用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法
【專利說明】用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法。特別地，其涉及在造船中使用的帶有隔音特性的結(jié)構(gòu)面板。
[0002]迄今為止，船的船頭、甲板和艙壁通常由5至8毫米的鋼材/鋁材制成。特別地，在由這種板材制成的船舶中，引擎、空調(diào)和其他設(shè)備的振動(dòng)傳播得很遠(yuǎn)。為了減輕振動(dòng)，目前使用“隔聲貼”抵靠船的金屬壁和甲板。金屬“瓦”被粘貼于該貼上。整個(gè)方法被已知為“約束層阻尼”。在造船期間該已知的方法在船塢需要大量的“現(xiàn)場”人工作業(yè)。
[0003]本發(fā)明基于提供組成“約束層阻尼”面板的結(jié)構(gòu)板的理念。例如，根據(jù)該理念，8毫米的鋼板現(xiàn)在被設(shè)置為包括兩個(gè)鋼板和介于其之間的薄的(例如，薄于I毫米)的中間層(例如，粘彈性的)的層壓板(組件)，鋼板具有對稱(例如，兩個(gè)4毫米)或不對稱(例如，3毫米和5毫米)的結(jié)構(gòu)。因此，板組件的總厚度幾乎沒有或者根本沒有變化。測試表示，與現(xiàn)有方法(現(xiàn)場粘貼瓦)相比較，該層狀材料的阻尼特性顯著地更好。然而，有一個(gè)問題是，當(dāng)船上著火時(shí)，中間層可破裂(粉碎)且失去它的附著性。該可能的脫層使得層狀金屬面板顯著地變?nèi)?，?dǎo)致該特別的結(jié)構(gòu)在著火期間失效。
[0004]為了防止失效，提供一種方法，其在兩個(gè)金屬板之間產(chǎn)生分布在它們的表面上的機(jī)械連接點(diǎn)，在著火期間不論存在中間層的任何瓦解，該機(jī)械連接點(diǎn)都保持了層壓板的穩(wěn)定性。所需要的是，機(jī)械連接被盲孔地實(shí)現(xiàn)，以便沒有穿過且進(jìn)入到船的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁和甲板的孔產(chǎn)生。
[0005]因此，提供用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法，該層狀結(jié)構(gòu)面板包括第一金屬板、第二金屬板和介于其之間的隔音層，隔音層優(yōu)選地是粘彈性的，其中，第一金屬板和第二金屬板通過多個(gè)局部焊接接頭互相連接，局部焊接接頭(或多或少規(guī)律地)分散在層狀結(jié)構(gòu)面板上，并且焊接接頭延伸穿過隔音層的區(qū)域。
[0006]在用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法的第一優(yōu)選實(shí)施方式中，該層狀結(jié)構(gòu)面板包括第一和第二金屬板和介于金屬板之間的隔音層，局部焊接接頭通過螺柱、焊針或線焊接被形成。
[0007]第一優(yōu)選的方法優(yōu)選地包括下列步驟:
[0008]設(shè)置所述第一金屬板、隔音層和第二金屬板，其中第二金屬板在設(shè)置焊接接頭的位置已經(jīng)被設(shè)置有或被設(shè)置有開口，該開口下文中被稱為焊接口 ；
[0009]設(shè)置電螺柱焊接或其他適合的焊接電流源，其第一焊接電流連接部被電連接到第一金屬板和/或第二金屬板，并且設(shè)備進(jìn)一步被設(shè)置有焊針或焊接螺柱(在下文中，被稱為焊針)，其與第二焊接電流連接部連接，焊針具有比焊接口的橫截面更小的橫截面；
[0010]對每個(gè)焊接口都執(zhí)行螺柱焊接動(dòng)作，其中，焊針被插入到焊接口中，隨后被推動(dòng)穿過下面的隔音層，并且被按壓到第一金屬板的金屬表面上，使得焊接電流流過焊針和第一金屬板，從而通過焊接電流將焊針和第一金屬板的金屬熔化且接合在一起，繼續(xù)螺柱焊接動(dòng)作，直到在焊針和焊接口之間的空間至少大部分被焊針和第一和/或第二金屬板的熔化金屬填充。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的方法的第二優(yōu)選實(shí)施方式中，局部焊接接頭通過點(diǎn)焊接被形成。
[0012]第二優(yōu)選的方法優(yōu)選地包括下列步驟:
[0013]設(shè)置所述第一金屬板、隔音層和第二金屬板，
[0014]設(shè)置電點(diǎn)焊接設(shè)備，并且隨后對每個(gè)局部焊接接頭執(zhí)行點(diǎn)焊接動(dòng)作，其中使得第一和第二金屬板與點(diǎn)焊接設(shè)備的第一和第二焊接電流連接部電連接，并且例如通過在預(yù)定的焊接接頭的位置使用至少一個(gè)點(diǎn)焊接電極或任何其他的點(diǎn)壓力體，第一和第二金屬板被局部地朝向彼此按壓，使得互相的電接觸被形成，以便在金屬片之間產(chǎn)生局部焊接電流，并且兩個(gè)金屬板在這些位置被焊接到一起。
[0015]當(dāng)通過一個(gè)或兩個(gè)點(diǎn)壓力部件或點(diǎn)焊接電極按壓(凹進(jìn))金屬片時(shí)，中間的隔音層(優(yōu)選地粘彈的)被局部地從金屬板之間被壓掉，以便金屬板彼此電接觸。在將金屬板焊接在一起的焊接電流(由電焊接設(shè)備供應(yīng))出現(xiàn)期間，在緊鄰焊接位置中的隔音層可燒毀且/或揮發(fā)。
[0016]為了進(jìn)一步增強(qiáng)點(diǎn)焊接工藝的可靠性，優(yōu)選地至少在焊接接頭的預(yù)定的位置使用隔音層，例如，通過將導(dǎo)電粒子混合到隔音材料中，隔音層具有非電絕緣性，或換言之，或多或少具有電傳導(dǎo)特性。
[0017]作為具有電傳導(dǎo)特性的隔音材料的使用的替換方式，可使用在預(yù)定的點(diǎn)焊接接頭的位置包括開口的隔音層，通過該開口，金屬板被互相壓靠，以便在板之間獲得互相的電接觸。
[0018]總之，在本方法的第一優(yōu)選實(shí)施方式中，使用焊接螺柱(或焊針或焊絲的端部)，焊接螺柱被插入到開口中，開口預(yù)先被設(shè)置在其中一個(gè)金屬板中，并且也可選地被設(shè)置在隔音層中，之后，這些開口通過焊接被封閉；而在第二優(yōu)選實(shí)施方式中，使用點(diǎn)焊接(不使用焊接螺柱、棒或焊絲)，其中，金屬板每個(gè)都被連接到電流源的端子，并且在預(yù)定的連接位置被互相壓靠，以提供互相接觸，并且大致地將板焊接在一起。
[0019]優(yōu)選地，在應(yīng)用局部焊接接頭之前或之后，無論是否集成在一起，兩個(gè)金屬板的外邊緣被焊接在一起。通過使用通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得層狀結(jié)構(gòu)面板能獲得顯著的重量的減輕(高達(dá)每平方米19千克)，并且加強(qiáng)了噪聲的降低(見圖5)，并且大量地節(jié)省了勞動(dòng)力。另外，能夠?qū)⒃搶訝罱Y(jié)構(gòu)面板應(yīng)用到整個(gè)構(gòu)造(例如，船舶)，其包括諸如甲板、船的壁等的負(fù)載支承構(gòu)造。
[0020]下面將參考下列附圖的描述更詳細(xì)地討論本發(fā)明。
[0021]圖1a至h示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一優(yōu)選實(shí)施方式；
[0022]圖2a至f示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二優(yōu)選實(shí)施方式；
[0023]圖3a至f示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二優(yōu)選實(shí)施方式的可選的精制產(chǎn)品O
[0024]圖4a至f示意性地示出了第二優(yōu)選實(shí)施方式的相同的可選的精制產(chǎn)品，然而是在略微不同的實(shí)施方式中；
[0025]圖5示出了通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的噪聲減小的曲線圖。
[0026]圖1a至h逐步地示出了用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的根據(jù)本發(fā)明的方法，層狀結(jié)構(gòu)面板包括第一金屬板1、第二金屬板2和介于金屬板之間的隔音層3。更進(jìn)一步，設(shè)置有金屬連接構(gòu)件7，在執(zhí)行該方法之后金屬連接構(gòu)件7延伸穿過隔音層3，并且在第一和第二金屬板之間形成牢固的(且耐火的)連接。
[0027]本方法的圖1a至h中示出的實(shí)施方式包括:
[0028]設(shè)置所述第一金屬板1、隔音層3和第二金屬板2，其中第二金屬板在局部焊接接頭將被固定的位置(圖1a至b)處(先前)已設(shè)置或(之后)被設(shè)置有開口，下文中，該開口被稱為焊接口 4。如圖1a至b所示，焊接口 4能在將兩個(gè)金屬板I和2放在一起之前，也能在將板組合之后被設(shè)置。
[0029]設(shè)置電螺柱焊接設(shè)備(未示出)，其第一焊接電流連接部(通常是接地連接部5)被電連接到第一金屬板I和/或第二金屬板2(圖lc)。
[0030]設(shè)置具有比焊接口4的橫截面更小的橫截面的金屬焊針7(圖lc)。
[0031]對每個(gè)焊接口4執(zhí)行螺柱焊接動(dòng)作，其中焊針7的自由外端部7a(下外端部)被插入到焊接口中，并且隨后被推動(dòng)穿過下面的隔音層3且被壓到第一金屬板I的金屬表面上(圖1d)?？赡苄枰o焊針7設(shè)置點(diǎn)燃點(diǎn)7b，然而，特別地因?yàn)楦粢魧泳哂姓承蕴匦裕@個(gè)特征不是必須的。焊針7被電連接到電焊接設(shè)備的第二焊接電路連接部6，以便在螺柱焊接設(shè)備啟動(dòng)之后，螺柱焊接設(shè)備供應(yīng)焊接電流，焊接電流流過焊針7和第一金屬板I。結(jié)果是，焊接電流造成焊針7和第一金屬板I的金屬熔化，并且最初在焊針7的外端部和第一金屬板的(頂)表面之間的區(qū)域8中，這些熔化的金屬接合在一起(圖le)。
[0032]繼續(xù)由焊接電流和在焊針7上的壓力(見向下的箭頭)產(chǎn)生的螺柱焊接動(dòng)作，借此在焊針7和焊接口 4之間的(側(cè)部)空間9也被來自焊針7及來自第一和第二金屬板的熔化金屬10填充(圖1f至g)。
[0033]最后，斷開焊接電流，隨后，如果需要，使焊針7的頂側(cè)部能被整平