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DE2740647A1 - Verbundwerkstoff in sandwich-bauweise, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung - Google Patents

Verbundwerkstoff in sandwich-bauweise, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung

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Publication number
DE2740647A1
DE2740647A1 DE19772740647 DE2740647A DE2740647A1 DE 2740647 A1 DE2740647 A1 DE 2740647A1 DE 19772740647 DE19772740647 DE 19772740647 DE 2740647 A DE2740647 A DE 2740647A DE 2740647 A1 DE2740647 A1 DE 2740647A1
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DE
Germany
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layer
synthetic resin
felt
composite material
pasty
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19772740647
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Koelzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buch & Koelzer oHG
Original Assignee
Buch & Koelzer oHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buch & Koelzer oHG filed Critical Buch & Koelzer oHG
Priority to DE19772740647 priority Critical patent/DE2740647A1/de
Priority to NO782923A priority patent/NO782923L/no
Priority to NL7808992A priority patent/NL7808992A/xx
Priority to BE190319A priority patent/BE870277A/xx
Priority to IT27438/78A priority patent/IT1099471B/it
Priority to GB7836107A priority patent/GB2004501A/en
Priority to FR7825950A priority patent/FR2402531A1/fr
Priority to SE7809505A priority patent/SE7809505L/xx
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Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKER
S KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90
Köln, den 23. August 1977 51
Buch + Kölzer oHGf 4o1o Hilden, Elberfelder Straße 84
Verbundwerkstoff in Sandwich-Bauweise, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff in Sandwich-Bauweise, der im wesentlichen aus zwei Deckschichten aus härtbarem, vorzugsweise glasfaserverstärktem Kunststoffharz und einer kunstharzimprägnierten Mittellage besteht, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundwerkstoffes und seine Verwendung.
Verbundwerkstoffe in Sandwich-Bauweise sind bekannt und werden als Konstruktionselemente in vielfältiger Weise verwendet. Sie bestehen aus drei oder mehr Lagen verschiedener Schichtstoffe, wobei die äußeren Lagen in der Regel aus einem widerstandfähigen, oft auch dekorativ wirkenden Material bestehen, während die Mittellage meist weniger widerstandsfähig, dafür aber von geringerer Dichte ist. Solche Verbundwerkstoffe beispielsweise aus glasfaserverstärkten Kunststoffen mit einer Mittellage aus einem anderen Material sind in der Industrie und gewerblichen Wirtschaft weit verbreitet und zeichnen sich durch eine Reihe günstiger Eigenschaften aus, wie niedriges spezifisches Gewicht, Formstabilität, gute Zug- und Biegefestigkeit und hohes Isoliervermögen. Neben ihren günstigen mechani-
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sehen Eigenschaften haben diese sogenannten Sandwich-Elemente noch den weiteren Vorteil, daß durch diese Bauweise Materialkosten in erheblichem Maße eingespart werden können, da nur die meist dünnen Deckschichten aus hochwertigem und daher entsprechend teurem Material bestehen, wogegen für die Mittellage regelmäßig billigere Stoffe genommen werden. Beispielsweise können solche Sandwich-Elemente so aufgebaut sein, daß die beiden Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff und die Mittellage aus Polyurethanschaum, PVC-Schaum, Balsaholz oder kunststoffimprägnierten, wabenförmigen Materialien aus Papier oder Faserstoffen bestehen. Diese Mittellagen sind jedoch im allgemeinen verhältnismäßig steif, so daß sich mit so zusammengesetzten Sandwich-Elementen zwar ebene oder schwach gekrümmte Konstruktionsteile leicht herstellen lassen, stärker gekrümmte oder sphärisch stark verformte Teile dagegen nur unter großen Schwierigkeiten oder überhaupt nicht.
Es ist ferner bekannt, als Mittellagen oder sogenannten Sandwich-Einlagen auch Filze oder Vliese einzusetzen. Bei diesen ist jedoch eine blasenfreie Entlüftung der pastösen Harzmasse, die als Bindemittel für den festen Verbund von Deckschichten und Mittellage verantwortlich ist, kaum möglich, was sich ungünstig auf die mechanischen Eigenschaften der Konstruktionsteile auswirkt. Bei stark gekrümmten oder sphärisch verformten Gegenständen lassen sich diese Filz- oder Vlieseinlagen zudem nur unzureichend den konkav oder konvex geformten Flächen anpassen, so daß sich störende Faltenbildungen oder Überlappungen nicht vermeiden lassen.
Man hat in jüngerer Zeit auch die Verwendung von syntaktischen Schäumen zur Herstellung von Sandwich-Einlagen vorgeschlagen. Syntaktische Schäume werden aus einem Kunstharz, z.B. ungesättigten Polyester- und Epoxidharzen, und sogenannten Leichtfüllstoffen, die beispielsweise aus hohlkugelförmigen Teilchen aus Natriumborsilikatglas mit einem Durchmesser von 2o bis 2oo nm bestehen und unter dem
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Namen " Micro-Balloons" (Micro-Kügelchen) bekannt sind, dergestalt hergestellt, daß die Teilchen mit einem überzug des Kunstharzes versehen werden. Vor dem Aushärten des Kunstharzes liegen diese Schaummischungen in einem mehr oder weniger pastösen Zustand vor, der u.a. auch von der Art und Menge der zugesetzten Füllstoffe abhängt. Beim Aushärten ergeben sich hochfeste Sandwich-Einlagen niedriger Dichte mit einer sehr guten Haftung an den glasfaserverstärkten Kunstharzdeckschichten .
Die Verarbeitbarkeit solcher syntaktischer Schäume als Sandwich-Einlage ist jedoch ebenfalls nicht problemlos. Aufgrund seiner grießartigen, pastösen Beschaffenheit und Fließfähigkeit stößt seine Verwendung in der Praxis auf erhebliche Schwierigkeiten, weil ein Auftragen in gleichmäßiger Schichtstärke durch Spritzen, Aufgiessen oder Rakeln nur unzureichend und unter Schwierigkeiten möglich ist. Da die Sandwich-Einlage in der Regel aus einer mehrere Millimeter starken Schicht besteht, kommt es insbesondere bei der Verarbeitung an aufrechtstehenden Flächen wegen der ausgeprägten Fließfähigkeit dieser syntaktischen Schäume zur Ausbildung unregelmäßiger Schichtstärken. Eine gleichbleibende, vorbestimmbare Qualität der Verbundwerkstoffe ist daher kaum zu erreichen, und die unkalkulierbaren Schwankungen der Schichtstärke wirken sich auch nachteilig auf die Wirtschaftlichkeit der Herstellung solcher Verbundwerkstoffe aus.
Ferner ist das Aufbringen der glasfaserverstärkten Deckschicht erst nach dem Aushärten der Sandwich-Einlageschicht möglich, da die pastöse Masse andernfalls beim Anrollen der Deckschicht und Entlüften der Harzmasse mehr oder weniger stark wegge drückt würde. Die Herstellung des Verbundwerkstoffes "nass in nass", d.h. in einem Arbeitsgang, ist auf diese Weise nicht möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verbundwerkstoffes für Konstruktionsteile, durch den auch bei stark gekrümmten und sphärischen Raumformen die oben erwähnten Nachteile vermieden werden, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Verbundwerkstoffes in einem Arbeitsgang.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Verbundwerkstoff in Sandwich-Bauweise, der im wesentlichen aus zwei widerstandsfähigen, dünnen Deckschichten und mindestens einer kunstharzimprägnierten Mittellage besteht. Der Verbundwerkstoff gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellage aus mindestens einer saugfähigen Filzoder Vliesschicht mit netz- oder gitterartiger Struktur oder lochartigen Aussparungen besteht, wobei diese Schicht einschliesslich des Netzwerkes bzw. der Aussparungen mit einer pastosen, härtbaren Kunstharzmasse geringer Dichte und geeigneten Füllstoffen imprägniert bzw. ausgefüllt ist.
Die Deckschichten können aus einem beliebigen widerstandsfähigen, dünnen Plattenmaterial bestehen, z.B. aus Hartpapieren, Hartgeweben, Holzfurnieren, Metallblech, Kunststofffolien u.dgl. Vorzugsweise bestehen sie aus härtbarem Kunstharz, insbesondere aus härtbarem, glasfaserverstärktem Kunstharz, z.B. ungesättigten Polyester- oder Epoxidharzen.
Die Mittellage aus mindestens einer saugfähigen Filz- oder Vliesschicht ist netz- oder gitterartig ausgestaltet bzw. besitzt lochartige Aussparungen. Das gewünschte Netz- oder Gitterwerk erhält man beispielsweise dadurch, daß man aus einem handelsüblichen Filz- oder Vliestuch entsprechend geformte Flächenstücke ausstanzt, so daß nur schmale, miteinander verbundene Materialstege stehen bleiben, die so zueinander angeordnet sind, daß deren Gesamtheit das Netzoder Gittwerk ausmacht. Die Breite der Materialstege ist von
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verschiedenen Faktoren abhangig, wie Dicke und Qualität des Filz- oder Vliesstückes, Stärke der Krümmung oder sphärischen Verformung des herzustellenden Konstruktionselements usw. Die Stege sollen jedoch in jedem Falle so bemessen sein, daß die Filz- oder Vlieseinlage einerseits eine ausreichende Stabilität und Festigkeit behält, andererseits aber ein höchstmögliches Maß an Flexibilität erreicht wird, so daß sich die Einlage jeder auch stärker gekrümmten oder sphärisch verformten Raumform anzupassen in der Lage ist. Beispielsweise kann der Filz aus einer Polypropylenschicht von 3 mm Dicke
und einem Gewicht von ca. 2oo bis 3oo g/m bestehen, die Stege zwischen 1 und 3 mm Breite und Stanzöffnungen mit einem Durchmesser zwischen 2 und 7 mm aufweist. Ein solcher Filz läßt sich infolge der gitter- oder netzartigen Struktur ohne weiteres auch in extrem sphärisch verformten Teilen faltenfrei und ohne Überlappungen einlegen.
Die Stanzöffnungen können verschiedene Formen haben. Beispielsweise können sie kreis- oder ellipsenförmig, quadratisch, rechteckig oder auch unregelmäßig geformt sein.
Die optimale Größe der Stanzöffnungen hängt im wesentlichen von der Viskosität der pastösen, härtbaren Kunstharzmasse ab. Bei niedrigerer Viskosität werden die Stanzöffnungen zweckmäßig kleiner, bei höherer Viskosität größer gewählt. Wichtig ist dabei, daß die Größe der Stanzöffnungen auf die jeweilige Viskosität so abgestimmt ist, daß einerseits eine gute Entlüftung der Harzmasse gewährleistet ist, andererseits das unerwünschte Abfliessen der Kunstharzmasse und damit unregelmäßige Schichtstärken vermieden werden. Dies kann aber jeweils durch wenige orientierende Versuche leicht festgestellt werden. .
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Zur Ausfüllung der Stanzöffnungen und Imprägnierung des
Netz- oder Gitterwerks der Filz- oder Vlieseinlage werden
pastöse, härtbare Kunstharzmassen verwendet, z.B. ungesättigte Polyester- oder Epoxidharze.
Grundsätzlich lassen sich solche Kunstharze vorteilhaft einsetzen, die durch Thixotropiemittel hochpastös eingestellt werden können, oder die mit Füllstoffen wie Kreide, Talkum u.dgl. versetzt sind. Zur Erzielung feuerfester Laminate können als Füllstoffe auch Aluminiumhydroxid oder ähnliches zugesetzt werden. Besonders bevorzugt wird ein Gemisch aus
einem pastosen, härtbaren Kunstharz und Leichtfüllstoffen
wie "Micro-Balloons" aus Natriumborsilikatglas eingesetzt, da es als syntaktischer Schaum nicht nur gut in und auf der Filz- oder Vlieseinlage verteilt werden kann, ohne daß es
zu Unregelmäßigkeiten in der Ausbildung der Schichtstärke
kommt, sondern darüber hinaus durch sein geringes spezifisches Gewicht zu bemerkenswerten Gewichtseinsparungen führt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung dieses Verbundwerkstoffes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zunächst auf eine erste Deckschicht, die vorzugsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunstharz besteht, nach dem Laminieren eine pastöse, härtbare Kunstharzmasse, vorzugsweise in Mischung mit Leichtfüllstoffen, in an sich bekannter Weise in dünner Schicht gleichmäßig aufträgt, in die aufgetragene pastöse Masse als Mittellage mindestens eine saugfähige Filz- oder Vliesschicht von netz- oder gitterartiger Struktur oder mit lochartigen Aussparungen einlegt und durch Anrollen mit einer Lammfell- oder Laminierrolle o.dgl. die pastöse Masse in die öffnungen der Filz- oder Vliesschicht drückt und dabei entlüftet, schließlich weitere Kunstharz-
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masse, gegebenenfalls in Mischung mit Leichtfüllstoffen, aufträgt, bis die öffnungen der Filz- oder Vliesschicht vollständig ausgefüllt sind und die Stege der Filz- oder Vliesschicht mit einer dünnen, gleichmäßigen Schicht der Kunstharzmasse bedeckt sind, worauf die zweite Deckschicht, vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunstharz, aufgetragen und der so erhaltene Verbund durch geeignete Maßnahmen wie Anrollen der zweiten Deckschicht mit einer Lammfell- oder Laminierrolle, mechanischem Anpressen u.dgl. entlüftet und anschliessend in an sich bekannter Weise ausgehärtet wird.
Die pastöse Masse wird zweckmäßig bei Raumtemperatur aufgetragen und auch die Härtung erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur durch Zugabe der üblichen Härter für Polyesterharze, z.B. in Form von Peroxiden oder durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen.
Die erfindungsgemäße Verwendung von netz- oder gitterartig ausgebildeten, saugfähigen Filz- oder Vliesschichten bringt viele Vorteile mit sich. So lassen sich mit Hilfe der so ausgestalteten Einlagen auch stark gekrümmte oder sphärisch geformte Konstruktionselemente ohne weiteres herstellen, da sich die Filz- oder Vliesstoffe infolge ihrer netz- oder gitterartigen Ausgestaltung leicht solchen ausgeprägten Formen anpassen, ohne daß es zu störenden Überlappungen oder Faltenbildungen kommt. Sie sind ferner infolge ihrer Ausgestaltung leichter als kompakte, durchgehende Schichten gleicher Stärke, dienen also der Gewichts- und Materialeinsparung. Schließlich bewirkt die Saugfähigkeit der Stege, daß ein gewisser Flüssigkeitsanteil der aufgetragenen pastösen Harzmasse von diesen Stegen aufgesogen wird, so daß die Harz-
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masse auch bei der Verarbeitung an aufrecht stehenden Flachen nicht mehr die unerwünschte Neigung zum Abfliessen zeigt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, das Gesamtlaminat "nass in nass" in einem Verfahrensgang herzustellen. Dadurch ist das Verfahren ausgesprochen wirtschaftlich. Man erreicht auf diese Weise eine optimale Haftung der einzelnen Laminatschichten untereinander.
Die Stege des netz- oder gitterartigen Filz- bzw. Vliesmaterials fungieren gleichzeitig als Abstandshalter, da sie mit definierter, vorbestimmter Stärke eingesetzt werden können, und erlauben dadurch die Einhaltung einer exakten Schichtstärke auch bei extrem gebogenen oder sphärisch gekrümmten Formteilen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, auch sehr dünnwandige, sphärisch extrem stark verformte Konstruktionselemente in Sandwich-Bauweise herzustellen. Bereits bei Konstruktionselementen mit einer Wandstärke von 5 mm ergeben sich dabei Gewichtseinsparungen bis zu 5o %, insbesondere beim Einsatz von Mischungen aus pastösen Harzmassen und Leichtfüllstoffen, dem sogenannten syntaktischen Schaum. Bei größeren Wandstärken können die Gewichtseinsparungen sogar noch höhere Werte erreichen, ohne daß dabei die Festigkeit, Widerstandsfähigkeit oder andere die Qualität des Verbundstoffes bestimmende physikalische Eigenschaften beeinträchtigt werden. Entsprechend hoch sind auch die Einsparungen an Materialkosten.
Die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe lassen sich in vielfältiger Weise einsetzen. Sie sind vorzugsweise zur Herstellung von Bauelementen, Behältern, Konstruktionselementen im Fahrzeugbau, insbesondere von Karrosserieteileji, Schiffskörpern sowie von Möbelteilen vorteilhaft zu verwenden.
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So werden zum Beispiel Abdeckhauben oder Gehäuseteile für Maschinen aus einem derartigen Verbundwerkstoff mit etwa 5 mm Wandstärke hergestellt, wobei die beiden außenliegenden Schichten aus jeweils 1 mm starkem glasfaserverstärktem Polyesterharz und 3 mm Sandwich-Einlage nach der Erfindung bestehen. Bei großflächigen Formteilen, bei denen eine höhere Biegesteifigkeit verlangt wird (z.B. LKW-Aufbauten, Frachtcontainern und dergl.) beträgt die .Gesamtstärke des Verbundwerkstoffes mindestens 1o mm. Der Aufbau des Verbundstoffes richtet sich in solchen Fällen nach den Anforderungen an die Fertigteile. Wird geringes Gewicht und hohe Biegefestigkeit verlangt, genügen dünne innen- und außenliegende Schichten aus GFK (1-2 mm). Die restlichen 6-8 mm der Mittellage werden aus dem beschriebenen Sandwichmaterial hergestellt.
Werden hohe Bruchfestigkeiten verlangt, kann mann die außenliegenden GFK-Schichten, welche die Schub- und Zugkräfte aufnehmen, verstärken oder die Gesamtstärke des Verbundwerkstoffes insgesamt erhöhen.
Auschlaggebend für den Aufbau sind jeweils die Relationen zwischen Herstellungs- und Materialkosten einerseits und Anforderungen an das Fertigteil andererseits.
Figur 1 zeigt teilweise aufgeschnitten eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs mit den Deckschichten 1 und 2, einer Mittellage aus einer kunstharzimprägnierten Filzschicht 3 mit zylindrischen Aussparungen 4, die mit hohlen Microkugeln 5 und Kunstharz ausgefüllt sind. Wegen der übersichtlicheren Darstellung wurden einige Aussparungen 4 ungefüllt gezeichnet.
Figur 2 zeigt die für die Mittellage der Figur 1 verwendete Filzschicht 3 mit den Löchern 4 vor der Herstellung des Verbundwerkstoff s.
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Claims (6)

Patentansp r Ü c h e
1. Verbundwerkstoff in Sandwich-Bauweise, der im wesentlichen aus zwei widerstandsfähigen, dünnen Deckschichten und mindestens einer kunstharzimprägnierten Mittellage besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellage aus mindestens einer saugfähigen Filz- oder Vliesschicht mit netz- oder gitterartiger Struktur oder lochartigen Aussparungen besteht, wobei diese Schicht einschliesslich des Netzwerkes bzw. der Aussparungen mit einer pastösen, härtbaren Kunstharzmasse und gegebenenfalls geeigneten Füllstoffen geringer Dichte imprägniert bzw. ausgefüllt ist.
2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten aus härtbarem, insbesondere härtbarem und glasfaserverstärktem Kunstharz bestehen.
3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare Kunstharz aus ungesättigten Polyesteroder Epoxidharzen besteht.
4. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellage mit einem syntaktischen Schaum, der aus einer pastösen, härtbaren Kunstharzmasse und Leichtfüllstoffen aus Natriumborsilikatglas in Form von Micro-Hohlkügelchen besteht, ausgefüllt ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst auf eine erste Deckschicht, die vorzugsweise aus einem glasfaserverstärktem Kunstharz besteht, nach dem Laminieren eine pastose, härtbare Kunstharzmasse, vorzugsweise in Mischung mit Leichtfüllstoffen, in an sich bekannter Weise
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in dünner Schicht gleichmäßig aufträgt, in die aufgetragene pastöse Masse als Mittellage mindestens eine saugfähige Filz- oder Vliesschicht von netz- oder gitterartiger Struktur oder mit lochartigen Aussparungen einlegt und durch Anrollen mit einer Lammfell- oder Laminierrolle die pastöse Masse in die Öffnungen der Filz- oder Vliesschicht drückt und dabei entlüftet, schließlich weitere Kunstharzmasse, gegebenenfalls in Mischung mit Leichtfüllstoffen, aufträgt, bis die Öffnungen der Filz- oder Vliesschicht vollständig ausgefüllt sind und die Stege der Filz- oder Vliesschicht mit einer dünnen, gleichmäßigen Schicht der Kunstharzmassse bedeckt sind, worauf die zweite Deckschicht, vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunstharz, aufgetragen und der so erhaltene Verbund durch geeignete Maßnahmen wie Anrollen der zweiten Deckschicht mit einer Lammfell- oder Laminierrolle, mechanischem Anpressen oder ähnlichem entlüftet und anschliessend in an sich bekannter Weise ausgehärtet wird.
6. Verwendung von Verbundwerkstoffen nach Anspruch 1 bis 5 für Bauelemente, Konstruktionselemente im Fahrzeugbau, Schiffskörper, Möbelteile und Behälter.
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DE19772740647 1977-09-09 1977-09-09 Verbundwerkstoff in sandwich-bauweise, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung Pending DE2740647A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10002281A1 (de) * 2000-01-20 2001-07-26 Volkswagen Ag Bauteil in Sandwichbauweise, insbesondere Karosserieteil für Kraftfahrzeuge, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils
DE102012216545A1 (de) * 2012-09-17 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2616596A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Loc Composites Pty Ltd. Structural elements made from syntactic foam sandwich panels
NL2000641C2 (nl) * 2007-05-10 2008-11-11 Nilesk Internat Ltd Trolley en werkwijze voor het vervaardigen van een gelamineerd kastdeel van een dergelijke trolley.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002281A1 (de) * 2000-01-20 2001-07-26 Volkswagen Ag Bauteil in Sandwichbauweise, insbesondere Karosserieteil für Kraftfahrzeuge, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils
DE10002281B4 (de) * 2000-01-20 2008-01-31 Volkswagen Ag Bauteil in Sandwichbauweise, insbesondere Karosserieteil für Kraftfahrzeuge, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils
DE102012216545A1 (de) * 2012-09-17 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug

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