DE2219301A1 - Composite structural part - with synthetic resin applied over metal layer - Google Patents
Composite structural part - with synthetic resin applied over metal layerInfo
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Abstract
Description
Verbundwerkstoffbauteil Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffbauteiles und auf ein Verbundwerkstoffbauteil, das aus einem mittels eines Kunstharzlaminats auf einer Negativ- oder Positiv form hergestellten Kunststoffteil und einer auf diesem befindlichen Metallschicht besteht. Composite component The invention relates to a method for the production of a composite component and a composite component, that from a form using a synthetic resin laminate on a negative or positive produced plastic part and a metal layer located on this.
Es ist bekannt, Kunststoffteile nach deren Herstellen mit Metallüberzügen zu versehen, wobei zum Aufbringen der Metallschicht Flammspritzverfahren angewendet werden. Die Oberfläche des. Metallüberzuges ist dann verhältnismäßig rauh und ähnelt einer Gußoberfläche. Je dicker die Metallschicht aufgespritzt wirts umso rauher wird ihre Oberfläche.It is known to coat plastic parts with metal coatings after they have been produced to be provided, wherein flame spraying processes are used to apply the metal layer will. The surface of the metal coating is then relatively rough and resembles a cast surface. The thicker the metal layer sprayed on, the rougher it will be becomes their surface.
Die so aufgebrachten Metallüberzüge bedürfen einer mechanischen Bearbeitung, um die gewu~nschte Genauigkeit und Oberflächengüte zu erhalten. Die in der bekannten Weise flammgespritzten Metallüberzüge haben keine gute Haftung auf dem beispielsweise aus Kunststoffs Metall oder aus Stahl bestehenden Grundwerkstoff# Es ist Aufgabe der Erfindung, bei Verbundwerkstoffbauteilen, die aus einem Kunststoffteil und einer auf diesem befindlichen Metalischicht bestehen, bei gleichzeitigem Beibehalten des vorteilhaft geringen Eigengewichts des Bauteils mit geringem Herstellungsaufwand eine widerstandsfähige und harte Metalloberfläche zu erzielen. Mit der Erfindung wird das bei einem Verbundwerkstoffbauteil der genannten Art dadurch erreicht, daß zuerst eine Metallschicht im Flammspritzverfahren auf die Negativ~ oder Positivform aufgespritzt und daß danach das Kunstharzlaminat auf die Metallschicht aufgebracht wird.The metal coatings applied in this way require mechanical processing, in order to obtain the desired accuracy and surface quality. The one in the well-known Wise flame-sprayed metal coatings do not adhere well to the example made of plastic, metal or steel base material # It is a task of the invention, in composite components, which consist of a plastic part and a on this located metal layer exist at the same time Maintaining the advantageously low weight of the component with little manufacturing effort to achieve a resistant and hard metal surface. With the invention this is achieved in a composite component of the type mentioned in that first a metal layer in the flame spraying process on the negative or positive form sprayed on and that then the synthetic resin laminate is applied to the metal layer will.
Auf diese Weise erhält die Metallschicht während des Fertigungsvorganges ohne ein sonstiges Dazutun an der Negativ- bzw. Positivform eine glatte und harte Außenfläche, die Je nach Wahl des aufgespritzten Metalls eine gegen äußere Einflüsse, beispielsweise gegen auftreffende Staubpartikelchen oder Wasserteilchen, äußerst widerstandsfähige und verschleißfeste Außenfläche für das Verbundwerkstoffbauteil darstellt. Die Metallschicht kann in beliebigen Stärken in die Negativform bzw. auf die Positivform im Flammspritzverfahren gespritzt werden, ohne daß dadurch die Oberflächengüte der Metallaußenfläche beeinträchtigt wird. Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß vornehmlich bei Verbundbauweisen sich der übergang zwischen den Massivmetallteilen und den metallisierten Kunststoffteilen besser als bei bekannten Verbundwerkstoffen gestalten läßt. Die verhältnismäßig rauhe Innenfläche der Metallschicht kommt andererseits einer guten Haftung des aufgelegten Kunstharzlaminats zugute.In this way, the metal layer is preserved during the manufacturing process without doing anything else on the negative or positive form a smooth and hard one External surface, which, depending on the choice of the sprayed metal, is protected against external influences, for example against impacting dust particles or water particles, extremely Resistant and wear-resistant outer surface for the composite component represents. The metal layer can be in any thickness in the negative form or be sprayed onto the positive form in the flame spraying process without the Surface quality of the metal outer surface is impaired. Another advantage of the Invention consists in the fact that the transition is primarily in composite structures between the solid metal parts and the metallized plastic parts better than can be designed with known composite materials. The relatively rough inner surface the metal layer, on the other hand, ensures good adhesion of the synthetic resin laminate applied benefit.
Die Erfindung ist besonders für Modelle geeignet, die zur Gewichts- und Kostenersparnis aus Kunststoffen bestehen und eine widerstandsfähige sowie harte metallische Außenfläche benötigen. Der Arbeitsaufwand zum Herstellen metallisierter Modelle ist verhältnismäßig gering. Die Erfindung ist ferner bei Kunststoffbauteilen für die Flugzeugs , Kraftfahrzeug- und Bauindustrie verwendbar, die widerstandsfähige und verschleißfeste Metallüberzüge aufweisen. Auch Werkzeuge, besonders Ziehwerkzeuge aus Kunststoffen sowie Spritzwerkzeuge für Kunststoffe und Metalle, können in der mit der Erfindung aufgezeigten Weise gefertigt werden. Die Standzeit solcher Werkzeuge wird mit den verschleißarmen Metallaußenflächen vorteilhaft verlängert.The invention is particularly suitable for models that are used for weight and cost savings consist of plastics and a resistant as well as hard need metallic outer surface. The labor involved in making metallized Models is relatively small. The invention also applies to plastic components suitable for the aircraft, automotive and construction industries, the tough and wear-resistant Have metal coatings. Tools too, especially Drawing tools made of plastics and injection molding tools for plastics and metals, can be manufactured in the manner shown with the invention. The service life Such tools are advantageously extended with the low-wear metal outer surfaces.
Die Folgebehandlungen der erfindungsgemäß hergestellten Verbundwerkstoffbauteile können vielseitig sein. Die Metalloberflächen können beispielsweise galvanisch behandelt werden. Dabei gestattet die glatte und harte Außenfläche der Metallschicht ohne Zwischenarbeitsgänge eine unmittelbare Weiterbehandlung, z.B. ein Vernickeln oder Verchromen. Die Metallschicht kann aus beliebigen im Flammspritzverfahren aufspritzbaren Metallen, beispielsweise aus Aluminium, bestehen.The subsequent treatments of the composite material components produced according to the invention can be versatile. The metal surfaces can be electroplated, for example will. The smooth and hard outer surface of the metal layer allows without Intermediate work steps an immediate further treatment, e.g. nickel plating or Chrome plating. The metal layer can be sprayed on in any desired manner using the flame spraying method Metals, for example aluminum, exist.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß auf die gespritzte Metallschicht ein Epoxydkleber aufgetragen, dieser etwa bis 75 ausge härtet und sodann das Kunstharzlaminat oder ein anderer Werkstoff auf den Kleber aufgebracht wird. Damit wird die Haftverbindung zwischen dem Kunst~ harzlaminat und der Metallschicht verbessert.Another embodiment of the invention provides that the sprayed Metal layer applied to an epoxy adhesive, this cured to about 75 and then the synthetic resin laminate or another material is applied to the adhesive will. This creates the adhesive bond between the synthetic resin laminate and the metal layer improved.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines fertigen Verbundwerkstoffbauteils, Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch eine Negativform während des Herstellens des Verbundwerkstoffbauteils nach der Figur 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen Bauform eines Verbundwerkstoffbauteils und Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt durch eine Positivform während des Herstellens des Verbundwerkstoffbauteils nach der Figur 3.Two embodiments of the invention are illustrated in the drawing. The figures show: FIG. 1 a side view of a finished composite material component, FIG. 2 shows a vertical cross section through a negative mold during the manufacture of the Composite component according to FIG. 1 on an enlarged scale, Fig. 3 shows a side view of another structural form of a composite material component, and FIG. 4 shows a vertical cross section through a positive mold during the manufacture of the Composite component according to FIG. 3.
Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Verbundwerkstoffbauteil 1 besteht aus einem mittels eines Kunstharzlaminats 2 auf einer Negativform 4 hergestellten Kunststoffteil und einer auf diesem befindlichen Metallschicht 3. Beim Herstellen des Verbundwerkstoffbauteils wird zuerst die Metallschicht 3 im Flammspritzverfahren auf die Negativform 4 aufgespritzt und danach das Kunstharzlaminat 2 auf die Metallschicht aufgebracht. Nach dem Aushärten des Kunstharzlaminats wird das Verbundwerkstoffbauteil gebrauchsfertig aus der Negativform genommen.The composite material component 1 shown in Figures 1 and 2 consists from one produced by means of a synthetic resin laminate 2 on a negative mold 4 Plastic part and a metal layer located on it 3. When manufacturing of the composite material component is first the metal layer 3 in the flame spraying process sprayed onto the negative mold 4 and then the synthetic resin laminate 2 onto the metal layer upset. After the synthetic resin laminate has cured, the composite component becomes taken from the negative mold ready for use.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 besteht ein Verbundwerkstoffbauteil 5 aus einem mittels eines Kunstharzlaminats 6 auf einer Positivform 8 hergestellten Kunststoffteil und einer auf diesem befindlichen Metallschicht 7. Auch hier wird beim Herstellen des Verbundwerkstoffbauteiles zuerst die Metallschicht 7 im Flamme spritzverfahren auf die Positivform 8 aufgespritzt und danach das Kunstharzlaminat 6 auf die Metallschicht aufgebracht. Nach dem Aushärten des Kunstharzlaminats wird das Verbundwerkstoffbauteil gebrauchsfertig, in diesem Falle von der Positivform 8, genommen.In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, there is a composite material component 5 from one produced by means of a synthetic resin laminate 6 on a positive mold 8 Plastic part and a metal layer 7 located on it. Here, too, is When producing the composite component, first the metal layer 7 in the flame injection molding process onto the positive mold 8 and then the synthetic resin laminate 6 applied to the metal layer. After the synthetic resin laminate has hardened the composite component ready for use, in this case from the positive form 8, taken.
Die Außenflächen der im Flammspritzverfahren in die Negativform 4 bzw.The outer surfaces of the flame spraying process into the negative mold 4 respectively.
auf die Positivform 8 gespritzten Metallschichten weisen eine glatte und harte Oberfläche auf, die gegen äußere Einflüsse, beispielsweise auftreffende Staubpartikelchen oder Wasserteilchen, äußerst widerstandsfähig und verschleißfest ist. Die Metalloberflächen können mit galvani schen Nachbehandlungen, beispielsweise Vernickeln oder Verchromen, vergutet werden. Die Metallschichten können aus beliebigen, im Flammspritzverfahren aufspritzbaren Metallen oder Metallegierungen bestehen. Wenn es besonders auf Gewichtseinsparungen#ankommt> wird es sich empfehlen, eine Aluminiumschicht zu verwenden. Es können jedoch in gleicher Weise andere flammspritzbare Metalle gewählt werden.Metal layers sprayed onto the positive mold 8 are smooth and hard surface that protects against external influences, such as impacting dust particles or water particles, is extremely tough and wear-resistant. The metal surfaces can be carried out with galvanic aftertreatment, e.g. nickel or chrome plating, be rewarded. The metal layers can be made of any, in the flame spraying process There are sprayable metals or metal alloys. When it comes to weight savings #> it will be advisable to use an aluminum layer. However, it can be in other flame-sprayable metals can be selected in the same way.
Wird eine besonders gute Haftverbindung zwischen der aufgespritzten Metallschicht und dem Kunstharzlaminat gewünscht, so wird auf die aufgespritzte Metallschicht erst ein Epoxydkleber aufgebracht, dieser bis etwa 75 ausgehärtet und sodann das Kunstharzlaminat auf den Kleber gelegt.Will be a particularly good bond between the sprayed Metal layer and the synthetic resin laminate desired, so is sprayed on Metal layer first applied an epoxy adhesive, this cured up to about 75 and then placed the resin laminate on the adhesive.
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