具有蜂窝芯的结构

申请号 CN201510438015.0 申请日 2015-07-23 公开(公告)号 CN106182948A 公开(公告)日 2016-12-07
申请人 马格纳斯泰尔汽车技术两合公司; 发明人 W.迪茨; D.德雷兹加; G.沃尔夫斯伯格;
摘要 本 发明 涉及一种蜂窝芯结构,其包括至少两个蜂窝芯(1,2)和布置在所述 蜂巢 芯(1,2)之间的连接层(3),其中,所述连接层(3)具有气体渗透形式,并仅在所述蜂窝芯(1,2)的板区域中具有用于粘接到所述蜂窝芯(1,2)的 粘合剂 ,还涉及一种用于生产蜂窝芯结构的方法,并且还涉及一种用于生产具有蜂窝芯结构的夹层部件的方法和这样的夹层部件。
权利要求

1.蜂窝芯结构,包括至少两个蜂窝芯(1,2)和布置在所述蜂巢芯(1,2)之间的连接层(3),
其特征在于,所述连接层(3)具有气体渗透形式,并仅在所述蜂窝芯(1,2)的板区域中具有用于粘接到所述蜂窝芯(1,2)的粘合剂
2.根据权利要求1所述的蜂窝芯结构,
其特征在于,所述蜂窝芯(1,2)仅在其板区域处粘接到所述连接层(3)。
3.根据权利要求1所述的蜂窝芯结构,
其特征在于,所述蜂窝芯(1,2)彼此不同地形成,特别是具有不同的蜂窝形状、蜂窝大小、蜂窝取向和/或蜂窝材料。
4.根据权利要求1所述的蜂窝芯结构,
其特征在于,所述连接层(3)是包含纤维片层,特别是由织造织物、平纹麻织物、针织织物、垫和/或非织造织物组成的纤维材料,所述纤维是例如天然纤维或玻璃纤维、纤维、合成纤维、陶瓷纤维或纺织纤维,所述天然纤维是比如亚麻纤维、大麻纤维或竹纤维。
5.根据权利要求1所述的蜂窝芯结构,
其特征在于,所述连接层(3)包括短的和/或长的纤维和/或纸和/或用纳米颗粒增强。
6.根据权利要求1所述的蜂窝芯结构,
其特征在于,所述蜂窝芯(1,2)是纸芯或者由塑料、金属、木材或泡沫制成的芯。
7.根据权利要求1所述的蜂窝芯结构,
其特征在于,所述蜂窝芯(1,2)具有处于蜂窝状布置或波浪状布置的板,或者所述板以圆形、三形、矩形、正方形、梯形或多边形的形式布置。
8.用于生产根据权利要求1所述的蜂窝芯结构的方法,所述方法包括以下步骤:
-提供两个蜂窝芯(1,2)和连接层(3),
-将粘合剂施加到所述两个蜂窝芯(1,2)的板端部,
-将所述蜂窝芯(1,2)与布置在其间的连接层(3)连接在一起。
9.用于生产根据权利要求1所述的蜂窝芯结构的方法,所述方法包括以下步骤:
-提供两个蜂窝芯(1,2)和连接层(3),
-在所述两个蜂窝芯(1,2)的板端部的区域中将粘合剂施加到所述连接层(3),-将所述蜂窝芯(1,2)与布置在其间的连接层(3)连接在一起。
10.根据权利要求8所述的方法,
其特征在于,所述粘合剂通过轧制喷涂、散布或者浸渍而施加。
11.用于生产具有权利要求8所述的蜂窝芯结构的夹层部件的方法,
其特征在于,在所述蜂窝芯(1,2)已与所述连接层(3)连接在一起之后,用干纤维材料在一侧或两侧上涂覆,尤其封装所述蜂窝芯(1,2)和连接层(3)的堆叠,然后用基质,尤其用PUR基质浸渍、喷涂和/或润湿所述蜂窝芯和连接层的堆叠。
12.用于生产具有权利要求8所述的蜂窝芯结构的夹层部件的方法,
其特征在于,在所述蜂窝芯(1,2)已与所述连接层(3)连接在一起之后,用由基质预浸渍的纤维材料在一侧或两侧上涂覆,尤其封装所述蜂窝芯(1,2)和连接层(3)的堆叠。
13.根据权利要求11所述的方法,
其特征在于,然后在优选地被加热的压缩成型工具中压缩成型所述堆叠。
14.通过根据权利要求11所述的方法生产的夹层部件。
15.包括根据权利要求1所述的蜂窝芯结构的夹层部件,其中,所述蜂窝芯结构在一侧或两侧上用由基质浸渍的纤维材料涂覆,尤其是封装。

说明书全文

具有蜂窝芯的结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种蜂窝芯结构,包括至少两个蜂窝芯和布置在蜂窝芯之间的连接层。本发明还涉及一种用于生产这样的蜂窝芯结构的方法和一种用于生产夹层部件的方法以及这样的夹层部件。

背景技术

[0002] 蜂窝芯通常用作夹层部件中的两个外层之间的中间层,夹层部件可用作例如汽车制造中的车体部件。通常的情况是,生产平面夹层部件,其形状可适合于在压缩模具中的需要。然而,蜂窝芯的压缩(“压碎芯方法(crush-core method)”)降低了蜂窝芯的强度,另外,厚度减小的区域中的材料成本和重量没有节省。
[0003] 为了生产夹层部件和对应蜂窝芯的更复杂的三维形状,例如在厚度上有差异的蜂窝芯,已知的是,根据所需的最大厚度生产蜂窝芯,然后将所述蜂窝芯切割成具有期望较小厚度的区域。然而,这常常会导致不能进一步利用的相当大的浪费。
[0004] 还已知的是,将两个或多个例如具有不同尺寸的平面(“二维”)蜂窝芯彼此粘接,其中板到彼此的粘接在技术方面几乎是不可行的,因此使用具有粘合剂的中间层(例如粘合膜或粘合纸)在蜂窝芯之间施加在两侧上。但是,具有这样的结构的“三维”蜂窝芯只能以有限的程度进一步加工,因为中间层意味着对一些方法的妨碍,比如在压制工具中的后续成型。

发明内容

[0005] 本发明的目的是详细说明一种能够再现三维结构并且还能够以灵活的方式进一步处理的蜂窝芯结构,还详细说明一种生产这样的蜂窝芯结构的方法和一种通过这样的蜂窝芯结构生产夹层部件的对应方法以及一种对应的夹层部件。
[0006] 该目的通过一种蜂窝芯结构实现,该蜂窝芯结构包括至少两个蜂窝芯和布置在蜂巢芯之间的连接层,其中,连接层具有气体渗透形式,并具有粘合剂,以仅在蜂窝芯的板区域中粘接到蜂窝芯。
[0007] 根据本发明,因此使用连接层作为两个蜂窝芯之间的中间层,以将蜂窝芯彼此连接起来,但是没有将粘合剂局部施加到连接层,并且连接层一般具有气体渗透形式。这确保了两个蜂窝芯以气体渗透形式彼此连接,特别是以空气渗透形式,使得包围在蜂窝芯板之间的空腔中的介质(诸如空气)可以扩散通过连接层,结果,蜂窝芯之间的压平衡成为可能。
[0008] 不待说,根据本发明,两个以上的蜂窝芯片层也可以彼此连接,在各情况下,优选地在相邻蜂窝芯片层之间使用气体渗透的连接层。
[0009] 优选地,蜂窝芯仅在其板端部处粘接到连接层。
[0010] 合适的蜂窝芯形状是具有空腔和板的所有可设想的几何形状,例如蜂窝状或波浪状或圆形、三形、矩形、正方形、梯形、多边形等,这些(在蜂窝芯内)不一定涉及规则地重复的形状。
[0011] 有利地,两个蜂窝芯可以彼此不同地形成,并因此可以具有不同的属性。特别地,具有不同蜂窝形状、蜂窝大小、蜂窝取向和/或蜂窝材料的蜂窝芯可以堆叠起来并彼此连接。这是有利的,主要由于可使后来完成的部件部分地具有不同的功能或部件属性。一方面,所述部件要具有特定的所需强度和刚性,但是另一方面,它应该在特定点处包括柔软的更易变形的区域,因为这有利于例如避免在与行人碰撞的情况下的伤害。
[0012] 连接层优选地是包含纤维的片层,特别是纤维材料,例如半成品纤维材料,包括织造织物、平纹麻织物、针织织物、网、垫和/或非织造织物,所述纤维可以是例如天然纤维或玻璃纤维、纤维、陶瓷纤维、纺织纤维或合成纤维,所述天然纤维例如是亚麻纤维、大麻纤维或竹纤维。具有纸或纳米颗粒的增强件也是可能的。连接层还可以完全由纸或纸板或不同的基于纤维素的材料制成。但是,在这方面必要的是,板之间的区域保留气体渗透形式。在这方面,连接层可以由一个或多个纤维材料或半成品纤维材料层组成。优选地,连接层用短的或长的纤维增强。特别地,所述材料可包括纳米颗粒。
[0013] 蜂窝芯优选地是纸芯或纸板芯或由其他基于纤维素的材料组成的芯,但还可以是由塑料(比如PU、PP等)、金属、木材或泡沫材料组成的芯。
[0014] 蜂窝芯可具有蜂窝状结构或波浪状结构的板。但是,所述板还可以形成圆形、三角形、矩形、正方形、梯形或多边形单元。
[0015] 根据本发明的用于生产蜂窝芯结构的方法优选地包括以下步骤:
[0016] -提供两个蜂窝芯和连接层,
[0017] -将粘合剂施加到两个蜂窝芯的板端部,
[0018] -将蜂窝芯与布置在其间的连接层连接在一起,即,在两侧将蜂窝芯连接到连接层。
[0019] 元件尤其可以通过将它们放置成一个位于另一个上方而“连接在一起”,堆叠优选地被按压或压缩。
[0020] 在这方面,干纤维垫尤其可以用作连接层。
[0021] 除了将粘合剂施加到两个蜂窝芯的板端部,还能够在两个蜂窝芯的板端部的区域中将粘合剂施加到连接层。这尤其可以通过使用预浸渍纤维材料来实现,虽然板之间的区域保留空气渗透形式。
[0022] 通过轧制喷涂、散布或者浸渍,将粘合剂优选地施加到板和/或连接层,优选地施加到两个蜂窝芯的板。
[0023] 在蜂窝芯已与连接层连接在一起之后,所述部件(确切地是由蜂窝芯和设置其间的连接层形成的堆叠)优选地在一侧或两侧上(即在堆叠的顶部和/或底部上)用干纤维材料涂覆(例如封装),纤维材料可突出超过蜂窝芯或者不突出。该纤维材料然后用基质(优选地用PUR基质)浸渍、喷涂和/或润湿。因此,可尤其创建外层,并因此能够生产夹层部件。
[0024] 优选地使用热塑性材料或热固性塑料作为基质或基质材料。
[0025] 所述基质材料,或者不同的粘合剂,可以用作将连接层粘接到蜂窝芯的粘合剂。
[0026] 在此,纤维材料应理解为指的是纤维复合材料和半成品纤维材料两者。
[0027] 纤维材料应理解为指的是例如织造织物、平纹棉麻织物、针织织物、网、垫和/或非织造织物,所述纤维包括例如天然纤维、亚麻纤维、玻璃纤维、碳纤维、合成纤维、陶瓷纤维或纺织纤维。
[0028] 纤维材料可以包含基质或尚未包含基质,并且特别地所述基质还可以是由两种或多种组分组成的材料,比如具有固化剂的树脂。在这方面,还可以使用塑料或合成树脂(小纤维束已经与其混合),由此作为外层被施加到蜂窝芯和连接层的堆叠。
[0029] 除了使用干纤维材料,纸蜂窝芯还可以在顶侧和底侧上由用基质(例如热塑性材料或热固性塑料)预浸渍的纤维材料(预浸料)涂覆或封装。
[0030] 还可施加仍是液态的纤维复合材料以用于生产外层。
[0031] 然后,所述部件可以在优选地加热的压缩成型工具中压缩成型。
[0032] 所述部件可以保留在压缩成型工具中,直到达到基质的足够强度。
[0033] 这种类型的夹层部件可以用作机动车的平面部件,特别是作为机罩、车顶、后挡板、装载底板盖子、车辆底板或抗扭箱。附图说明
[0034] 参考附图在下文中以示例的方式描述本发明。
[0035] 附图是根据本发明的蜂窝芯结构的三维示图。

具体实施方式

[0036] 附图示出了根据本发明的蜂窝芯结构。蜂窝芯结构包括两个蜂窝芯1和2以及布置在蜂窝芯1、2之间的连接层3。
[0037] 蜂窝芯1、2是蜂窝结构的纸蜂窝芯,即具有六角形单元,两个蜂窝芯1、2彼此不同地形成,使得蜂窝芯1具有与蜂窝芯2不同的蜂窝大小。
[0038] 连接层3用作在两侧上粘接的中间层,使得连接层3在一侧粘接到蜂窝芯1,而在第二侧粘接到蜂窝芯2。
[0039] 粘合剂仅在蜂窝芯1、2的板区域中存在于连接层3上。在此,蜂窝芯1、2的板端部粘接到连接层3。
[0040] 连接层3例如是非织造织物、天然纤维(例如亚麻纤维、大麻纤维、竹纤维等)、玻璃纤维或碳纤维,并且在任何情况下都具有气体渗透形式。考虑到防止气体透过的粘合剂没有局部施加到连接层3的事实,空气的交换以及因此的蜂窝芯1、2之间的压力平衡仍然是可能的。
[0041] 部件列表
[0042] 1 蜂窝芯
[0043] 2 蜂窝芯
[0044] 3 连接层
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