制造三維可變形片狀增強結構的方法

專利名稱：制造三維可變形片狀增強結構的方法
制造三維可變形片狀增強結構的方法本發明涉及一種用片狀蜂窩基體材料制造三維可變形的同樣片狀的增強結構的方法。這樣的基體材料尤其可以是利用增強結構增強的泡沫塑料，或者還可以是非增強型 泡沫塑料。本發明還涉及一種按照所述方法制造的增強結構以及用所述增強結構來制造復 合材料(“復合物”)的應用，所述增強結構用作所述復合物的芯材。由WO 98/10919 A2可了解蜂窩增強結構及其作為復合物的芯材的應用。增強結構布置在夾層結構的各個復合物的覆蓋層之間，用于制造輕質卻剛性的復合物。這種增強 結構用作覆蓋層的間隔物并能提高復合物的抗彎曲性能或抗變形性能。為了能夠通過諸如 粘合劑或合成樹脂的連接物使之間插有增強結構的復合物的覆蓋層彼此固定連接，蜂窩狀 增強結構一般包括六邊形材料單元和使六邊形材料單元相互連接的薄的橋狀物。連接物滲 透橋狀物區域中的材料單元之間的增強結構的空腔，以至少在空腔區域中保證與覆蓋層的 材料連接。材料單元的構造以及橋狀物的連接使增強結構具有了例如制造三維變形復合物 所需要的柔性。然而，產生所要求精度和理想效率的空腔或其他類型的材料減少區(material attenuation)存在問題。例如通過研磨、激光處理或水流處理包括材料減少區非常耗時并 因而成本高昂。本發明的目的是精確并有效地制造所述類型的增強結構。本發明的主題是一種制造三維可變形片狀增強結構的方法，在該方法中，將材料 減少區包括或機械制造或加工在片狀蜂窩基體材料中，材料減少區遍及基體材料的區域分 布，所述材料減少區(3)將基體材料細分成多個材料單元，所述這些材料單元互相間由材 料減少區劃界，但仍互相連接。材料單元由蜂窩基體材料形成。優選地，以規則分布包括材 料減少區，以便獲得相應規則分布的材料單元和因而產生的增強結構。優選地，每個材料單 元呈現相同的形狀和大小。優選地，該相同性應用于材料減少區。材料單元尤其可以是多 邊形，優選地，是等邊的多邊形。在增強結構的俯視圖中，材料單元優選是六邊形。如果批量地產生材料減少區，可以以板材形式提供基體材料，板材尤其可以是板 狀的、或者更柔性的板，還可以是墊狀的。在連續方法中，柔性基體材料也可以設置有材料 減少區成為網狀制品。基體材料可以呈現幾毫米的厚度，例如至少5mm，并且厚度高達幾厘 米，優選地最多20mm。蜂窩材料可以具有顯著的開孔孔隙度，或者更優選地是閉孔孔隙度， 以防止水或甚至濕氣進入。泡沫塑料材料是優選的基體材料，其中尤其可以使用泡沫熱塑性塑料，還可以使 用泡沫熱固樹脂。有優勢的塑料泡沫材料因而是例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫或 聚苯乙烯(PS)泡沫，以及更柔軟的聚乙烯(PE)泡沫或丙乙烯(PP)泡沫，或者還可以是作 為熱固材料實例之一的聚氨脂(PUR)泡沫。塑料泡沫材料可以被增強，即可以包括嵌入在 泡沫材料中的增強結構，或者可以使用非增強型塑料泡沫材料。優選地，模壓基體材料并同 時使基體材料起泡。根據本發明，通過切割或拉鋸使材料減少區被包括在基體材料中。在這里使用詞 語“或(or) ”，如根據本發明的其他之處的用法一樣，該詞具有通常的邏輯意義，也就是說，只要各自的上下文沒有排除“或者……或者”和“并且”這兩種意思中的任一種，該詞就包括 “或者……或者”和“并且”的意思。因此，可以僅通過切割或者僅通過拉鋸來包括材料減少 區，或者對應于優選方法的實施例，通過包括切割和拉鋸并優選地由切割和拉鋸組成的多 階段工序來包括材料減少區。在優選的多階段包括工序中，第一階段包括根據材料減少區的形狀進行的切割， 以及在切割工序之后，是其本身可以包括一個或更多階段的根據材料減少區的形狀進行的 拉鋸。材料減少區被鋸掉。雖然可以以凹槽的形式包括材料減少區，但是因為考慮到三維可變形性能，貫通 增強結構的材料減少區是有利的，所以形如通道的材料減少區是優選的，即從增強結構的 上表面延伸到下表面的空腔。在制造復合物時，自由流動的連接物可以在通道區域中滲透 增強結構，以使復合物的覆蓋層以材料連接的方式通過增強結構彼此連接。
在包括材料減少區之后，留下使材料單元互相連接的材料網格或材料橋狀物。在 切割或拉鋸之后，優選地在最終的切割或拉鋸步驟之后，壓緊這些連接橋，從而永久地減小 它們的橫截面。在橋狀物的區域中壓緊蜂窩基體材料。橋狀物最好達不到增強結構的上表 面和下表面，以在將增強結構嵌入在兩個諸如金屬或塑料的覆蓋層之間時，橋狀物不接觸 所述覆蓋層。通過擠壓來壓緊橋狀物是一種使橋狀物達不到增強結構的上表面和下表面的 便宜方式。當在將被制造的復合物的覆蓋層之間插入增強結構以及優選地將材料減少區成 形為增強結構中的通道時，材料減少區就在增強結構的整個區域上方連續延伸的覆蓋層之 間形成通道系統，并因而可以被平行于片狀增強結構的連接物滲透，于是增強結構就尤其 適合于被連接物以真空注入方式填充，連接物可以從側面被注入。但是，另一方面，還可以 通過把增強結構放置在一個覆蓋層上、用連接物填充材料減少區以及把另一個覆蓋層放置 在增強結構上來制造復合物。在優選實施例中，沿著通過包括材料減少區而形成的材料單元的至少部分邊緣， 在靠近表面處壓緊材料單元，并因而使材料單元的上表面或下表面變圓。一方面，變圓削弱 了切口效應，另一方面，增加了增強結構的上表面或下表面上的材料減少區的面積，這有利 地增大了可供連接物與覆蓋層或至少一個覆蓋層進行材料連接的面積，并因而增強了復合 物的穩定性。可以在橋狀物區域中壓緊蜂窩材料，或者可以在諸如室溫的常溫下或在蜂窩材料 被加熱狀態下在靠近表面處壓緊材料單元。可以使用用于壓緊橋狀物的可加熱或不可加熱 的橋狀物壓具或用于在靠近表面處壓緊的可加熱或不可加熱的頂部壓具，如果可能，可以 使用僅在靠近材料單元的邊緣處壓緊的頂部壓具。如果在加熱時壓緊蜂窩材料，優選地，將 該蜂窩材料加熱到僅低于其熔點的溫度，并在該溫度下壓緊蜂窩材料。優選的制造方法包括至少一個分離工序，即切割或拉鋸，以及至少一個壓緊工序， 即壓緊橋狀物區域中的蜂窩材料或沿著材料單元的邊緣壓緊蜂窩材料。在具體優選的方法 實施例中，順序地通過切割接著拉鋸包括材料減少區，接著壓緊至少橋狀物；更優選地，執 行兩個所述的壓緊工序，例如首先壓緊橋狀物，接著在靠近表面處壓緊至少材料單元的邊 緣。優選的方法因而包括至少3個階段，更優選地至少4個。由蜂窩基體材料開始，優選地， 僅通過切割或拉鋸以及另外兩個壓緊工序中的至少一個工序制造增強結構。為了包括材料減少區，有利地，將多個切割刀或鋸條面對基體材料的上表面布置在切割工具或拉鋸工具上，并且移動該切割刀或鋸條，例如，通過工具朝向基體材料的下表 面的運動，將切割刀或鋸條推入到基體材料中，或者優選地貫通基體材料。這里的術語“基 體材料的上表面”僅僅旨在表明面對切割刀或鋸條的基體材料的表面，并不想要說明分離 工具是否垂直布置在基體材料的上方或下方，也可利用布置在基體材料旁邊的分離工具在 垂直方向上處理基體材料。如果基體材料由板組成，該板適宜放置在支撐物上，并將切割刀 或鋸條從上到下地推入到基體材料中，或者優選地貫穿基體材料。優選地，切割刀或鋸條成組地布置在一起，其中每組切割刀或鋸條分別產生材料減少區，如俯視圖中所示，該材料減少區由鄰近的材料單元和橋狀物勾勒框架。在每組切 割刀或鋸條中，根據材料單元和材料減少區的形狀分別相互靠近地布置各組的切割刀或鋸 條。為了產生六邊形材料單元，每組由3個切割刀或鋸條組成，在每組中，根據六邊形的角 度相互靠近地布置切割刀或鋸條。在諸如方形或菱形材料單元的情況下，每一組由彼此交 叉或彼此相對呈“X”形狀布置的切割刀或鋸條形成。在優選的六邊形的情況下，每組切割 刀或鋸條的橫截面彼此相對地呈Y形狀；在具體優選的等邊六邊形的情況下，每組切割刀 或鋸條相互呈120°的角度。每一組的切割刀或鋸條的每一個都切割或鋸出材料減少區的 一個邊緣。替代將分別制造的切割刀或鋸條布置成切割刀組或鋸條組，這些組可以按照一 體的形式來形成。優選地，將切割刀或鋸條至少垂直于形成基體材料的上表面的表面移動，適宜推 入到基體材料中或貫通基體材料；優選地，推進方向嚴格地垂直于待處理的表面。在優選實施例中，切割刀或鋸條僅僅在切割或拉鋸的單一平面上移動，其中切割 或拉鋸運動在優選實施例中是線性運動。優選地，每個鋸條呈現出等于材料減少區的寬度 的厚度。如果如優選地那樣形成這些組，那么每組鋸條形成與材料減少區的橫截面對應的 橫截面。在該實施例中，鋸條通過線性運動或僅在一個平面上的運動、即它們相對于基體材 料不橫向于推進方向移動而鋸入到基體材料中或者優選地貫通基體材料，以便產生材料減 少區。通過以這種方式來回簡單地移動切割刀或鋸條包括材料減少區加速了切割或拉鋸工 序。在優選實施例中，切割刀或鋸條包括相對于推進方向傾斜的切割邊或一排鋸齒。優選 地，切割邊或一排鋸齒一直延伸到每個切割刀或鋸條的沿推進方向凸出的尖端。因而切割 工序包括刺入和接著在推進方向上移動切割刀時與基體材料的嚙合，該嚙合在基體材料中 繼續橫向于推進方向。拉鋸工序按照相同的圖案繼續進行，但利用鋸條和蜂窩材料之間的 拉鋸嚙合，而不是切割嚙合。在批量切割或拉鋸時，分離工具優選地進行來回沖擊運動，該運動由推進到蜂窩 材料中的推進運動、優選地貫通蜂窩材料的推進運動和相反運動組成的往復沖擊運動。可以按照將被提供的增強結構的構造在其整個區域內給分離工具安裝切割刀或 鋸條、優選地多組切割刀或多組鋸條，以使對于每個原始板材可以一次沖擊地執行切割或 拉鋸工序。在可選實施例中，切割或拉鋸工具僅僅包括橫梁或其他支撐件，切割刀或鋸條、 優選地多組切割刀或多組鋸條相互并排地沿著一個方向自橫梁或其他支撐件突出。在沖擊 運動中，因而僅僅相互并排地沿著一個方向產生材料減少區，以使分離工具必須相對于原 始板材橫向于支撐件連續移動，并接連包括一條接一條的材料衰減區。或者如果另外可能 的話，替代工具，還可以在空間上移動原始板材，以包括一條接一條的材料衰減區。如果基體材料足夠柔軟，使得甚至在沒有材料減少區的情況下都能夠被纏繞在卷軸上，則可用連續方法包括材料減少區。在連續方法實施例中，把諸如PE或PP泡沫的材料從卷軸上松開，并使其穿過由互相反方向轉動的兩個輥形成的輥間隙或者穿過至少由一個 輥和如果可能可以固定的反壓力裝置(counter-pressure means) 一起形成的輥間隙。材 料減少區被包括在間隙中。形成間隙的輥或更優選地一對輥中的至少一個輥安裝有切割刀 或鋸條。多個輥或者一個輥及其不同形成的反壓力裝置作為陽模或陰模運行。在優選的方 法實施例中，將網格連續地引導通過多個間隙，優選地通過至少兩個間隙，其中一個陽模安 裝有切割刀，而至少一個其他間隙的陰模安裝有鋸條。優選的是如果分離工序包括至少一個切割工序及接著的至少一個拉鋸工序，在優選在批量操作時通過諸如傳送帶或其他形式的連續傳送裝置，以及在諸如傳送通過在傳送 方向上順序排列的輥間隙的網狀制品的連續方法時，將基體材料自動地傳送給切割工具并 接著傳送給拉鋸工具。除了制造方法之外，本發明的主題還包括諸如根據本發明的方法獲得的增強結構，并且還包括一種夾層結構的復合物，該夾層結構包括至少兩個覆蓋層，在覆蓋層之間的 本發明這種類型的嵌入增強結構以及滲透增強結構并使增強結構與兩個覆蓋層進行材料 連接的連接物，優選地，該連接物由合成樹脂或粘合劑形成。覆蓋層尤其可以是塑料層或者 還可以是諸如輕質金屬層的金屬層。復合物還可以包括其他的覆蓋層和其他的增強結構， 并且尤其可以制成多層夾層結構。可以雙夾層作為一個例子，雙夾層包括3個覆蓋層，SP夕卜 覆蓋層、中間覆蓋層和另一個外覆蓋層以及分別布置在外覆蓋層和中間覆蓋層之間的兩個 增強結構。還可以在覆蓋層之間一個在另一個上方地布置根據本發明制造的一個或更多的 增強結構，其中下或最下的增強結構鄰近較下覆蓋層，而上或最上的增強結構鄰近較上覆 蓋層ο在從屬權利要求和從屬權利要求的組合中還公開了優選特征。以下，根據附圖對本發明的示例性實施例進行說明。示例性實施例公開的特征每 個單獨或者組合地具有優勢地展開了權利要求的主題和上述的實施例。

圖1俯視的增強結構；圖2橫截面的增強結構；圖3橫截面的變形的增強結構；圖4切割刀；圖4a從下方觀察的一組切割刀；圖5鋸條；圖5a從下方觀察的一組鋸條；圖6橋狀物壓具；圖7頂部壓具；以及圖8復合物。圖1示出了用蜂窩材料、優選是塑料泡沫材料制成的增強結構。增強結構、例如纖 維能夠嵌入蜂窩材料中，但是，這種蜂窩材料優選是非增強型蜂窩材料。增強結構由多邊形 材料單元1和相對薄的連接橋狀物2組成，在本示例性實施例中，多邊形材料單元是六邊形 材料單元1。各個材料單元1在各自的側面經由中心連接橋狀物2連接到最鄰近的材料單元 1。因為六邊形形狀，各材料單元1經由6個連接橋狀物2連接到各自最鄰近的材料單元1。在平面視圖各方向測量的材料單元1的寬度明顯大于連接橋狀物2的長度。除連接橋狀物 2外，各個最鄰近的材料單元1之間的空間是空閑的。因此，與非結構化板狀或墊狀基體材 料相比，在材料單元1之間保持空閑的空腔形成了材料減少區3。根據板狀或墊狀基體材料 的抗彎曲性能的不同，這些空腔或材料減少區3有利于三維可變形性，或者甚至完全能夠 使三維可變形性達到相當的程度。主要地，增強結構1，2能夠通過使材料單元1彼此相對移 位、即通過使連接橋狀物2變形而三維地變形，即繞著彼此并不平行指向的多條軸而彎曲。 因而，加強結構1適于作為夾層結構的三維彎曲輕質復合物的芯材。材料減少區3還尤其 能允許諸如合成樹脂或粘合劑的連接物17的滲透，利用該連接物，兩個覆蓋層能夠經由增 強結構1，2以材料連接的方式彼此固定連接。優選地，連接物17在材料減少區3的區域中 完全填充材料單元1之間的保持空閑的空間，并因而為堅固的復合物中的覆蓋層形成蜂窩 狀增強結構，或者如果對增強結構1，2進行不同構造，就形成這種其他的預定增強結構。圖2示出了未變形的初始狀態下的增強結構1，2，其中，增強結構基本上形成了按 照材料單元1的形狀構造的平墊或平板。圖3示出了變形狀態下的增強結構1，2，其中，因為分別連接材料單元1的連接橋 狀物的彎曲，最鄰近的材料單元1彼此間形成斜角。增強結構1，2是用板狀或墊狀蜂窩基體材料即原始板材批量生產的，或者是用網 狀材料通過多個方法步驟連續生產的。原始板材或網狀制品提供材料厚度，這樣的材料厚 度至少基本上等于整個材料單元1的厚度。原始板材或網狀制品是均質的非結構化板材或 者表現出微觀性能的網狀材料，如果可能，還可以是具有相對低密度的微觀蜂窩結構。對于 示例性實施例，可以假設是塑料泡沫材料。這樣的泡沫材料尤其可以通過模壓生產，并且可 以分離成待處理的原始板材，或者在基體材料相對柔軟的情況下，可以纏繞在卷軸上成為 網狀制品。在多階段方法中，通過切割接著拉鋸將材料減少區3包括在這樣的蜂窩基體材料 中。一旦包括至少一個切割工序和至少一個拉鋸工序的多階段分離工序完成，就通過擠壓 來壓緊因而獲得的保留在材料單元1和材料減少區3之間的連接橋狀物2，由此減小連接橋 的橫截面，以至于如例如在圖2和3中所示出的那樣，被壓緊的橋狀物2達不到材料單元1 的上表面和下表面。可以在加熱或者不加熱的情況下壓緊橋狀物2。通過擠壓來減小橋狀 物2的橫截面代表一種簡單因而機械上實施起來不貴的方法，并且該方法將連接物17的接 觸面積提供給了在材料減少區3的區域中的復合物的各個覆蓋層。在壓緊橋狀物2之前，或者更優選地，在壓緊橋狀物2之后，或者如果可能，在壓緊 橋狀物2的同時，通過在各個上表面和下表面上的近表面的深度范圍內擠壓來壓緊材料單 元1，以使分離工序之后依然鋒利的材料單元1的邊緣變圓。在圖1到3中，給已經變圓的 邊緣設置的參考標記為4。可以加熱至少近表面的深度范圍的材料單元1來幫助壓緊該材 料，或者還可以在常溫下僅僅依靠壓力壓緊材料單元。一方面，使邊緣4變圓防止切口效 應，另一方面，有利地增加了連接物17能夠與位于增強結構1，2的各個上表面或下表面上 的復合物的覆蓋層接觸的接觸面積。圖4和5以側視圖分別示出了切割刀5和鋸條7。為了包括材料減少區3，在切割 工具上布置多個切割刀5，并且在拉鋸工具上布置等量的鋸條7。切割工具可以利用例如 切割橫梁(cutting beam)形成，切割刀5布置在切割橫梁上，從切割橫梁朝向待處理的基體材料突出。拉鋸工具可以類似地包括用于鋸條7的這樣的鋸橫梁(sawing beam)，鋸條 7布置在鋸橫梁上，朝向基體材料突出。如圖4a和5a的從下方觀察的視圖中所示，切割刀 5和鋸條7三個一組地布置在各自的工具上，每組包括3個切割刀5或鋸條7，這3個切割 刀5或鋸條7彼此間呈Y形。各個工具可以在用在切割刀5和鋸條7上的方向箭頭來表示 的推進方向上前后移動，以使在各個沖擊運動中，切割工具的切割刀5或拉鋸工具的鋸條7 在推進方向上朝向基體材料推進并貫穿基體材料。每個切割刀5包括沿推進方向凸出的尖 端，與閘刀類似的切割邊6從尖端開始相對于推進方向傾斜，在示例性實施例中，以固定的 傾斜角傾斜，以使切割刀5首先利用其尖端刺進基體材料，并接著繼續沿著各個切割邊6切 穿，以獲得平整的切割。
在切割之后執行拉鋸工序，其中，鋸條7精確地與形成的切口相對，接著相對于形 成有切口的原始材料沿繪出的推進方向移動。鋸條7沿著切口前進。與切割刀5類似，鋸 條7同樣包括在推進方向上的凸起末端處的尖端，與切割邊6類似，相對于推進方向傾斜的 一排鋸齒從尖端逆著推進方向逐漸變細。概括地，鋸條7的效果可類似于曲線鋸(jig saw) 或戰刀形電動手鋸(sabre saw)，然而，由于一排傾斜的鋸齒8，在推進方向上起作用的力通 過從鋸條的各個尖端朝向各個最鄰近的連接橋狀物2延伸或者離開各個最鄰近的連接橋 狀物2延伸的拉鋸工序足夠拓寬之前產生的切口。在拉鋸期間，材料衰減區3按照鋸條7 的厚度、尤其按照那排鋸齒8的厚度被拓寬。切割刀5呈現優選的最小300 μ m和優選的最大800 μ m的寬度。優選地，鋸條呈 現優選的最小400 μ m和優選的最大2mm的較大寬度。圖6示出了橋狀物壓具9，可以在切割和拉鋸之后使用該橋狀物壓具擠壓一個橋 狀物2并因而壓緊橋狀物，以使正處理的橋狀物2的橫截面永遠地減小。在下表面10上， 橋狀物壓具9包括中心凹槽11，在擠壓期間橋狀物壓具9通過下表面10擠壓橋狀物2。凹 槽11是半圓柱形的，在示例性實施例中，該凹槽為半圓的圓柱體，并且凹槽11在整個下表 面10上方延伸。在壓緊沖擊的結尾，被壓緊的橋狀物2停在凹槽11內。每個橋狀物2由 兩個橋狀物壓具9擠壓，一個面對并相對增強結構1，2的上表面，另一個面對并相對增強結 構1，2的下表面。橋狀物壓具9成對地朝向對方移動，如果可能，一個橋狀物壓具9可以保 持靜止，而僅另一個移動，直到正處理的橋狀物2擠壓到期望的最終形狀為止。橋狀物壓具 9的移動方向由方向箭頭指示。在優選實施例中，橋狀物壓具9以與待壓緊的橋狀物2的數 量和布置對應的數量和布置從成形工具中突出。將另一個這樣的成形工具布置成面對由切 割和拉鋸產生的增強預定結構的另一表面。每個橋狀物壓具9呈現的厚度至少基本上等于 橋狀物2的長度。圖7示出了頂部壓具12，借助于該頂部壓具通過擠壓來壓緊一個材料單元1的上 表面或下表面，其中主要沿著拉鋸獲得的邊緣4壓緊材料單元1，其中主要使正處理的邊緣 4變圓。頂部壓具12包括在其面對增強結構1，2的下表面上的凹形空間13。凹形空間13 是貫通的。在擠壓期間，它容納材料單元1的上表面或下表面。在凹形空間13的圓周邊緣， 凹形空間13逐漸彎曲，彎曲的形狀對應于材料單元1的邊緣4所期望的曲線。成形工具被 布置成面對增強結構1，2的各個上表面和下表面，并具有與材料單元1的數量和形狀對應 的多個頂部壓具12。在該成形步驟中，材料單元1被擠壓在兩個工具的頂部壓具12之間， 因而至少在邊緣4的區域中的接近表面處材料單元1被壓緊。
可以如下以批量工序用由蜂窩基體材料制成的原始板材生產增強結構1，2
如已經提到的，每3個切割刀一組地沿著工具的支撐件將切割刀5布置在切割工 具上，其中每3個一組的切割刀彼此相對地呈Y形布置。鋸條7沿著拉鋸工具的支撐件相 應地布置。在切割工具和拉鋸工具下方順序地并按步驟地傳送蜂窩材料的原始板材。在切 割工具每次的沖擊運動中，切割刀5在將提供材料減少區3的區域中產生一個切口。接著， 通過拉鋸工具以及自拉鋸工具突出的鋸條7的沖擊運動鋸開切口區域。在這些工序之后分別被作為增強預先結構提供的板材被傳送給包括橋狀物壓具9 的成形工具，橋狀物9被該成形工具壓緊。在最后步驟時，利用容納多個頂部壓具12的另 外的成形工具使材料單元1的邊緣4變圓。或者，可以顛倒兩個壓緊操作的順序。還可以 在同一位置壓緊橋狀物2和使材料單元1的邊緣4變圓，如果可能，還可以同時在同一位置 壓緊橋狀物2并使材料單元1的邊緣4變圓。在該實施例中，組合的成形工具既包括橋狀 物壓具9也包括頂部壓具12，其中可以相對于頂部壓具12在壓緊方向上移動橋狀物壓具 9。可以在環境溫度下未加熱橋狀物2和材料單元1而對它們進行壓緊。在另外的設計中， 將橋狀物壓具9回火到稍微低于蜂窩基體材料的熔點之下的溫度。在其它另外的設計中， 將頂部壓具12回火到該溫度。還可以相應地對橋狀物壓具9和頂部壓具12進行回火。圖8示出了包括上覆蓋層15和下覆蓋層16的復合物，上覆蓋層和下覆蓋層均由 塑料材料組成。增強結構1，2夾在覆蓋層15和16之間。利用連接物17填充材料減少區 3，連接物17優選是硬樹脂。連接物17適應材料單元1的蜂窩狀結構并填充在前的材料減 少區3。參考標記1 材料單元2橋狀物3 材料減少區4 邊緣5切割刀6 切割邊7 鋸條8 一排鋸齒9橋狀物壓具10橋狀物壓具的下表面11橋狀物壓具中的凹槽12頂部壓具13 凹形空間14 圓周邊緣15覆蓋層16覆蓋層17 連接物
權利要求
一種制造三維可變形片狀增強結構的方法，在該方法中，通過切割或拉鋸將材料減少區(3)包括在片狀蜂窩基體材料中，所述材料減少區(3)遍及所述基體材料的區域分布，所述材料減少區(3)將所述基體材料細分成多個材料單元(1)，所述這些材料單元(1)互相間由所述材料減少區(3)劃界，但仍互相連接。
2.根據前一項權利要求所述的方法，其中，以下述方式包括所述材料減少區(3)橋狀 物(2)保留在鄰近的材料減少區(3)之間并使鄰近的材料單元(1)相互連接。
3.根據前一項權利要求所述的方法，其中，通過擠壓減小所述橋狀物(2)的橫截面面積。
4.根據前一項權利要求所述的方法，其中，通過加熱橋狀物(2)和擠壓被加熱的橋狀 物(2)減小所述橫截面面積。
5.根據前兩項權利要求中任一項所述的方法，其中，所述橋狀物(2)被壓緊，以使所述 橋狀物達不到各鄰近的材料單元(1)的上表面和下表面。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，沿著通過包括所述材料減少區(3) 形成的邊緣(4)的至少一部分，在靠近表面處壓緊所述材料單元(1)，并因而使材料單元 (1)的上表面或下表面變圓。
7.根據前一項權利要求所述的方法，其中，至少在將變圓的邊緣(4)的區域內加熱所 述材料單元(1)，并沿著被加熱的邊緣(4)在靠近表面處壓緊所述材料單元(1)。
8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述切割包括優選地貫穿所述基體 材料的刺入。
9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述拉鋸包括優選地貫穿所述基體 材料的曲線鋸拉鋸或戰刀形電動手鋸拉鋸。
10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，通過切割接著拉鋸包括所述材料減 少區⑶。
11.根據前一項權利要求所述的方法，其中，在切割平面內進行切割，并且在相同的切 割平面內進行拉鋸。
12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，通過切割或拉鋸以凹槽或優選的通 道的形式在所述基體材料中產生所述材料減少區(3)。
13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，在包括所述材料減少區(3)時，利 用切割刀(5)進行切割，或者利用鋸條(7)進行拉鋸，所述切割刀或鋸條僅在單一的切割或 拉鋸平面內移動。
14.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，利用厚度等于所述材料減少區(3) 的寬度的鋸條(7)拉鋸所述材料減少區(3)。
15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，為了包括所述材料減少區(3)，面 對所述基體材料的上表面的切割工具的切割刀(5)或拉鋸工具的鋸條(7)朝向所述基體材 料的下表面進入或貫通所述基體材料。
16.根據前一項權利要求所述的方法，其中，每個切割刀(5)包括相對于移動方向傾斜 的切割邊(6)，或者每個鋸條(7)包括相對于移動方向傾斜的一排鋸齒(8)。
17.根據前一項權利要求所述的方法，其中，所述切割刀(5)或鋸條(7)包括沿移動方 向凸出的尖端。
18.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，塑料泡沫材料用作所述基體材料， 增強結構嵌入在所述基體材料中。
19.一種根據前述權利要求中任一項制造的增強結構(1，2)。
20.一種根據前一項權利要求所述的增強結構(1，2)作為復合物的覆蓋層之間的芯結 構的應用。
21.一種復合物，包括a)覆蓋層；b)根據前述權利要求中任一項所述的增強結構(1，2)，布置在所述覆蓋層之間；以及c)連接物(17)，以材料連接的方式使所述覆蓋層彼此連接，在材料減少區(3)的區域 中滲透所述增強結構(1，2)，并至少包圍所述增強結構(1，2)的材料單元(1)的側面。
全文摘要
一種制造三維可變形片狀增強結構的方法，其中，通過切割或拉鋸將材料減少區(3)包括在片狀蜂窩基體材料中，所述材料減少區(3)遍及所述基體材料的區域分布，所述材料減少區(3)將基體材料細分成多個材料單元(1)，所述這些材料單元(1)互相間由材料減少區(3)劃界，但仍互相連接。
文檔編號B32B3/12GK101801659SQ200780100662
公開日2010年8月11日 申請日期2007年11月8日 優先權日2007年11月8日
發明者弗里茨·M·斯特羅伯 申請人:擴展結構復合材料股份有限公司