DE69923001T2

DE69923001T2 - Reflektor elektromagnetischer Wellen und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69923001T2
Application number: DE69923001T
Authority: DE
Inventors: Jacques Trouillet
Original assignee: TRANSFORMATION IND DE MATIERES; Transformation Industrielle De Matieres Plastiques-Stimap Ste
Current assignee: TRANSFORMATION IND DE MATIERES; Transformation Industrielle De Matieres Plastiques-Stimap Ste
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: EP1143561A1; EP1119884A1; US6486854B1; EP1143561B1; CA2337810A1; JP2002528937A; DE69923001D1; FR2784804A1; BR9912233A; WO2000024086A1; ATE286309T1; FR2784804B1; AU6095299A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Reflektoren elektromagnetischer Wellen aus einem Element aus einem elektrisch leitenden Material, der vorzugsweise eine konvexe Fläche aufweist, die einen Brennpunkt für Funkwellen definiert. Dies sind meist Antennen in Form einer kugelförmigen oder parabolischen Kappe, doch sie können auch jede andere Form aufweisen, die einen Brennpunkt ergibt.
Es ist bereits eine Antenne aus Metall bekannt, die hergestellt wird, indem eine kugelförmige Kappe, die es ermöglicht, von einem Satelliten ausgehende Signale in einem Punkt zu fokussieren, in einem oder mehreren Durchgängen tiefgezogen wird. Die Metalloberfläche ist gegenüber den vom Satelliten übertragenen Frequenzen strahlenundurchlässig und ermöglicht einen theoretischen Reflexionsgrad von 100 %. Da die Form durch Tiefziehen erzielt wird, muss das Blech mehreren Oberflächenbehandlungen unterzogen werden, um der Korrosion vorzubeugen. Diese Behandlungen erfordern Nachbearbeitungen nach dem Tiefziehen, insbesondere das Anbringen einer Appretur und eines Anstrichs.
Durch DE 3911445 A sind auch Antennen aus einem warmaushärtenden Material bekannt, die ein Werkzeug erfordern, das dazu bestimmt ist, die gewünschte, insbesondere parabolische, Form zu erzielen. Ein Metallnetz wird in dem Werkzeug manuell in Form gebracht. Anschließend wird ein Materialklumpen in das Werkzeug über dem Netz eingebracht. Das Werkzeug wird verriegelt. Es wird ein Brennvorgang durchgeführt, um das eingebrachte Material zu polymerisieren. Nach dem Brennen wird das Werkzeug geöffnet, und das Werkstück wird entformt. Auf Grund der Formtechnologie ist eine Entfernung des Pressgrats erforderlich, gefolgt von einem Poliervorgang sowie dem Anbringen einer Appretur und sodann eines Anstrichs an beiden Seiten.
In EP 595 418 wird eine Antenne beschrieben, die ein Metalldrahtgewebe umfasst, das durch Spritzguss in ein thermoplastisches Harz eingebettet wird. Dem Metalldrahtgewebe wird die gewünschte Form verliehen, bevor der Gussvorgang durchgeführt wird. Ein Metalldrahtgewebe mit großer Genauigkeit in eine Parabolform zu bringen, ist ein sehr schwierig durchzuführender Vorgang.
Die Pulverlackierungstechnologien ermöglichen es nicht, ohne unangemessen hohe Herstellungskosten eine große Vielfalt an Farbtönen zu erzielen, da es notwendig ist, das Herstellungswerkzeug beim Übergang von einem Farbton zum anderen zu reinigen.
Die Erfindung hilft diesen Mängeln ab und ermöglicht es, einen Reflektor elektromagnetischer Wellen zu erzielen, der vor Korrosion geschützt ist, viel einfacher herzustellen ist und insbesondere die eventuelle Verwendung eines einfacher und mit geringeren Kosten anzubringenden Anstrichs ermöglicht, womit auf alle Pulverlackierungsvorgänge und auf dadurch verursachte Reinigungsvorgänge verzichtet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Reflektors elektromagnetischer Wellen nach Anspruch 1.
Es ist nicht mehr notwendig, das Netz unabhängig vom Gussvorgang zu formen. Diese Formung erfolgt durch den Gussvorgang selbst.
Das Netz aus elektrisch leitendem Material kann Drähte umfassen, die in einer vorzugsweise konstanten Entfernung voneinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist das Netz ein insbesondere flaches Gewebe oder Gitter.
Die Herstellung erfolgt durch Spritzguss eines thermoplastischen Materials, vorzugsweise auf ein Gitter mit regelmäßigen Maschen aus einem elektrisch leitenden Material. Die Einspritzung erfolgt unter hohem Druck, insbesondere über 50 Bar und meist zwischen 150 und 450 Bar.
Vorzugsweise besteht das Verfahren darin,

– zwischen die beiden Formhälften einer Form zum Spritzguss von thermoplastischem Material ein Netz aus einem elektrisch leitenden Material zu klemmen, das derartige Abmessungen aufweist, dass es über den Umfang der Vertiefung der Form hinausragt,
– thermoplastisches Material in die Vertiefung zu spritzen,
– ein Spritzgussteil zu entformen, über dessen Umfang das Netz hinausragt,
– das Netz unmittelbar bei dem Teil zu schneiden.

Auf diese Weise wird das Netz während des Gussvorgangs gut gehalten, und die Krümmungen des Netzes und der Umhüllung sind nicht dezentriert, da das Ganze automatisch durch den herkömmlichen Gussvorgang erzielt wird. Die Umhüllung der Drähte ist oft fast vollständig und findet jedenfalls über mehr als 80 % des Querschnitts der Drähte statt.
Als elektrisch leitendes Material können insbesondere eisenhaltige und nicht eisenhaltige Metalle sowie Fasern aus Carbon oder ihre Oxide und ganz besonders Aluminium und rostfreier Stahl verwendet werden. Der Draht hat im Allgemeinen einen Durchmesser von 0,005 bis 0,5 mm, wobei die Drähte selbstverständlich auch einen anderen Querschnitt als einen kreisförmigen aufweisen können und wobei sich die oben genannten Werte auf die größte Abmessung des Querschnitts beziehen.
Als thermoplastisches Material können insbesondere Polyethylen, Polypropylen oder andere Polyolefine, ABS, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat sowie alle anderen einspritzbaren thermoplastischen Materialien verwendet werden. Die Dicke des eingespritzten Kunststoffs beträgt im Allgemeinen zwischen 0,5 mm und 1 cm.
Vorteilhafterweise beträgt der Abstand zwischen den Drähten zwischen 0,003 mm und 1,5 cm.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Antenne die gewünschte Farbe dadurch verliehen, dass der Kunststoff in der Masse gefärbt wird. Die Antenne kann auch durchsichtig sein.
In den beiliegenden, nur als Beispiel gegebenen Zeichnungen:
ist 1 eine perspektivische Ansicht, die zwei erfindungsgemäße Formhälften zeigt, zwischen die ein Metalldrahtgewebe eingefügt wird,
zeigt 2 das Metalldrahtgewebe in dem Stadium, in dem es zwischen die beiden Formhälften geklemmt wird,
ist 3 ein Aufriss einer erfindungsgemäßen Antenne, bevor das Drahtgewebe zugeschnitten wurde,
stellt 4 die Antenne mit einem Abfall des zugeschnittenen Drahtgewebes dar,
ist 5 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Antenne im Schnitt, und
ist 6 eine Teilansicht einer Variante einer erfindungsgemäßen Antenne im Schnitt.
Ein flaches Metalldrahtgewebe 1 wird auf einer der beiden Formhälften 2, 3 einer Spritzgussform für thermoplastisches Material gehalten. 2 zeigt, dass das Drahtgewebe 1 über den Umfang der Vertiefung 4 der Form hinausragt, wenn es zwischen den beiden Formhälften 2, 3 eingeklemmt ist.
3 zeigt das entformte Spritzgussteil 5, in dem das Drahtgewebe 1 eingebettet ist, das durch einen Teil 6 vorragt. 4 zeigt, dass der Teil 6 in Form von Abfall 6 weggeschnitten wurde, was eine Parabolantenne mit der Form der Vertiefung 4 zurücklässt, die, wie 5 und 6 zeigen, aus dem Drahtgewebe 1 gebildet ist, das mit einer Schicht 7 aus thermoplastischem Kunststoff beschichtet ist. Die Antenne umfasst einen parabolischen mittleren Teil 8 und einen Umfangsrand 9. Im mittleren Teil 8 erscheint punktuell das Drahtgewebe 1 auf einer der Seiten der Schicht 7, während das Drahtgewebe 1 in mindestens einem Teil des Randes 9 in der Schicht 7 versenkt ist. Die Antenne von 5 wurde erzielt, als die Richtung des in die Form eingespritzten Stroms vertikal von unten nach oben gerichtet war, während er in 6 vertikal von oben nach unten gerichtet war.
Das folgende Beispiel illustriert die Erfindung.
Polyethylen, das vorher auf eine Temperatur von 260°C gebracht wurde, wird derart eingeführt, dass es durch einen Einspritzpunkt in die Vertiefung 4 der Form fließen kann, die die Form des zu erzielenden Reflektors aufweist und in die ein flaches Aluminiumdrahtgewebe eingesetzt wird, das aus ihr herausragt. Um die Vertiefung zu füllen, wird auf den Kunststoff ein Druck von 177 Bar ausgeübt, die Schließkraft der beiden Formhälften beträgt 800 Tonnen. In die Vertiefung werden 1,2 kg Polyethylen eingespritzt. Die Einspritzdauer beträgt 7 Sekunden. Der Einspritzdruck beträgt 117 Bar. Nach Beendigung der Einspritzung lässt man 50 Sekunden abkühlen, die Form wird geöffnet und das Aluminiumdrahtgewebe wird zugeschnitten, um einen erfindungsgemäßen Reflektor elektromagnetischer Wellen zu erhalten.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Reflektors elektromagnetischer Wellen mit einer parabolischen Form, wobei ein elektrisch leitendes Netz (1) in ein Formwerkzeug (2, 3) eingesetzt wird, thermoplastischer Kunststoff in das Formwerkzeug (2, 3) eingebracht wird und ein Reflektor entformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – das in das Formwerkzeug (2, 3) eingesetzte Netz (1) eine andere Form als die genannte parabolische Form aufweist und – das vorzugsweise durchsichtige thermoplastische Material in das Formwerkzeug (2, 3) mit einem derartigen Druck eingespritzt wird, dass es das Netz (1) in die genannte parabolische Form bringt, und zwar in einer Schicht (7) mit einem parabolischen mittleren Teil und einem Randteil, wobei das Netz an einer der Seiten der Schicht punktuell erscheint und wobei das Netz (1) an einem Teil des Randes in der Schicht versenkt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Netz (1) ein vorzugsweise flaches Metalldrahtgewebe ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, – zwischen die beiden Formhälften (2, 3) einer Form zum Spritzguss von thermoplastischem Material ein Netz (1) aus einem elektrisch leitenden Material zu klemmen, das derartige Abmessungen aufweist, dass es über den Umfang, der Vertiefung (4) der Form hinausragt, – thermoplastisches Material in die Vertiefung (4) zu spritzen, – ein Spritzgussteil zu entformen, über dessen Umfang das Netz (1) hinausragt, – das Netz (1) unmittelbar bei dem Teil zu schneiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzdruck des thermoplastischen Kunststoffs über 5 Bar beträgt.