CN102256772B - 板件制造方法及其模芯 - Google Patents

Abstract

一种制造板件的方法，包括下述步骤：在模具上放置组件，所述组件包括模芯元件和沿着模芯元件并且在模芯元件之间延伸的可充填的材料连接板，所述组件包括第一侧和与所述第一侧相反的第二侧，以密封的方式将所述组件相对于模具封闭在覆盖层下面，引入至少一个注射材料进口，所述进口终止于所述组件的第一侧，连接被所述覆盖层和所述模具封闭的空间与排放管线，经由所述进口在所述组件的第一侧上注射注射材料，并且使注射材料沿着由所述材料连接板形成的路径在模芯元件之间移动，借助于与所述进口终止处位置的压力不同水平的某一位置的抽空，经由排放管线从封闭的空间中排出空气和/或气体。

Description

板件制造方法及其模芯

技术领域

本发明涉及由纤维增强塑料材料进行的板件特别是夹心板的制造。就此而论，具体地可以考虑承受高载荷的板件，例如桥板，其必须能够承受由下述的总和构成的总载荷：桥自身的重量，道路交通车辆的重量，以及由轮子及类似物导致的局部载荷。

背景技术

利用传统的制造这种板件的方法，首先在具有例如桥板的理想互补形状的模具中生成外壳。本外壳由纤维增强塑料构成，如可以用树脂充满纤维连接板或垫而制造的那样。将模芯布置于此外壳上，之后构造第二外壳。在这些部件被正确组装后，即获得用于进一步处理的半成品。

这种方法的缺陷之一是复杂。所讨论的方法包括四个步骤，即，制造第一外壳，制造模芯，将模芯放在第一外壳上，制造第二外壳并且将第二外壳放到模芯上。这就是为什么这种方法很费时的原因。这种方法的另一缺陷是在粘合剂粘合过程中存在模芯和外壳之间的界面不完全变湿的危险，这可能导致混入空气，而这对于合成产品的强度和硬度都是不利的。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种更有效并且更可靠的制造纤维增强板件的方法。此目的通过下述步骤实现：

-在模具上放置组件，所述组件包括模芯元件和沿着模芯元件并且在模芯元件之间延伸的可充填的材料连接板，所述组件包括第一侧和与所述第一侧相反的第二侧，

-以密封的方式将所述组件相对于模具封闭在覆盖层下面，

-引入至少一个注射材料进口，所述进口终止于所述组件的第一侧，

-连接被所述覆盖层和所述模具封闭的空间与排放管线，

-经由所述进口在所述组件的底侧上注射注射材料，并且使注射材料沿着由所述材料连接板形成的路径在模芯元件之间移动，

-借助于与所述进口终止处位置的压力不同水平的位置的欠压，经由排放管线从封闭的空间中排出空气和/或气体。

利用根据本发明的方法，充填板件的不同部分被集中在同一个制造步骤中。在这种情况下，两个外壳和模芯被同时形成并且彼此附接。另外，如果注射材料被直接供应到板件底侧，几乎没有任何形成混入空气的危险。注射材料的前面逐渐向上移动并且在此过程中迫使任何空气混入及可能的其它气体向上运动并且将它们推到注射材料前面，因此这些可以以可靠的方式排出。但是，将注射材料供应至底侧不是必须的。可替代地，材料也可以被供应至上侧，以使其逐渐向下移动。在这种情况下，可能会有一些空气混入，但这并不是对于所有应用都构成问题。

优选地，使用棱形模芯特别是块状模芯。材料连接板可以跨过各自的多个模芯的上侧、在各自的两个相邻模芯元件之间以及跨过或沿着多个模芯的底侧延伸。以这种方式，获得在总强度和硬度以及抵抗局部载荷的抵抗力方面具有极好特性的板件。特别地，根据本发明的方法包括下述步骤：

-彼此平行地设置一连串棱形模芯，

-提供注射管线，所述注射管线跨过模具并且在所述一连串的第一侧上延伸，并且所述注射管线被定向成垂直于模芯元件，所述注射管线被连接至进口。

注射管线相对于模芯元件垂直延伸具有使注射材料可以在跨过相邻的模型元件的宽度方向上平均分布的优势。这是使注射材料的前面以均匀分布的方式分别逐渐向上和向下移动的第一措施。然而，材料连接板的部分可以存在于不同模芯元件之间。为了能够跨过相邻模芯的宽度均匀地分布注射材料，即使在那些情况下，根据本发明的方法优选还包括下述步骤：

-分别在相邻的块状模芯元件之间延伸的材料连接板部分中提供通道，

-分别提供穿过一连串对正的材料连接板部分内通道的注射管线。

这意味着在模芯构造过程中，每放置一个上面具有材料连接板的模芯元件，都在相应的材料连接板部分中制造孔。为此目的，必须将能够单独插入穿过相应孔的注射管线部分组装在一起。根据本发明，这通过下述步骤实现：

-提供注射管线段，其长度尺寸等于模芯元件的厚度尺寸，

-在放置了模芯元件并且在所述模芯元件上方布置了关联的材料连接板之后，将注射管线段插入所述材料连接板中的通道，并且将所述注射管线段附连至前面放置的注射管线段或者附连至进口段。

被置换的空气或气体可以以常规的方式排出也是很重要的，以便可以不形成局部压差，局部压差可以扰乱均匀前进的前面的形成。为此目的，本方法还包括下述步骤：

-分别提供排放管线，使其横向跨过模芯元件的第二侧并且跨过沿着模芯元件延伸的材料连接板部分，

-分别在两个注射管线之间的中央处偏置排放管线。

横向布置一个或多个排放管线保证了，在模芯的宽度方向上看，被置换的空气和/或气体的规则和均匀的排出。排放管线相对于位于下面或上方的进口管线的偏置位置保证了空气或气体沿其排出的路径对于所有模芯来说或多或少相同，从进口管线看。这防止了可能导致不规则前面形成的短路流的发生。

如上面已经强调的，注射材料在模芯之间以更均匀的方式再次上升是很重要的。就此而论，可以采取能够保证平静的前面和平稳穿流的形成的若干个更多另外的措施。通过第一选择，提及下述步骤：

-提供模芯元件，其分别具有在其第一表面中垂直于注射管线延伸的槽和被提供于侧壁中平行于所述槽延伸的侧壁槽，第一表面中的槽和侧壁槽被彼此隔开，

-使注射材料从位于底表面中的槽侧向流动经由材料连接板的材料直到进入侧壁槽。

利用模芯元件，注射材料初始流经第一表面中的槽，也就是说，通常在每个模芯的长度方向上。当这种槽被完全充填时，注射材料只可以通过离开槽而进一步流动。在此阶段，注射材料接触材料连接板的材料，导致节流效应，因此保证了所述材料连接板的材料沿着槽的整个长度被弄湿。然后，注射材料经由材料连接板进入侧壁槽中，因此激励在向上和/或向下的方向上真正形成前面。

模芯还可以在排出气体或空气方面起到重要作用。这可以通过下述步骤实现：

-提供模芯元件，每个模芯元件具有位于模芯元件的第二表面中的槽部分，它们被彼此分隔开并且终止于所述模芯元件的相反的横向侧，所述槽部分平行于侧壁槽所处的侧壁，所有槽部分和所述侧壁槽被彼此间隔开，

-使注射材料从侧壁槽经由材料连接板的材料流动直至进入槽部分，

-分别将排放管线定位在所述模芯元件的第二表面中的槽部分的彼此面对的端部之间。

注射材料从侧壁槽离开到达并且进入模芯元件第二表面中的槽部分再次经由材料连接板部分的材料发生。在这种情况下，再次实现了注射材料的均匀分布。模芯元件第二表面中的槽不延伸至排放管线，以使注射材料在到达排放管线之前再次必须首先流经模芯元件顶部的材料连接板部分的材料。

利用相对大型的结构，通常如桥的实例那样，可能会发生注射材料不能沿着组件的边缘很好地穿透的问题。这可以通过下述步骤防止：

-在组件的至少一个边缘处设置至少一个辅助注射管线，

-在第一阶段中，注射注射材料，使注射材料只流经横向延伸的那些注射管线，

-在第二阶段中，再注射注射材料，使注射材料流经辅助注射管线。

在这一方面，对注射材料注射的进一步改进可以通过下述步骤获得：

-围绕着组件设置环形辅助注射管线，

-提供相对于环形辅助注射管线位于中心处的排放管线，

-将辅助抽吸管线连接在组件的一侧上用于将注射材料供应至组件的进口管线上方的位置，

-借助于低渗透性限制器将所述抽吸管线连接至进口管线，所述限制器具有对空气的低流阻以及对液体传输的高阻力，

-在与进口所处的一侧相反一侧的位置，从注射管线上的抽吸管线抽出部分注射材料并且只抽出注射材料的一部分，

-经由那里的排放管线抽出气体和/或空气。

从辅助抽吸管线抽出注射材料具有下述优势：组件中的气体在所述侧上的渗透被保持阻止。实际上，已经发现在与进口所处一侧相反的一侧上，经由短路流，气体优先传输至主排放管线所处的组件中心。现在通过在所述相反侧上的注射管线处将注射材料抽吸至有限的程度，从而在空气进入组件之前收集空气，防止了混入空气的发生并且仍可以实现高质量充填。

本发明还涉及与如上所述的方法一起使用的模芯元件。此模芯元件是块状形状，具有第一表面、与第一表面相反的第二表面以及相互面对的纵向侧面以及相互面对的横向侧面，其中，所述第一表面被提供有平行于所述纵向侧面延伸的连续槽。

所述纵向侧面可以进一步被提供有连续槽，所述连续槽在第一表面和第二表面之间延伸并且被与第一表面中的槽隔开。所述第二表面还可以被提供有两个相互隔开的槽部分，它们中的每一个终止于横向侧面处，所述槽部分被与所述纵向侧面中的槽隔开。在另一实施例中，所述第一表面可以被提供有相反的凹槽，每个凹槽与横向侧面相邻并且位于所述第一表面中的槽终止于所述凹槽。注射管线可以被容纳于所述凹槽内。

附图说明

下面将参考附图示意的示例型实施例更详细地解释本发明，其中：

图1示出了具有根据本发明的组件的模具的透视和横断面视图；

图2示出了沿图1的II-II的剖面图；

图3示出了带管线的模芯的一部分的透视图；

图4示出了带管线的模芯的侧视图的一部分；

图5示出了模芯元件的透视图；

图6示出了模芯元件、管段和材料连接板(material web)的透视图；

图7示出了根据图6的VII的视图；

图8示出了具有根据本发明的组件的模具的变异。

具体实施方式

图1示出了上面设置有组件3的模具1，组件3由相邻的模芯元件4和材料连接板5组成。此组件3被覆盖层10覆盖，覆盖层10被相对于模具1沿着纵向边缘封闭。模具1还设置有纵向元件2以给予组件3用于制造桥元件的理想的形状。在图6和7的视图中，可以看到，利用覆盖相应模芯元件4的上侧的材料连接板部分6、覆盖模芯元件4的竖直侧的材料连接板部分7以及在模具上延伸并且转向远离模芯元件4方向的水平材料连接板部分，材料连接板5大体呈Z-形结构布置于每个模芯元件4上。相邻的材料连接板5的不同水平材料连接板部分6彼此重叠，其水平材料连接板部分8也是一样，如在图7中可以看到的。在各自的两个相邻模芯元件4之间延伸的材料连接板部分7形成路径9，注射材料可以通过该路径上升，下面将详细解释。

进口软管11分别延伸穿过一个或多个模芯元件4。为此目的，可以在两个模芯元件4之间留出空间，如图2中所示，但还可以断开其中一个模芯元件4以为进口软管11制造空间。每个进口软管11被连接至横向管线12，以使注射材料可以在组件下面横向传播，如图2中所示。横向管线12是多孔的，以使注射材料可以逐渐流出它们。图3和4中的视图示出了横向管线12位于在长度方向上彼此邻接的模芯元件4的对应横向凹槽13中。

对于每个横向凹槽13，在每个模芯元件14的底表面中中央设值的纵向凹槽15被连接于其上，如图5中所示。经由此纵向凹槽1，注射材料初始在模具1和位于其上的材料连接板部分8上方流动。如图5中所示，所述纵向凹槽15在每个模芯元件4的相反的横向凹槽13之间延伸。但是，如果纵向凹槽被完全充满注射材料，注射材料将被迫在横向方向上流出纵向凹槽15。然后，注射材料受压通过由材料连接板部分8组成的各层，导致节流效应(throttling effect)，这保证了注射材料跨过模芯元件4的纵向尺寸的均匀分布。然后，注射材料经由材料连接板部分8和邻接的竖直的材料连接板部分7在形成于相邻的模芯元件4之间的路径9中向上流。模芯元件的竖直延伸侧表面具有迫使注射材料向上流的竖直通道16、4，在该过程中每个路径9逐渐地被完全充满注射材料。当注射材料到达每个模芯元件4的上表面时，其被迫流经水平的材料连接板部分6。在这种情况下，也发生节流效应，导致向上流的注射材料跨过每个模芯元件4的上表面的均匀分布。此上表面具有两个通道部分17、18，它们在长度方向上延伸并且被壁19分开。跨过上表面流动的注射材料流进所述通道部分17、18并且流至桥部19。

如图3和4中所示，排放管线20在彼此相邻的相邻模芯元件4的桥部19的位置处延伸。通过此抽吸管线，气体和/或空气被抽出。这些排放管线的位置被选择成使得在模芯的所有部分中注射材料从横向管线12到排放管线20必须经过的路径和长度相等。这有助于完全充填模芯并且不混入空气。

参考图6和7，关于横向管线12的安装。此进口管线12由进口段21组成，进口段21的长度等于模芯元件4的厚度。当其上面具有材料连接板5的模芯元件4被放置后，在材料连接板5的竖直部分7中制造开口22，以使进口管线段21可以被插入所述开口22中并且可以被附接至前面的进口件21。因此，通过放置模芯元件4和材料连接板5，横向管线12被逐渐构造成。

图8的变异示出，除进口管线11和横向管线12之外，另外的进口管线23和排放管线24可以被提供于组件的边缘区域中。因此，保证了材料连接板也可以被容易地插入那些边缘区域中。

虽然在上面实施例被描述成液体从下面供应，但还可以设想使用其中液体被从上面供应的相反实施例。

附图标记列表

1.模具

2.模具部分

3.组件

4.模芯元件

5.材料连接板

6.水平连接板部分

7.竖直连接板部分

8.水平连接板部分

9.路径

10.覆盖层

11.进口管线

12.横向管线

13.横向凹槽

15.模芯元件底侧中的纵向槽

16.模芯元件侧壁中的竖直侧壁槽

17.模芯元件上侧中的槽部分

18.模芯元件上侧中的槽部分

19.槽部分之间的壁

20.排放管线

21.进口管线段

22.竖直连接板部分中的开口

23.辅助进口管线

24.辅助排放管线

Claims (11)

1.一种制造板件的方法，包括下述步骤：

在模具(1)上放置组件(3)，所述组件(3)包括一连串模芯元件(4)和沿着模芯元件并且在模芯元件之间延伸的可充填的材料连接板(5)，所述组件(3)包括第一侧和与所述第一侧相反的第二侧，

以密封的方式将所述组件(3)相对于模具(1)封闭在覆盖层(10)下面，

引入至少一个注射材料进口(11)，所述进口终止于所述组件(3)的第一侧，

提供注射管线(12)，其跨过模具(1)并且在所述第一侧上延伸，并且被定向成垂直于模芯元件(4)，所述注射管线(12)被连接至进口(11)，

在相邻的模芯元件(4)之间延伸的材料连接板部分(7)中分别提供通道(22)，

分别提供穿过一连串对正的材料连接板部分(7)内通道(22)的注射管线(12)，

连接被所述覆盖层(10)和所述模具封闭的空间与排放管线(20)，

经由所述进口(11)在所述组件(3)的第一侧上注射注射材料，并且使注射材料沿着由所述材料连接板(5)形成的路径(9)在模芯元件(4)之间移动，

借助于与所述进口(11)终止处位置的压力不同水平的位置的欠压，经由排放管线从被封闭的空间中排出气体。

2.根据权利要求1所述的方法，包括下述步骤：

形成一连串棱形模芯元件(4)，

使所述材料连接板(5)跨过各自的所述一连串的上侧、在各自的两个相邻模芯元件(4)之间以及跨过所述一连串的底侧延伸。

3.根据权利要求2所述的方法，包括下述步骤：

所述模芯元件(4)为块状。

4.根据权利要求1所述的方法，包括下述步骤：

提供注射管线段(21)，其长度尺寸等于模芯元件(4)的厚度尺寸，

在放置了模芯元件(4)并且在所述模芯元件上方布置了关联的材料连接板(5)之后，将注射管线段(21)插入所述材料连接板(5)中的通道(22)中，并且将所述注射管线段附连至前面放置的注射管线段或者附连至进口段。

5.根据权利要求4所述的方法，包括下述步骤：

分别提供排放管线(20)，使其横向跨过所述一连串模芯元件(4)的第二侧并且跨过材料连接板部分(6)，所述材料连接板部分(6)跨过所述一连串延伸，

分别在两个注射管线(12)之间的中央处偏置排放管线(20)。

6.根据权利要求5所述的方法，包括下述步骤：

提供模芯元件(4)，其分别具有在其第一表面中垂直于注射管线(12)延伸的槽(15)和被提供于侧壁中平行于所述槽延伸的侧壁槽(16)，所有侧壁槽被彼此隔开，

使注射材料从位于第一表面中的槽(15)侧向流动经由材料连接板(5)的材料直至进入所述侧壁槽(16)。

7.根据权利要求6所述的方法，包括下述步骤：

提供所述模芯元件(4)，每个模芯元件(4)具有位于其第二表面中的槽部分(17、18)，槽部分(17、18)被彼此分隔开并且终止于所述模芯元件(4)的相反的横向侧，所述槽部分平行于所述侧壁槽(16)位于其中的侧壁，所有槽被彼此间隔开，

使注射材料从侧壁槽(16)经由材料连接板(5)的材料流动直至进入槽部分(17、18)，

将排放管线(20)分别定位在所述模芯元件(4)的第二表面中的槽部分(17、18)的彼此面对的端部之间。

8.根据权利要求5或6所述的方法，包括下述步骤：

在组件(3)的至少一个边缘处设置至少一个辅助注射管线(23)，

在第一阶段中，注射注射材料，使注射材料只流经横向延伸的那些注射管线(12)，

在第二阶段中，再注射注射材料，使注射材料流经辅助注射管线(23)。

9.根据权利要求8所述的方法，包括下述步骤：

围绕着组件(3)设置环形辅助注射管线，

提供相对于辅助注射管线位于中央处的排放管线，

在组件(3)的一侧上将注射材料供应至辅助注射管线，

在与进口所处的一侧相反一侧的位置，从辅助注射管线抽吸部分注射材料并且只抽吸注射材料的一部分，

经由中央排放管线排出空气。

10.与根据权利要求7所述的方法一起使用的模芯元件(4)，其被提供为块状形状，具有第一表面、与第一表面相反的第二表面以及相互面对的纵向侧面以及相互面对的横向侧面，其中，所述第一表面被提供有平行于所述纵向侧面延伸的所述槽(15)，其特征在于，所述纵向侧面被提供有连续的侧壁槽(16)，所述侧壁槽(16)在第一表面和第二表面之间延伸并且被与第一表面中的槽(15)隔开，并且，所述第二表面被提供有两个相互隔开的槽部分(17、18)，它们中的每一个终止于横向侧面处，所述槽部分被与所述纵向侧面中的侧壁槽(16)隔开。

11.根据权利要求10所述的模芯元件(4)，其中，所述第一表面被提供有相反的凹槽(13)，它们中的每一个与横向侧面相邻并且位于所述第一表面中的槽(15)终止于凹槽(13)。