 | 1994-05-25 | Hoogovens Hylite BV | Metal-polypropylene-metal laminate and method of making a shaped sheet article of such a laminate |
| US5632133A (en) * | 1994-02-22 | 1997-05-27 | Wyslotsky; Ihor | Method of pre-formed in-line thermofusing of multilayer polymeric films to form packaging components |
| EP0938963A2 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-01 | Eastman Kodak Company | Method of forming a metal-thermoplastic-metal laminate |
-
2005
- 2005-07-08 NL NL1029469A patent/NL1029469C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3878018A (en) * | 1971-06-16 | 1975-04-15 | Cebal Gp | Method of manufacturing stamping blanks |
| DE2462050A1 (en) * | 1974-12-07 | 1976-06-10 | Kiefel Gmbh Paul | Thin-walled beakers or cups mfr - from thermoplastics foil, by making a temporary laminate |
| US4390489A (en) * | 1977-12-19 | 1983-06-28 | Allied Corporation | Method of shaping thermoplastic compositions on aluminum foil support |
| US4545105A (en) * | 1981-10-13 | 1985-10-08 | Autodynamics Corporation Of America | Method of making bright-faced reinforced plastic bumper |
| EP0150979A2 (en) * | 1984-01-25 | 1985-08-07 | Unilever Plc | Laminated tubs |
| US4671985A (en) * | 1984-11-05 | 1987-06-09 | Swiss Aluminium Ltd. | Thin, deformable composite laminate |
| JPS61273929A (en) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Hosokawa Yoko:Kk | Preparation of plastic container |
| EP0598428A1 (en) * | 1992-11-11 | 1994-05-25 | Hoogovens Hylite BV | Metal-polypropylene-metal laminate and method of making a shaped sheet article of such a laminate |
| US5632133A (en) * | 1994-02-22 | 1997-05-27 | Wyslotsky; Ihor | Method of pre-formed in-line thermofusing of multilayer polymeric films to form packaging components |
| EP0938963A2 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-01 | Eastman Kodak Company | Method of forming a metal-thermoplastic-metal laminate |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 135 (M - 585) 28 April 1987 (1987-04-28) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009087279A1 (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-16 | Bs Industrie | Insulating composite material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101394987B (en) | Process, and apparatus, for producing reinforcing fiber molding | |
| EP0155820B2 (en) | Forming fibre-plastics composites | |
| US10974469B2 (en) | Method for manufacturing a semifinished product or a part made of metal and fiber composite | |
| WO2008105828A4 (en) | Composite laminate and method of manufacture | |
| Cattanach et al. | Processing with aromatic polymer composites | |
| US20210316479A1 (en) | Method for manufacturing preform, method for manufacturing composite material molded article, and mold | |
| US4613393A (en) | Method for forming reinforced thermoplastic composites | |
| JP2019523164A (en) | Composite sheet material and manufacturing method thereof | |
| NL1029469C2 (en) | Producing shaped composite material articles, useful as construction elements, by bonding assembly of metal and thermoplastic layers using heated forming tool | |
| US5124196A (en) | Prestressed article and method | |
| JP3907631B2 (en) | Method for producing thermosetting FRP | |
| JP5568388B2 (en) | Fiber-reinforced resin molded product with good appearance | |
| GB2147850A (en) | "Fibre-reinforced thermoplastic laminate | |
| KR20210148131A (en) | A method for manufacturing a laminate, a method for manufacturing a coated article, a method for manufacturing a bonded structure, a thermal transfer sheet, and a laminate | |
| US5122213A (en) | Prestressed article and method | |
| EP4169702B1 (en) | Fibre metal laminate part, aircraft having a fibre metal laminate part, and method for manufacturing a fibre metal laminate part | |
| JPS63170423A (en) | Molding of multilayer composite panel having mirror surface | |
| CN113365803A (en) | Mechanical forming of composite materials | |
| JP2011102013A (en) | Carbon fiber-reinforced resin material and method for manufacturing the same | |
| JP2013249441A (en) | Preform and fiber-reinforced resin molding using the same | |
| JP5976453B2 (en) | Method for manufacturing honeycomb core made of fiber reinforced plastic | |
| CN108367538A (en) | Clad steel | |
| JP2004338270A (en) | Method for producing fiber-reinforced resin composite material and fiber-reinforced resin composite material | |
| CN209600012U (en) | A lightweight, high-impact, high-modulus multilayer composite sheet that is easily thermoformable | |
| DE10350787A1 (en) | Three dimensional composite component comprises a foam core which is mechanically formed while heating and at least one deformable cover layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20100201 |