專利名稱：用于復(fù)合增強(qiáng)塑料中芯層的型模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造復(fù)合增強(qiáng)塑料制品的型模。
纖維增強(qiáng)材料制品，包括空心的加固肋和/或芯材，可用“疊鋪”方法制造，即是將一層編織的或非編織的增強(qiáng)纖維放置在模體的表面，然后將該纖維層用一液態(tài)的或糊漿狀態(tài)的硬固化塑料浸漬，隨后令塑料固化。
復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)通常要依靠肋材或芯材提高其強(qiáng)度和剛性。當(dāng)復(fù)合材料在所需模體表面上疊鋪時(shí)，這些肋材或芯材通常是施加于一面的。用于形成肋段的材料有多種，如紙張、硬紙管、木材、塑料、泡沫材料等。另一種方法是采用一種多孔片，片上具有相互隔開的，但其間有孔的一段段拱形部分。
芯材也是常常采用的，其材料可為泡沫塑料、膠合板、木材、橫紋輕木等。
本發(fā)明致力于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，采用一種片材作為型模，用以制得模壓制品或板材的夾層結(jié)構(gòu)的芯層。
第一方面，本發(fā)明提供了一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾層結(jié)構(gòu)芯層的型模，該型模是一個(gè)肋段，它藉部分將所述肋段切開的縫隙分為許多個(gè)分肋段，并在相鄰的分肋段之間形成了絞接部分。
第二方面，本發(fā)明提供了一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾層結(jié)構(gòu)芯層的型模，該型模是一個(gè)肋段，它藉在該肋段的上表面上形成的一些凹槽分為許多個(gè)分肋段，槽子的底部構(gòu)成相鄰的分肋段之間的絞接部分，在肋段的側(cè)壁上則有由肋段底部延伸至每一凹槽底部的縫隙即開口。
第三方面，本發(fā)明提供了一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾層結(jié)構(gòu)芯層的型模，該型模是由許多平行的本發(fā)明第一或第二方面所述的肋段組成，相鄰的肋段之間有一可彎曲的橋接部分連接之，這樣在這個(gè)型模的每一橋接部分與肋段之間就形成了開口。
第四方面，本發(fā)明提供了一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾層結(jié)構(gòu)芯層的型模，該型模是一個(gè)片材，其中豎立著一個(gè)陣列的突起結(jié)構(gòu)體，相鄰的結(jié)構(gòu)體之間有一可彎曲的橋接部分連接之，這樣在這個(gè)型片的每一橋接部分與突起結(jié)構(gòu)體之間就形成了開口。
這種型模最好是整體的，最好由一片材形成。
橋接部分的形狀應(yīng)使得在相鄰的結(jié)構(gòu)體或肋段之間形成一通氣槽。此橋接部分的截面最好為弓形或角形，使之形成通氣槽。
在這些豎立結(jié)構(gòu)體或分肋段的壁上，最好還具有加固結(jié)構(gòu)，其形式可為槽或脊。如果需要，在結(jié)構(gòu)體或肋段的上表面上也可有這些類似的加固結(jié)構(gòu)。這種型模端部的形狀最好能使得它與其它同類型模的端部可以互補(bǔ)地連接起來。
為了適應(yīng)尺寸上的變化和使之具有一定程度的可彎折性，這種型片最好是采用分節(jié)結(jié)構(gòu)，這些節(jié)的連接務(wù)使相互之間有切口，是互相通氣的。這樣就使得型片可以比較方便地在一曲面上進(jìn)行復(fù)合彎曲。
在各個(gè)部分之間能夠通氣，這是一個(gè)附加的改進(jìn)，它在這種芯夾層結(jié)構(gòu)用于涉及氣體、液體和/或可燃、揮發(fā)、有毒等危險(xiǎn)物質(zhì)的場(chǎng)合時(shí)卻是很重要的特點(diǎn)。這種型模有了其部分之間能透氣的特點(diǎn)，就可以保證在其任何一面都能檢測(cè)芯結(jié)構(gòu)中的泄漏。
這種型片可以采用任何合適的材料制成，例如混凝紙、壓縮織物、編織材料或者天然的或合成的片材。其最佳形式是一硬質(zhì)塑料薄膜。
下面將結(jié)合一些附圖，通過例子對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施方案進(jìn)行描述。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)肋段的實(shí)施方案的透視圖。
圖2是圖1所示肋段的側(cè)視圖，表示該肋段的彎折情況。
圖3是兩個(gè)圖1所示類型的肋段之間連接的放大側(cè)視圖。
圖4是本發(fā)明型模第二個(gè)實(shí)施方案的平面圖。
圖5是圖4所示型模的端視圖。
圖6是圖4所示型模的側(cè)視圖。
圖7是圖4所示型模彎折成一復(fù)雜形狀的透視圖。
圖8是沿圖4的8—8線的截面圖，它圖示了復(fù)合材料中各疊鋪在位的料層。
圖9是沿圖4的9—9線的截面圖。
圖10是沿圖4的10—10線的截面圖。
圖11是沿圖4的11—11線的截面圖。
圖12是本發(fā)明型模第三個(gè)實(shí)施方案的平視圖。
圖13是沿圖12的13—13線的截面圖。
圖14是圖12所示型模的側(cè)視圖。
圖15是表示許多長(zhǎng)方形型模單元復(fù)合彎曲情況的圖。
圖16是沿圖12的16—16線的截面圖，它圖示了疊鋪成的夾層結(jié)構(gòu)中肋與肋之間的相互通氣情況。
圖17是沿圖12的17—17線的截面圖。
圖18是沿圖12的18—18線的截面圖。
圖19是沿圖12的19—19線的截面圖。
圖20是與圖16類似的截面圖，它圖示了采用糊漿時(shí)的粘結(jié)與通氣情況。
圖21是與圖17類似的截面圖，它圖示了采用糊漿時(shí)的粘結(jié)與通氣情況。
圖22是與圖19類似的截面圖，它圖示了采用糊漿時(shí)的粘結(jié)與通氣情況。
圖23是采用糊漿時(shí)沿圖12的23—23線的截面圖。
圖24是本發(fā)明型模第四個(gè)實(shí)施方案的平面圖。
圖25是圖24所示型模的端視圖。
圖26是沿圖24的26—26線的截面圖，它圖示了一些單胞在疊鋪成的夾芯板中單胞之間的通氣情況。
圖27是沿圖24的27—27線的截面圖，它圖示了芯型模中的切口區(qū)，芯層與內(nèi)模塑板在這些切口區(qū)發(fā)生粘結(jié)作用。
圖28是沿圖24的28—28線的截面圖，它圖示了疊鋪成的夾芯板中在另一軸向上的粘結(jié)區(qū)域。
圖29是一個(gè)具有若干雙圓盤滾筒的軋輥的透視圖，它用來將增強(qiáng)復(fù)合層滾壓在型模單胞周圍并與模塑制品的下表面粘結(jié)。
現(xiàn)在參閱這些附圖。圖1至圖3表示本發(fā)明的肋段5的第一種實(shí)施方案。如圖所示，這種肋段5的截面一般是拱形的，它具有一個(gè)大體上平坦的上表面6和向外傾斜的側(cè)壁7。這種肋段5通過沿著它相隔一定距離設(shè)置的橫向槽子9分為若干個(gè)分肋段8。槽子是朝著其開口逐漸擴(kuò)大的，通常呈V字形。在側(cè)壁7上有縫隙10從每個(gè)槽子9的底部11延伸到肋段5的基底12。
槽子和有縫隙的側(cè)壁的形狀使得肋段能繞每一槽子的底部進(jìn)行彎折，如圖2所示。
在側(cè)壁7上還有一系列垂直延伸的凹陷區(qū)即溝槽13，其作用是對(duì)側(cè)壁在其縱向上進(jìn)行加固。側(cè)壁7在其基底12處也可形成一通氣口14，其作用是與肋段5的內(nèi)部15可通氣。如圖3所示，在肋段5的一端16有一連接凸緣17，而在其另一端18有一配合凸緣19擱置在連接凸緣17上并與肋段5的上表面6搭接。這樣就可以將任何數(shù)目的肋段連接起來達(dá)到所需的長(zhǎng)度。
圖4至圖7表示本發(fā)明型模的第二個(gè)實(shí)施方案，它是若干個(gè)肋段5平行排列構(gòu)成一個(gè)型片22。相鄰的平行肋段5在一定距離藉一橋接部分20互相連接，該橋接部分最好位于沿每一分肋段基底長(zhǎng)的中點(diǎn)處。橋接部分20的截面最好是弓形或角形的，使之在使用的各分肋段8之間有一通氣槽21。這個(gè)裝置就構(gòu)成了一個(gè)型片22。如圖7所示，這種型片可以彎折成復(fù)雜的曲線形狀。
圖8表示沿圖4的8—8線的端視截面圖，其中塑料復(fù)合材料已疊鋪在位。圖中，一個(gè)增強(qiáng)復(fù)合材料的粘結(jié)層23已被向下推壓在兩個(gè)肋段5之間，并通過兩平行肋段5之間的開口25與下層24粘結(jié)起來。復(fù)合材料的上層26則并不推壓在肋段5之間，而是支承在所有肋段上表面6的上面，形成一胞狀結(jié)構(gòu)。這上層26也粘結(jié)于先行疊鋪的粘結(jié)層23上面。圖9是沿圖4的9—9線的側(cè)視截面圖。圖10是沿圖4的10—10線的截面圖，它顯示了在一疊合夾芯板中的通氣槽21。圖11是沿圖4的11—11線的截面圖，它顯示了在一疊合夾芯板中通過開口25的粘結(jié)。
圖12至圖23是關(guān)于本發(fā)明型模的又一個(gè)實(shí)施方案。槽子9一直延伸到肋段5的基底11。槽子的截面通常是V字形的，其底部27構(gòu)成了兩個(gè)相鄰分肋段8的鉸接部分。在肋段之間，與前述方案類似也有通氣槽21。通過槽子9的底部27，還有另一個(gè)通氣槽28供肋段5的分肋段8之間通氣之用。
圖16至圖19也是通過型模22的截面圖，其中復(fù)合材料的各層23，24，26已疊鋪在位構(gòu)成了夾芯結(jié)構(gòu)。
圖20和圖21表示使用一種含任選的輕質(zhì)填料和增強(qiáng)纖維的糊漿的情形，它與型模22一起使用產(chǎn)生一種類似于圖16所示的粘結(jié)于上層26的夾芯結(jié)構(gòu)。圖22和圖23中也是使用糊漿的，但糊漿并不粘結(jié)于下層24。視需要可在型模中提供一些適當(dāng)?shù)那锌趤韺?shí)現(xiàn)與下層的粘結(jié)。在這里，采用糊漿29來代替圖16所示的粘結(jié)層。
圖24至圖26表示了本發(fā)明型模的再一個(gè)實(shí)施方案。這種實(shí)施方案的型片22中，許多直立的結(jié)構(gòu)體即單胞30構(gòu)成一個(gè)陣列，相鄰的單胞在其基底藉可彎折的橋接部分20相互連接。
如同其它實(shí)施方案一樣，在這里橋接部分20的截面最好呈弓形或角形，以便在單胞30之間提供通氣槽21。每個(gè)單胞的上表面32一般是平坦的，其上面具有一些槽形或脊形的加固結(jié)構(gòu)33。在每個(gè)單胞的基底31和橋接部分20之間的區(qū)域都是挖空的，在片上形成開口25，以便提供空間讓復(fù)合材料的基底層24與粘結(jié)層23相互粘結(jié)(如圖28所示)。復(fù)合材料的上層26然后可疊鋪在粘結(jié)層23上，產(chǎn)生了如其它實(shí)施方案類似的夾芯結(jié)構(gòu)。應(yīng)該了解的是，單胞之間的橋接部分20可以位于任何高度的位置，圖中所示的位置僅是一種較適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 由于型片的單胞結(jié)構(gòu)在互相垂直的兩個(gè)方向上都是對(duì)稱的，所以可以控制最終芯結(jié)構(gòu)的剛性。通常是用圖29所示的軋輥40將粘結(jié)層23在相互垂直的兩個(gè)方向上先后進(jìn)行滾壓。這樣可使層與層之間通過開口區(qū)域進(jìn)行粘結(jié)，從而產(chǎn)生了在X和Y方向上都有剛性的芯結(jié)構(gòu)。然而，若只沿一個(gè)方向進(jìn)行滾壓操作將粘結(jié)層壓至下表面，就生成了肋段。單胞的幾何形式，即無論是長(zhǎng)方形、圓形、六角形等等，都不會(huì)改變本發(fā)明的原理。改變單胞的幾何形狀，和/或只在一個(gè)方向上進(jìn)行滾壓，芯結(jié)構(gòu)在X和Y軸方向上的剛性就可以分別調(diào)節(jié)以適應(yīng)特定的用途。
上述的附圖都表示了單胞之間的通氣是發(fā)生在其四個(gè)側(cè)面上的。但應(yīng)該知道，通氣能力可能并不必需在四個(gè)側(cè)面上都有，對(duì)于有些用途會(huì)根本不需要。
重要的是應(yīng)該理解，內(nèi)表面和外表面對(duì)于芯層材料的粘結(jié)并不是利用型模的表面或面發(fā)生的(在附圖中，型模用數(shù)字5，22代表)，而是在開口25的位置或者在已形成的芯層結(jié)構(gòu)的外露樹脂表面上發(fā)生的。
鑒于現(xiàn)在全球關(guān)注的是尋求減少環(huán)境污染的方法，并為此要制定全世界適用的法規(guī)，本發(fā)明也致力于解決這些重要問題，創(chuàng)造了一個(gè)簡(jiǎn)便而價(jià)廉的測(cè)試方法，用來檢查板材、容器的內(nèi)表面和外表面之間的完整性，從而確定泄漏的地方。
型模5和22其本身都是很輕的，因此對(duì)復(fù)合材料模塑制品和板材重量的增加是很小的。
型模5和22重量輕，所以在第一層24“固化”前，甚至將它們放置在垂直表面上時(shí)也很容易粘著于其上。
當(dāng)樹脂模塑制品或板材固化以后，就將型模固定在位，這就便于將復(fù)合樹脂(23或29)疊鋪在型模5或22的上面或周圍，然后以疊鋪外層26而結(jié)束。
型模5和22所用的材料可以是基本上沒有吸收能力的材料。如果在一個(gè)或兩個(gè)外層26上竟致發(fā)生破裂的話，芯材并不會(huì)脹大，它也不會(huì)使該外層脹大。因此，只要在制造時(shí)備有排泄裝置，結(jié)構(gòu)的重量和尺寸并不會(huì)增加。
本發(fā)明提供了一種形成復(fù)合增強(qiáng)塑料的芯材的有效、簡(jiǎn)便而經(jīng)濟(jì)的方法，這種芯材彎折性良好，可遵循復(fù)雜的曲線而彎曲。這一獨(dú)特的方法可用來在模塑制品或模塑板材的內(nèi)表面和外表面之間產(chǎn)生芯結(jié)構(gòu)。這種芯結(jié)構(gòu)可以用連續(xù)方法；也可用間斷方法疊鋪而成；并且也可以是粘結(jié)于先已制成的板材或模塑制品上。內(nèi)層或外層模塑制品或板材可以用任何的材料。
權(quán)利要求
1.一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾芯層的型模，其特征在于，該型模是一個(gè)肋段，它藉部分將所述肋段切開的縫隙分為多個(gè)分肋段，并在相鄰的分肋段之間形成了絞接部分。
2.如權(quán)利要求1所述的型模，其特征在于該型模是整體成形的。
3.如權(quán)利要求1所述的型模，其特征在于其分肋段上有一些加固結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的型模，其特征在于，該型模端部的形狀能使得它與其它類似型模的端部可以互補(bǔ)地連接起來。
5.一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾芯層的型模，其特征在于，該型模是一個(gè)肋段，它藉在該肋段的上表面上形成的一些槽子分為多個(gè)分肋段，槽子的底部在相鄰的分肋段之間構(gòu)成了絞接部分，在肋段的側(cè)壁上則有由肋段底部延伸至每一槽子底部的縫隙即開口。
6.一種如權(quán)利要求5所述的型模，其特征在于它是整體成形的。
7.一種如權(quán)利要求5所述的型模，其特征在于其分肋段上有一些加固結(jié)構(gòu)。
8.一種如權(quán)利要求5所述的型模，其特征在于，該型模端部的形狀使得它與其它類似型模的端部可以互補(bǔ)地連接起來。
9.一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾芯層的型模，其特征在于，該型模是由許多平行的按權(quán)利要求5所述的肋段組成，相鄰的肋段之間有一可彎折的橋接部分連接，在這個(gè)型模的每一橋接部分與肋段之間形成了開口。
10.如權(quán)利要求9所述的型模，其特征在于它是整體成形的。
11.如權(quán)利要求9所述的型模，其特征在于，其中橋接部分的形狀可以使得在相鄰的肋段之間形成通氣槽。
12.一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾芯層的型模，其特征在于，該型模是一個(gè)片材，其中豎立著一個(gè)陣列的突起結(jié)構(gòu)體，相鄰的結(jié)構(gòu)體之間有可彎折的橋接部分連接，并在該型模的每一橋接部分與豎立結(jié)構(gòu)體之間形成了開口。
13.如權(quán)利要求12所述的型模，其特征在于，有一個(gè)或多個(gè)所述的橋接部分的形狀使得在相鄰結(jié)構(gòu)體之間形成通氣槽。
14.如權(quán)利要求12所述的型模，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)體的壁上有一些加固結(jié)構(gòu)。
15.一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾芯層的型模，其特征在于，該型模是一個(gè)肋段，它藉在該肋段的上表面上形成的，并且延伸至該肋段底部的槽子或凹陷部分分隔成多個(gè)分肋段，槽子的底部構(gòu)成了相鄰分肋段之間的絞接部分。
16.如權(quán)利要求15所述的型模，其特征在于它是整體成形的。
17.如權(quán)利要求15所述的型模，其特征在于在分肋段之間，通過所述的絞接部分形成了通氣槽。
全文摘要
一種用于復(fù)合增強(qiáng)塑料夾芯層的型模，該型模是一個(gè)肋段5，它藉部分將所述肋段5切開的縫隙即開口10分為多個(gè)分肋段8，在相鄰的分肋段之間形成了鉸接部分11?？梢杂扇舾蓚€(gè)平行的肋段5制成一型片，其相鄰的肋段之間有一可彎折的橋接部分20連接之，在這個(gè)型片的每一橋接部分20與肋段5和/或分肋段8之間形成了開口。在橋接部分20中還可有通氣槽21。還可制成的型片22是由一個(gè)陣列的豎立結(jié)構(gòu)體30組成。
文檔編號(hào)B32B3/30GK1119001SQ94191411
公開日1996年3月20日 申請(qǐng)日期1994年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月8日
發(fā)明者D·H·布利斯戴爾 申請(qǐng)人:福姆-賴特塑料發(fā)展有限公司