DE1591114C - Verfahren zur Herstellung von keil , kegel oder pyramidenförmigen Raumabsorbern fur elektromagnetische Wellen - Google Patents

Description

d) die Absorberplatten mit reduzierter aufgenommener Lackmischungsmenge werden bei Anwesenheit von Wärme, vorzugsweise bei etwa 60 bis etwa 80⁰C, auf einem Rost in an sich bekannter Weise getrocknet, und zwar so lange, bis ein definiertes Trockengewicht pro Absorberplatte erreicht ist.

2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoffe mit geeigneten Weichmachern versetzte Kunstharzkleber auf Polyvenylacetatbasis verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis von Füllstoffen zu Klebstoffen in der Lackmischung etwa 2:1 beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lackmischung etwa 0,1 % eines geeigneten Antischaummittels zur Beseitigung des sich während des Anrührens der Mischung bzw. während des Tauch- und Tränkvorganges bildenden Schaumes zugesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Trocknungsprozesses eine Verminderung des Naßgewichtes einer Absorberplatte in der Weise erfolgt, daß das endgültige Gewicht einer Absorberplatte (das Trockengewicht) etwa 25% des Naßgewichtes beträgt.

-- ; 6.„yerfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsprozeß mit Hilfe

; κ!; eines Heißluftgebläses durchgeführt wird.

—,.-.... 7, Verfahren nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberplatte zu Beginn, des Trocknungsprozesses in einem geeigneten Rahmen eingespannt werden, um die Sollabmessungen der Plattengrundfläche einzuhalten. :

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die trockenen Absorberplatten an ihrer die Absorberelemente tragende Oberfläche mit einer Dispersionsfarbe beliebigen Farbtones eingespritzt wird, die im ausgehärteten Zustand gummielastische Eigenschaften aufweist.

9. Preßform zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, Merkmal c), dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall der Herstellung von Pyramidenabsorbern, die in an sich bekannter Weise auf einer planen Sockelschicht mit der Höhe S eine vorgegebene-Anzahl von in parallelen Reihen angeordneter Pyramiden mit jeweils der Höhe A tragen, die Preßform aus einer der Absorberplatte entsprechenden Hohlpyramidenanordnung besteht, die die gleiche Anzahl von Hohlpyramiden wie eine Absorberplatte aufweist und deren Pyramidenhöhe etwa zwei Drittel der Höhe der Schaumstoffpyramiden einer Absorberplatte beträgt.

35 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keil-, kegel- oder pyramidenförmigen Raumabsorbern für elektromagnetische Wellen aus Kunststoffen, insbesondere Schaumstoffen, die mit elektrisch verlustbehafteten Füllstoffen versetzt werden.

Derartige Raumabsorber sind bereits bekannt (man vergleiche z. B. NTZ 1957, Heft 11, S. 557). Bei ihrer Herstellung tritt insbesondere das Problem auf, die Füllstoffe, wie z. B. Graphit oder Ruß, in der richtigen Konzentration und in genügend gleichmäßiger Verteilung in den tragenden Schaumstoff einzubringen. Davon hängen nämlich die Eigenschaften des Absorbers hinsichtlich Reflexions- und Durchlaßdämpfung ganz wesentlich ab. Meistens wird von Absorbern, die beispielsweise zur Auskleidung von Mikrowellen-Labors verwendet werden, verlangt, daß sie eine Energiereflexion von weniger als 0,01 °/o aufweisen.

Es ist ferner bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 934 170), reflexionsarme Dämpfungskörper für elektromagnetische Wellen aus einer Vielzahl von hohl-; pyramidalen Absorbereinzelelementen herzustellen, die aus je vier spitz zulaufenden Schaumstoffplatten zusammengefügt sind, welche einseitig oder beidseitig mit einem elektrisch leitfähigen Lack überzogen sind.

Das Aufbringen des Lackes erfolgt durch Besprühen der bereits zusammengefügten Absorbereinzelelemente oder durch Eintauchen der Elemente in einen Widerstandslack; die einzelnen Schaumstoffplatten können aber auch bereits vor ihrem Zusammenbau eine solche Behandlung erfahren. Ein Teil des Lackes dringt dabei auch in die Wände der Hohlpyramiden ein; es ist jedoch nicht möglich, durch ein einmaliges Eintauchen bzw. Besprühen eine vollständige und vor allem gleichmäßige

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Durchtränkung der Hohlpyramidenwände zu erreichen. abhängig vom Typ des Pyramidenabsorbers. Das Ver-Die geforderten Eigenschaften der Dämpfungskörper hältnis A/S beträgt vorzugsweise 10:1 bis 3:1.
lassen daher hinsichtlich ihres Reflexions- und Durchlaßverhaltens zu wünschen übrig. Zur Herstellung von Die Abmessungen eines Rohblocks betragen
Absorberelementen, die aus vollen Formkörpern be- 5

stehen, ist das aus dem Gebrauchsmuster 1934170 Ληηη _l 1000 \ ΛηηΛ _l 1000 \ m

bekannte Verfahren somit in besonderem Maße un- ^ 2«/\ 2« /
geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Die Dämpfungseigenschaften eines fertigen Absorein Herstellungsverfahren für Absorber der eingangs io bers werden sehr wesentlich von der Zusammengenannten Art zu schaffen, das bei einer möglichst ein- Setzung der Lackmischung bestimmt, mit der die Abfachen Durchführbarkeit zu Absorbern mit optimalen sorberplatten getränkt werden.
Dämpfungseigenschaften führt. Mit folgender Lackzusammensetzung werden bei-

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Korn- spielsweise sehr gute Ergebnisse erzielt:

bination von folgenden Verfahrensschritten gelöst: 15 -^o/ Graphit als Füllstoff

a) Aus einem aus geeignetem Weichschaum be- 8°/o Kleber,

stehenden Kunststoff rohblock werden Formkörper 75,9 % Wasser als Lösungsmittel,

(Absorberplatten) herausgeschnitten, die aus einer 0,1% Antischaummittel.

Grundplatte mit vorzugsweise quadratischer _, _ , _..„ _ , . ,,

Grundfläche und einer Anzahl sich über dieser ²⁰ Man verwendet z. B. als Füllstoff feinstgemahlenen

Grundplatte erhebenden, an sich bekannten keil-, ¹^p '', ... „. , . ^, ...

kegel- oder pyramidenförmigen Absorberelemen- . ^Der J^ber ^dient f^r f^uter\ ^Bindung ⁰^ Graphits,

ten bestehen· damit dieser ausreichend m den Poren des Schaum-

' stoffes eingelagert werden kann. Als Kleber wird z. B.

b) die Absorberplatten werden zunächst in an sich _{25 e}in Kunstharzkleber auf Polyvinylacetatbasis verbekannter Weise in eine Lackmischung einge- wendet, der mit geeigneten Weichmachern versetzt ist. taucht, die elektrische Verluste erzeugende Füll- Für das Antischaummittel kommt z. B. ein Silikonöl stoffe, wie insbesondere Graphit oder Ruß, sowie i_n Frage. Es hat die Aufgabe, den sich während des geeignete zur Bindung der Füllstoffe dienende Anrührens der Lackmischung bzw. während des Tauch-Klebstoffe und ein Antischaummittel enthält, so- _{30 un}d Tränkvorgangs bildenden Schaum zu beseitigen, dann wird durch mehrfaches Zusammenpressen Das Mengenverhältnis von Füllstoff zu Kleber in der der Absorberplatten in der Lackmischung für eine Lackmischung beträgt im vorliegenden Falle 2:1.
vollständige Tränkung des Schaumstoffes mit der Die Eigenschaften des Polyesterweichschaumes Lackmischung gesorgt; schwanken mitunter sehr stark, so daß die einzelnen

c) aus den mit der Lackmischung getränkten Ab- 35 Komponenten der Lackmischung unter Umständen sorberplatten wird anschließend zur Einstellung entsprechend unterschiedlich vom Weichschaum aufeiner gleichmäßigen Verteilung und einer genauen genommen werden können.

Konzentration des in den Schaumstoff ein- Um dies zu verhindern, wird zweckmäßigerweise geschwemmten Füllstoffes die überschüssige Lack- eine häufige Kontrolle der Lackmischung vorgenommischung herausgepreßt, indem mit Hilfe einer 4o en und laufend für deren gleichbleibende Zusammengeeigneten Preßform eine solche Menge der Lack- Setzung gesorgt.

mischung aus einer Absorberplatte herausgedrückt Die Absorberplatten werden in einem geeigneten

wird, daß ein definiertes Naßgewicht der Absorber- Bottich durch mehrfaches Zusammenpressen des

platten erreicht wird; Schaumstoffes mit der Lackmischung getränkt. Es

,.,..,,, ... , 45 muß gewährleistet sein, daß eine vollständige Trän-

d) die Absorberplatten mit reduzierter aufgenom- _kung|_es Schaumstoffes erfolgt.

mener Lackmischungsmenge werden bei Anwesen- _{Hierfür können geeignete Preß}, _oder Walzvorrich-

t ^VR°nⁿ°^^aT' ^VOrz"^gS7^{eise bei}. ?™\ ?^{1S tu}"g^{en zur} Anwendung gelangen,

etwa 80 C, auf einem Rost in an sich bekannter _{Mit Hüfe eines Rostes werden dann die getränkten}

Weise getrocknet, und zwar so lange bis ein defi- _{50 Absorberp}iatten aus dem Bottich gehoben und in eine

niertes Trockengewicht der Absorberplatte er- _speziel,_{e Preßform geb}racht, mit der die überschüssige

^{reic 1S} ' Lackmischung aus dem Schaumstoff herausgepreßt

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nun wird.

im folgenden die Herstellung eines Pyramiden- Dies ist notwendig, um eine gleichmäßige Verteilung

absorbers im Rahmen eines Ausführungsbeispiels 55 und eine genaue Konzentration des in den Schaumstoff

näher beschrieben. eingeschwemmten Graphits einstellen zu können.

Aus einem quaderförmigen Rohblock aus Polyester- Die Preßform besteht aus einer der Absorberplatte

weichschaum, der ein sehr geringes Raumgewicht auf- entsprechenden Hohlpyramidenanordnung, die die

weist, werden jeweils zwei Absorberplatten mit n² Py- gleiche Anzahl von Hohlpyramiden wie eine Absorber-

ramiden herausgeschnitten, wenn mit η die Anzahl der 60 platte aufweist und deren Pyramidenhöhe etwa zwei

Pyramiden in einer Reihe bezeichnet ist. Drittel der Höhe A der Schaumstoffpyramide beträgt.

Eine solche Absorberplatte weist eine plane Sockel- Dadurch wird ein Auspreßvorgang mit genau vor-

schicht mit der Höhe S und «² Pyramiden mit jeweils gegebenem Hub ermöglicht,

der Höhe A auf. Durch die Behandlung des vollgetränkten Polyester-

Die Gesamthöhe der Absorberplatte beträgt 65 weichschaumes der Absorberplatten mit dieser

H — A + S. Preßform kann erreicht werden, daß sich ein definiertes

Die Grundfläche ist quadratisch, die Seitenlänge Naßgewicht einer Absorberplatte einstellt,

beträgt z. B. 1000 mm. Die Werte für H und η sind Im Anschluß daran wird nun gemäß einem weiteren

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Verfahrensschritt das Trocknen der Absorberplatte F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Pyramidenvorgenommen, absorber, wie er in dieser Formbildung an sich bekannt

Dies erfolgt in einem Trockenraum z. B. nach Auf- ist, und

legen der Platten auf einen geeigneten Rost unter An- F i g. 2 eine Absorptionskurve eines nach dem erfinwendung eines Heißluftgebläses. Als Trocknungs- S dungsgemäßen Verfahren hergestellten Pyramidentemperatur wählt man vorzugsweise 60 bis etwa 80° C. absorbers.

Da der Schaumstoff im nassen Zustand eine Vo- Aus der F i g. 1 ist der Querschnitt durch eine Ab-

lumenvergrößerung erleidet, ist zu Beginn des Trock- sorberplatte aus Polyesterweichschaum mit quadra-

nungsprozesses die Anwendung eines Rahmens emp- tischer Grundfläche zu entnehmen. Über der planen

fehlenswert, um die Sollabmessungen der Grundfläche ίο Sockelschicht 1 mit der Höhe S¹ befinden sich die Py-

der Absorberplatten von z. B. 1000 · 1000 mm einzu- ramiden 2. Sind in jeder Längs- und Querreihe einer

halten. Absorberplatte »Pyramiden2 angeordnet, so ergibt

Absorber mit guten Dämpfungseigenschaften müssen sich die Gesamtzahl der Pyramiden zu n².

ein Trockengewicht haben, das etwa 25 % d^es Naß- Die Pyramidenhöhe ist mit A und die Gesamthöhe

gewichts betragen muß. 15 der Absorberplatte mit H = A + S bezeichnet.

Durch Gewichtskontrollen wird überprüft, ob die Beispielsweise lassen sich derartige Pyramidenfertigen Absorberplatten das erforderliche Trocken- absorber mit einer Grundseite G = Im, mit einer Gegewicht aufweisen. samthöhe H = 33 cm und mit einer Pyramidenhöhe

Zuletzt wird die Absorberplatte auf ihrer die Pyra- A = 30 cm herstellen. Die Gesamtzahl der Pyramiden

miden aufweisenden Oberfläche mit einer Dispersions- 20 beträgt «² = 81 auf 1 qm.

farbe beliebigen Farbtons, z. B. weiß, eingespritzt, die Die Höhe der Sockelschicht 1 ergibt sich somit zu

die Eigenschaft besitzen muß, im ausgehärteten Zu- S= 3 cm und das Verhältnis A/S wird 10:1.

stand gummielastisch zu sein. Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her-

Hierfürkannz. B.mit Vorzug eine Einschicht-Disper- gestellte Absorberplatte, die die obengenannten Absionsfarbe verwendet werden. Damit ist gewährleistet 25 messungen besitzt, zeichnet sich durch eine außerdaß bei irgendwelchen Verbiegungen der fertigen Ab- ordentlich hohe Reflexions- und Durchlaßdämpfung sorberplatten kein Abbröckeln der Farbe auftreten aus, wie Messungen über einen größeren Frequenzkann, bereich ergeben haben.

Als tragender Schaumstoff für die Raumabsorber Die F i g. 2 zeigt die Absorptionskurve der Absorberist im übrigen außer Polyesterweichschaum z. B. auch 30 platte bei senkrechter Inzidenz im Bereich von 1 bis PVC- oder Polyätherweichschaum geeignet, aber auch 10 GHz. Wie man erkennt, geht die Kurve von einer andere Weichschäume, die ein sehr geringes Raum- Dämpfung von 30 db bei /₀ = 1 GHz aus (bezogen gewicht aufweisen. auf eine gleichgroße, ebene Metallfläche bei senkrechter

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich in Inzidenz) und erreicht mit zunehmender Frequenz

Verbindung mit den Zeichnungen. In diesen stellt dar 35 rasch Dämpfungswerte, die über 40 db liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche: '

1. Verfahren zur Herstellung von keil-, kegel- , oder pyramidenförmigen Raumabsorbern für elek- 5; tromagnetische Wellen aus Kunststoffen, ins- ■ ;·. besondere Schaumstoffen, die mit elektrisch ver- '^; lustbehafteten Füllstoffen versetzt werden, 'gekennzeichnet durch- die Kombination folgender Schritte:

a) Aus einem aus geeignetem Weichschaum bestehenden Kunststoff-Rohblock werden Formkörper (Absorberplatten) herausgeschnitten, die aus einer Grundplatte mit vorzugsweise quadratischer Grundfläche und einer Anzahl sich über dieser Grundplatte erhebenden, an sich bekannten keil-, kegel- oder pyramidenförmigen Absorberelementen bestehen;

• - ao

b) die Absorberplatten werden zunächst in an sich bekannter Weise in eine Lackmischung eingetaucht, die elektrische Verluste erzeugende Füllstoffe, wie insbesondere Graphit oder Ruß, sowie geeignete zur Bindung der Füllstoffe _a5 dienende Klebstoffe und ein Antischaummittel enthält, sodann wird durch mehrfaches Zusammenpressen der Absorberplatten in der Lackmischung für eine vollständige Tränkung des Schaumstoffes mit der Lackmischung gesorgt;

c) aus den mit der Lackmischung getränkten Absorberplatten wird anschließend zur Einstellung einer gleichmäßigen Verteilung und einer genauen Konzentration des in den Schaumstoff eingeschwemmten Füllstoffes die überschüssige Lackmischung hinausgepreßt, indem mit Hilfe einer geeigneten Preßform eine solche Menge der Lackmischung aus einer Absorberplatte herausgedrückt wird, daß ein definiertes Naßgewicht der Absorberplatte erreicht wird;