185498. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy dinamikus igényvételnek kitett üvegszál-poliészter-poliuretán szendvicsszerkezet előállítására
I 185 493 2 A találmány tárgya eljárás nagy dinamikus igénybevételnek kitett üvegszál-poliészter-poliuretán szendvicsszerkezetek, és különösen olyan építőelemek előállítására, amelyeknek üvegszálas poliészter fedőrétegük és poliuretán-keményhab támasztómagjuk van és elsősorban hordozóelemeként a járműiparban és hasonló helyeken használhatók. A poliuretán keményhab támasztómaggal és üvegszálas poliészter fedőréteggel kialakított szendvicsszerkezetű építőelemek ismeretesek héjszerű és tömör kialakítással, ahol különösen a nagy igénybevételnek kitett részeket részben a támasztómagban megfogott fedőréteggel alakítják ki. A megfogó rétegek kialakítására ismeretes például 1. alakjánál fogva ékelődő kapcsolóelem beépítése támasztómag és hordozó réteg között, amikoris az előre elkészített fedőrétegbe beágyazott granulált megfogó zónák vannak a rá felvitt habos támasztómag részére; 2. olyan építőelemek alkalmazása, amelyeket a 110 210 számú NDK-beli szabadalmi leírásban ismertetett tárolási eljárással állítanak elő, ahol a szerkezeten belül kialakított megfogó rétegek több rétegben elrendezett erősítőanyagból állnak és az ettől számítva kifelé a szerkezet több sor gyapjúból, külső rétege több sor szövetből áll, ahol a gyapjú szálátmérője az egyik sorról a másikra csökken, és a két réteg egymás alatt össze van tűzve; 3. korlátos megoldás, amit úgy hoznak létre, hogy a támasztómagot előregyártják és lecsiszolják, majd erre viszik fel a hordozórétegeket, ahol a mátrixanyag (gyanta) a lecsiszolt habpórusokat kitölti és ily módon felületi megfogást érnek el kis mértékű mélységi hatással Az 1. és 2. pontban is ismertetett kitöltéses felépítés a 3. pontban leírt héjas felépítéssel szemben azzal az előnnyel jár, hogy mélyebb megfogás érhető el, de a keményített poliésztergyanta és a habosítással felvitt poliuretán keményhab közötti esetleges kémiai reakciók negatív hatását nem lehet kizárni. Ennek megfelelően általában epoxigyantát alkalmaznak a poliésztergyanta helyett , mivel így a tapadási kapcsolat szilárdságát csökkentő folyamatok kizárhatók. A 3. pontban leírt felépítéssel az előbb leírt negatív jelenséget elkerülik, mivel a héjas felépítés révén a folyékony poliésztergyantát a keményített poliuretán keményhabra viszik fel, és így a kapcsolatot zavaró kémiai folyamatokra nem kerül sor. A 2. pont szerinti tárolási eljárás esetében ezeket a folyamatokat nem lehet elkerülni, azokat a megfogási hatások csak elfedik. A nagy igénybevételnek kitett szendvicsszerkezeteket úgy kell kialakítani, hogy a fedőrétegek valamint a támasztómag vastagsága és nagysága az igénybevételeknek feleljen meg. Ennek érdekében a technológiai folyamatokkal az előre megadott értékeket biztosítani és megbízhatóan tartani kell. Ezt a tárolási eljárás esetében munkaigényes, kézi felvitellel érik el, amikoris a nedves laminátot az összetűzött megfogó rétegbe benyomják. A gyanta kikeményítése után az előkészített fedőréteg úgy alakul ki, hogy az üvegszálas poliészterből kialakított hordozótartomány a húzó- és nyomóerők felvételét biztosító módon előre meghatározott vastagságú lesz és a maradék tartomány a habosítás számára szabad marad. A tárolási eljárás számára kialakított, minőségileg jobb befecskendezési eljárás révén a hajlított alkotóelemek esetében a pontosan meghatározott elhatárolás nem érhető el megfelelő megbízhatósággal, mivel a befecskendezett gyanta a megfogó réteget meghatározhatatlan mélységig itatja át és ezért a záróréteg a részére meghatározott szilárdsághoz szükséges vastagságot nem mindig mutatja, ennek megfelelően a habos megfogás vastagodása redukciót g jelent és a túlságosan vékony fedőréteg a megkívánt szilárdságot nem képes biztosítani. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amellyel a nagy dinamikus igénybevételnek kitett, üvegszálas poliészter fedőréteggel, és poliuretán keményhab támasztó.jQ maggal ellátott szendvicsszerkezetek alkotóelemei oly módon állíthatók elő, hogy a kémiai folyamatok ismertetett hátrányai és a záróréteg szabálytalan vastagságváltozásai beinjektált zárórétegek mellett a mélységi megfogás megtartásával elkerülhetők legyenek, továbbá ^5 az alkotóelemek előállítása technológiailag előnyös és megbízható módon biztosított legyen, mégpedig úgy, hogy az előállítás során munka és anyag megtakarítható legyen. A találmány lényege a következő: 2Q 1- El kall kerülni a poliésztergyanta és a poliuretán hab közötti negatív kémiai hatást, amit a kitöltéses felépítési mód idéz elő, amikoris a folyékony habosító keverék és az éppen keményített poliésztergyanta közötti folyamatok a tapadási kapcsolat szilárdságát 25 csökkentő jelenségekhez vezetnek, és 2. meg kell előzni az ésszerű befecskendezési eljárások alkalmazásakor a mély megfogással együtt fellépő változó fedőrétegvastagságokat, amelyeket ezek az eljárások okoznak. 3Q A találmány szerint a meghatározott falvastagságot a fedőrétegben habosítást és gyantásodást fékező eszközökkel kombinációs eljárássíd érjük el. A találmány lényegét úgy fogalmazhatjuk meg, hogy a habosítási folyamatot és a befecskendezést egyetlen 35 minta alkalmazásával, egyetlen műveleti folyamatban hajtjuk végre. A habosod!:; nyomására méretezett formába a fedőréteg és a megfogó rétegek anyagait behelyezzük, a két anyag között záróréteget rendezünk el. Ez a réteg zárja a reagáló hab útját a megfogó réteg át- 4Q itatása után oly módon, hogy a hab fedőréteg nem impregnált anyagát ne tudja elérni. Ezt követően, miután a hab szilárd állapotát elérte, a fedőréteghez szükséges gyantát ebbe a formába befecskendezzük. Az exoterm habosodási folyamat révén keletkező hő megolvasztja 45 a befecskendezett gyantát és egyidejűleg gyorsítja a gyanta megkeményedésének folyamatát. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban egy foganatosítási példa alapján ismertetjük részletesen. A fedőrétegnek a mintába behelyezett anyagát a for- 50 mával, annak szélén a forma zárásakor megtartjuk; a megfogó anyagot előmintaként úgy állítjuk elő, hogy ez formatartó legyen és a meghatározott távolságot adott feltételek mellett megfelelő távtartó elemek révén, a formán belül hullámosodás nélkül biztosítsa. 55 Ezt úgy érjük él, hogy az anyagot például polivinil-acetáttal beszórjuk és szárazon helyezzük be. A megfogó anyag egyetlen rétegből áll, amely az igénybevétel mértékétől függően többé vagy kevésbé duzzadóképes. A zárőréteg külön laza rétegként az erősítő anyaggal gO együtt helyezhető be, vagy pedig a megfogó réteggel összeragasztható. A zárőréteg például különleges papírból állhat, amely mind a habbal, mind pedig a fedőréteg mátrixanyagával szemben jó ragasztási jellemzőket mutat; erre a célra különleges fóliák is megfelelőek lehetg5 nck. Szférikusán meggörbített alkotóelemek esetében a 2
