DK173918B1 - Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af kompositplader - Google Patents

Description

DK 173918 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af kompositpla-der som beskrevet i den indledende del af krav t. Opfindelsen angår også et apparat til fremstilling af kompositplader.

5 Det er kendt teknologi at fremstille kompositplader fra matricer, der består af tråde i forskellige materialer. En meget benyttet metode er at fremstille disse plader i forme ved varme og trykpåvirkning af matricen med eller uden en limkomponent. I de tilfælde, hvor der ikke benyttes en limkomponent, består trådene af en polymer, der smeltes under varmepåvirkning, hvorefter den færdige plade fremkommer efter afkøling og 10 hærdning. For at forstærke materialet er det kendt at blande polymertråde og glasfibre, hvor polymertrådene smeltes under kompositformningen, hvorved polymeren omslutter de ikke smeltede glasfibre, som herefter fungerer som armeringsmateriale.

For at kompositplader fremstilles med en glat og plan overflade og en tilnærmelsesvis 15 homogen tykkelse, er det nødvendigt at benytte fibre, der er lange og arrangeret velordnet, det vil sige trådene har bestemte foretrukne retninger, for eksempel i bestemte vinkler i forhold til baneretningen. Sådanne matricer kaldes væv. Denne betegnelse dækker ikke kun matricer, der er vævet, men også matricer, hvor lange, ordnede tråde er samlet ved syning. Betegnelsen væv benyttes for langfiberkompositter i modsæt-20 ning til “non-woven” materialer, der er blandinger af korte fibre, som for eksempel benyttes til isolationsmåtter.

For at fremstille kompositplader i lange baner kan man benytte en såkaldt båndpresse, som for eksempel kendes fra international patentansøgning W097/26397. En matrix 25 af tråde føres igennem en opvarmningsproces og en presningsproces, hvor presnings processen foregår mellem trykvalser, om hvilke der løber bånd således, at komposit-pladen i baneform fremstilles mellem bånd på hver side af pladen. Båndpresser er imidlertid meget dyre apparater, hvorfor der er blevet udviklet andre apparater til fremstilling af kompositplader i baneform uden brug af båndene omkring valserne.

30 Disse apparater koster kun en mindre brøkdel af tilsvarende båndpresser.

DK 173918 B1 2

Et sådant apparat er beskrevet i norsk patentansøgning NO 984275 med oprindelig international patentansøgning W098/31857. I dette apparat fremstilles kompositplader i baneform ud ffa et væv af polymertråde og armeringstråde, fortrinsvis glasfibre. Vævet føres igennem en første opvarmningszone, hvor vævet opvarmes ved varmestrå-5 ling til en første temperatur. Herefter føres vævet over et antal varme stave, der opvarmer vævet til over smeltetemperaturen. Efter dette opvarmningstrin nedkøles vævet og udsættes for pres for at forme selve kompositplademe. Under presningen lægger det smeltede polymer sig omkring glastrådene, hvorved kompositen dannes med en mere eller mindre glat overflade.

10

Denne metode har en del ulemper. For at bevirke en fuldstændig smeltning af vævet, udsættes vævet for en stærk varmestråling i en forvarmningstrin. Dette forvarmnings-trin har den ulempe, at der opnås en temperatur på ydersiden af vævet, der er omkring nedbrydningstemperaturen for polymeren, for eksempel 230°C for polypropylen, for-15 kortet PP, mens temperaturen midt i vævet er meget lavere, for eksempel 140°C, og ofte under smeltetemperaturen, som for PP er 165°C. Vævet gennemgår altså en nedbrydning af de yderste polymerfibre, hvilket er yderst uhensigtsmæssig, men hvilket man accepterer for at opnå den nødvendige opvarmning til den sluttelige temperatur, hvor polymeren er smeltet til kompositdannelse.

20

En yderligere ulempe, når vævet varmes op til smeltetemperatur først, hvorefter det presses ved en lavere temperatur, er manglende homogenisering i materialet. Homogenisering er funktionen, hvor polymeren smelter fuldstændigt og derefter omslutter armeringsmaterialet. Hidtil kendte systemer er nødt til at køre med en høj hastighed 25 for at minimere tidsrummet mellem opvarmningen og den efterfølgende presning med de kolde valser. Men ved høj hastighed formår man ikke at varme vævet op til den rette arbejdstemperatur, som ligger et godt stykke over smeltetemperatur og helst tæt op ad nedbrydningstemperaturen. Dette er en af grundene, hvorfor der benyttes forvarmningstrin med varmestråling i kendte systemer. Man har dog endnu ikke kunnet 30 løse dette problem fuldstændigt, idet en hurtig proceshastighed resulterer i en dårlig opvarmning og en utilfredsstillende homogenisering af materialet, mens en langsom proceshastighed resulterer i en bedre opvarmning, men til gengæld er tiden, indtil væ- DK 173918 B1 3 vet når presningsvalseme, lang, hvorved presningen foregår ved en for lav temperatur, hvilket også resulterer i en utilfredsstillende homogenisering.

Det er formålet med opfindelsen at angive en fremgangsmåde og apparat til fremstil-5 ling af kompositplader af et væv, hvor de ovennævnte ulemper undgås, og hvor opvarmningen af vævet fortrinsvis foregår uden opvarmning med varmestråling.

Dette formål opnås ved en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte type, som er særpræget som beskrevet i den kendetegnende del af krav 1.

10

Ved at en eller flere varmvalser, der er opvarmet til varmvalsetemperaturen, indgår i presningsprocessen sikres, at presningen foregår, mens polymeren er smeltet. Dette er et vigtigt aspekt, idet dette minimerer hulrumsvoluminet i den endelige kompositpla-de. Hulrumsvulominet er det volumen, der i kompostten udgøres af luft. Jo større dette 15 hulrumsvolumen er, jo mindre styrke har kompositpladen.

Endvidere sikres, at de enkelte armeringstråde i kompositpladen omsluttes i størst mulig grad og helst fuldstændigt af den først smeltede og senere størknede polymer.

Ved en optimal omslutning af armeringsmaterialet opnås den højeste styrke i materia-20 let.

I en anden udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at vævet omfatter tråde af polymer, fortrinsvis PP, PET eller PTFE, samt tråde af et armeringsmateriale, fortrinsvis glasfibre, men kulfibre eller fibre af andet materiale ville kunne bruges ligele- 25 des.

I en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at andelen af glastråde i vævet er mellem 55% og 75%, fortrinsvis mellem 60% og 70%, og allerhelst 60%.

Ved at anvende et væv, hvor andelen af armeringsmaterialet, såsom glas, er højt, op-30 nås en meget stor styrke i materialet. På den anden side er det vanskeligt at opnå en glat overflade af materialet ved en høj andel af armeringsmaterialet. Valget af andelen af armeringsmaterialet er således et kompromis mellem disse to hensyn. Det har over- DK 173918 B1 4 raskende vist sig, at hvis andelen af glasfibre i et væv, der også består af polymerfibre, er tæt på 60 %, så er styrken i vævet meget høj, mens det stadig er muligt, at fremstille kompositplademe med en meget glat overflade.

5 I en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at varmvalsetemperaturen er mellem 0° - 20° under nedbrydningstemperaturen for det materiale, der har den laveste nedbrydningstemperatur, fortrinsvis mellem 0° og 10° under nedbrydningstemperaturen og allerhelst mellem 0° og 6° under nedbrydningstemperaturen. Nedbrydningstemperaturen for PP er 220°C. Ved opvarmning over denne temperatur be-10 gynder en nedbrydningsproces af fibrene. Derfor er det vigtigt, at polymeren ikke opvarmes højere end nedbrydningstemperaturen. På den anden side er det vigtigt, at polymeren er så viskøs som mulig, for at polymeren slutteligt omslutter armeringsfibrene i tilstrækkelig grad.

15 I en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at varmval setrykket er mellem 20 N/mm og 50 N/mm, fortrinsvis mellem 20 N/mm og 40 N/mm, og allerhelst 30 N/mm. Trykket er angivet i kraftenhed per mm valselængde. Trykket i presningsprocessen skal afpasses meget nøje efter produktionshastigheden og temperaturen i kompositmaterialet. Ved lav temperatur er polymeren tyktflydende, og der kræ-20 ves mere pres for at fordele den flydende polymer, mens kompositen ved høj temperatur ikke må udsættes for højt pres, idet det vil ødelægge strukturen af den glatte kom-positbane. Det har vist sig, at trykket i en fremgangsmåde ifølge opfindelsen er meget hensigtsmæssig 30 N/mm.

25 I en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at proceshastigheden er mellem 0,5 m/min og 2 m/min, fortrinsvis mellem 1,4 og 1,6 m/min. Det er hensigtsmæssig at have en høj produktionshastighed, idet produktet derved kan fremstilles på kortest mulig tid. Især ved en presningsproces, der omfatter såvel varme valser som kolde valser, er det vigtigt, at kompositpladen transporteres fra den varme proces til 30 den kolde presningsproces, inden materialet er afkølet så meget, at der ikke længere kan foregå en tilstrækkelig homogenisering og formning af materialet ved den sidste presningsproces med kolde valser. Dog må produktionen ikke være så hurtig, at der DK 173918 B1 5 ikke foregår en tilfredsstillende homogenisering, det vil sige flydning af polymeren og omslutning af glasfibrene. Med kold menes i denne sammenhæng en temperatur betydelig under smeltetemperaturen for polymeren. Ved at opvarme vævet med valser og bevare denne temperatur under presningen med varmvalseme, er det muligt, at køre 5 med en tilstrækkelig lav hastighed, således, at man sikrer en tilfredsstillende homogenisering af det smeltede materiale. Ved at anvende en presningsproces, hvor trykvalsen har varmvalsetemperaturen, har kompositpladen stadigvæk en temperatur, hvor polymermaterialet er smeltet, når den forlader den del af presningsprocessen, der omfatter den varme valse, hvilket har vist sig at være en stor fordel.

10 I en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at den tilførsel af varme til vævet, der foregår ved varmeoverførsel fra mindst én varmvalse til vævet ved vævets kontakt med varmvalsen, udgør mellem 80% og 100 %, fortrinsvis 100%, af den totale varmetilførsel under opvarmningsprocessen.

15

Ved at benytte fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvor vævet varmes op ved vanme fra valser med varmvalsetemperatur og hvor vævet presses af en valse med varmvalse-temperatur, har det overraskende vist sig, at den ifølge opfindelsen fremstillede kom-posit har et langt højere stivhed end tilsvarende hidtidige fremstillede kompositplader, 20 hvilket er tegn på god støbning. En høj stivhed for materialet er en fordel, når kompositplader indgår som komponenter i større komplekse strukturer, hvor man ønsker, at kompositpladen er medvirkende til den strukturelle stabilitet.

Stivheden er udtrykt ved det såkaldte E-modul, som er forholdet mellem en tryk- eller 25 trækpåvirkning på materialet i kompositpladens længderetning og den dertil svarende relative længdeudvidelse. Ved en vis trækpåvirkning af kompositpladen, er E-modulet større, jo mindre denne plade forlænges som resultat af trækket.

Der er blevet foretaget målinger af E-modulet for kompositplader, der er blevet ffern-30 stillet ved en fremgangsmåde ifølge opfindelsen og med et udgangsmateriale med or-totrop fiberoplæg for armeringsmaterialet, hvor fiberfordelingen i vævet var 50 % i længderetning og 50% i tværretning. Værdien for E-modulet er blevet målt til 14 GPa.

DK 173918 B1 6

Der er også blevet foretaget målinger af kompositplader, som er fremkommet ved samme udgangsvæv, men som er blevet fremstillet af Vetrotex som beskrevet i norsk patentansøgning NO 984275. E- modulet for dette materiale var 7-8 GPa.

5

Hvorfor kompositplademe ifølge opfindelsen har en dobbelt så stor styrke som hidtil fremstillede kompositplader er ikke klarlagt i detalje, men de ovenfor givne argumenter for indflydelse af temperatur, opvarmningsmetode, tryk og proceshastighed tyder på, at den meget forhøjede stivhed er et resultat af en kombination af disse faktorer, 10 hvor presning med en valse ved varmvalsetemperatur er afgørende for processen.

I en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at opvarmningsprocessen omfatter opvarmning med varmestråling. Dette er en mulighed, som kan anvendes i denne udførelsesform. Det har dog vist sig, at dette trin kan undværes.

15 I en yderligere udførelses form er opfindelsen særpræget ved, at opvarmningen med varmestråling tilvejebringer en temperatur af vævet på mellem 110°C og I70°C, fortrinsvis mellem 120°C og 160°C, og allerhelst 140°C. Såfremt forvarmning benyttes, har denne temperatur vist sig fordelagtig. Det er vigtigt, at der ved varmestrålingsbe-20 handling dog ikke tilføres så meget varme til overfladen af vævet, at dette nedbrydes. Generelt er det ikke nødvendigt at benytte forvarmning af vævet, dog er det ikke udelukket, at der i visse tilfælde kan opnås en fordel ved opvarmning trods varme presningsvalser.

25 i en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at vævet under presningsprocessen udsættes for et valsetryk kun hvis tykkelsen af kompositpladen er over en hvis justerbar mindstetykkelse. Mindstetykkelsen justeres til en passende værdi under hensyntagen til vævets tykkelse og antal væv, der smeltes og presses sammen.

30 T en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at vævet under afkølingsprocessen udsættes for koldvalsetryk af mindst én roterende koldvalse. Efter presningens første trin, hvor kompositpladen dannes med vævet som udgangsstof, kan DK 173918 B1 7 der med fordel anvendes et eller flere efterfølgende presningstrin, hvor de tilsvarende valser har en meget lavere temperatur end varmvalsetemperaturen. Under denne proces, kan kompositpladen, der endnu ikke er hærdet, formes efter forudbestemte profi ler. Pladen kan for eksempel blive bibragt en bølget eller takket form afhængig af det 5 ønskede slutprodukt. Koldvalseme skal således være udformet hensigtsmæssigt til de specielle formål.

I en yderligere udførelsesform er opfindelsen særpræget ved, at vævet udsættes for en strukturering af overfladen under presningsprocessen i varm tilstand, og/eller ved 10 presning under afkjølingsprocessen. En sådan strukturering af vævet kan eksempelvis

foretages af koldvalseme, såfremt deres overflade er udformet med den struktur, der N

efter trykket er overført til kompositpladens overflade. Selve vævet kan være forsynet med huller af forskellig form, hvilket supplerer en specifik strukturering af vævet.

15 Et apparat til fremstilling af kompositplader omfattende ét eller flere midler for tilfø-ring af mindst én matrix af tråde, fortrinsvis et væv med polymertråde og glastråde, mindst ét organ til opvarmning af matricen, mindst én opvarmet roterende valse, over hvilken matricen føres, og hvilken roterende valse er opvarmet til en varmvalsetempe-ratur, som ligger over smeltepunktet for det af materialerne i matricen, der har det la-20 veste smeltepunkt, og under smeltepunktet af det materiale, der har det højeste smeltepunkt, og hvor varmvalsetemperaturen er under nedbrydningstemperaturen for et hvilket som helst af materialerne, mindst én indretning til sammenpresning af matricen, samt mindst én anordning til afkøling af matricen er ifølge opfindelsen særpræget ved at indretningen til sammenpresning af matricen omfatter mindst én roterende varmval-25 se, der er opvarmet til varmvalsetemperaturen.

I en yderligere udførelsesform er apparatet særpræget ved, at indretningen til sammenpresning af matricen omfatter mindst ét sæt af to i modsat retning og med samme overfladehastighed roterende varmvalser med parallel omdrejningsakse, som er op-30 varmet til varmvalsetemperaturen, hvilke varmvalser er indrettet med en indbyrdes afstand, fortrinsvis justerbar, og et mod hinandens omdrejningsakse rettet tryk, for- DK 173918 B1 8 trinsvis justerbart, og således, at matricen ved passage imellem varmvalseme samtidig udsættes for varme og pres.

I en yderligere ud førelses form er apparatet særpræget ved, at indretningen til sam-5 menpresningen af matricen omfatter mindst ét sæt af to i modsat retning og med samme overfladehastighed roterende koldvalser, hvilke koldvalser har en overfladetemperatur, der er under smeltetemperatureme af de materialer, der indgår i vævet, med parallel omdrejningsakse, hvilke koldvalser er anbragt efter varmvalseme og indrettet med en indbyrdes afstand, fortrinsvis justerbar, og et mod hinandens omdrejningsakse 10 rettet tryk, fortrinsvis justerbart, således, at matricen ved passage imellem koldvalsene udsættes for yderligere pres.

I en yderligere udførelses form er apparatet særpræget ved, at organerne til opvarmning af matricen omfatter mindst én roterende forvarmvalse, som er opvarmet til varmval-15 setemperatur og som er anbragt før indretningen til sammenpresning af matricen.

I en yderligere ud førelses form er apparatet særpræget ved, at varmvalseme har en diameter mellem 200 mm og 600 mm, fortrinsvis mellem 350 mm og 450 mm, og allerhelst på 400 mm. Det er fordelagtigt, at varmvalseme har en relativ stor diameter, 20 idet der så er mulighed for at lade vævet have kontakt med valsens overflade over et stort areal, hvilket fører til en grundig gennemvarmning af materialet. Ved små diametre, for eksempel 40 mm, opnås en utilfredsstillende opvarmning af materialet således, at der er en betydelig temperaturforskel mellem overfladen af den dannede komposit-plade og midterplanen i kompositpladen. I lyset af, at polymeren ved smeltning og 25 presning skal omslutte armeringstrådene fuldstændigt, er det fordelagtigt med store valser til opvarmning af vævet med kontaktvarme.

I en yderligere udførelsesform er apparatet særpræget ved, at varmvalseme og/eller koldvalseme er udformet som omdrejningslegemer med et overfladeprofil der afviger 30 fra en cylindrisk form således, at den resulterende kompositplade tilføres en form, der afviger fra en plan flade.

DK 173918 B1 9 I en yderligere udførelsesform er apparatet særpræget ved, at indretningen til sammenpresning af matricen har en justerbar mindsteafstand for passage af matricen igennem denne indretning, hvilken mindsteafstand definerer en grænse for sammenpresning af kompositpladen.

5 I en yderligere udførelsesform er apparatet særpræget ved, at organerne til opvarmning omfatter mindst én station med varmestråling. Ved test af opfindelsen har det vist sig, at det ikke er nødvendigt med opvarmning af vævet med varmestråling. Opfindelsen er dog ikke indskrænket til ikke at benytte denne opvarmningsform, og det er ikke 10 udelukket, at det i specielle tilfælde kan være en fordel at benytte dette opvarmningstrin.

Kompositplader fremstillet ifølge opfindelsen kan med fordel benyttes i komplekse strukturer, hvor pladerne indgår som erstatning for aluminiumsplader. Kompositplader 15 har et bedre forhold mellem vægt og stivhed end aluminiumsplader, og er langt mere slagstærke. Disse egenskaber er ofte afgørende for materialevalget. Således kan kompositplader ifølge opfindelsen erstatte aluminiumsoverflader i fødevarebranchen, for eksempel i kølevogne. Der benyttes allerede kompositplader i kølevogne, dog er disse kompositplader fremstillet af et termohærdende plastmateriale og eventuel indlejret 20 glas som armeringsmateriale. Kompositplader, der er fremstillet ifølge opfindelsen, indeholder termoplastisk materiale samt et armeringsmateriale, såsom glas. De kan produceres meget hurtigere, billigere og kan endda genformes og derved tilpasses meget specifikke opgaver.

25 Andre anvendelsesområder er kølecontainere, tørlast containere, karosseridele til landbrugsmaskiner, fly-, båd- og automobilkomponenter, armerede kabinetter til elektronikindustrien, komponenter til våbenindustrien, komponenter til byggebranchen, for eksempel beklædning af facader og skillevægge, samt komponenter til møbelindustrien.

30 DK 173918 B1 10

Eksempel I tabellen nedenfor er der angivet forskellige parametre som er benyttet ved en fremstillingsmetode ifølge opfindelsen af kompositplader ud fra et væv, der bestod af 60% glasfibre og 40% polypropylenfibre (PP).

5 ______

Eks. Plade- Valsetryk for Valsetryk foi Varmvalse- Koldvalse- Proces- Temperatur ved tykkelse varme valser kolde valser temperatur Tj temperatur T2 hastighed forvarmning [mm] Pj [N/mm] P2 [N/mm] [m/min] [°£] ~! 0^8 (flag) 20 50 190 4(Γ Γ,5m/mhT Ϊ35 2 1,5 (2 lag) _20__20___ 214 "~40 0,6 m/min_ 140 3 1,6 (2 lag) 20 20 220 40 2 m/min Ingen forvarmning ~T~ 1,65 (2 lag) 20 20 214 40~ 1,4 m/min 140

For nogle af vævene blev der benyttet forvarmning, hvilket dog viste sig ikke at være nødvendigt for det aktuelle væv. Som det ses af tabellens eksempel 3, var det muligt endog at forhøje proceshastigheden, når der ikke benyttedes forvarmning. Det var i 10 dette tilfælde ikke nødvendigt at benytte højere tryk, dog var temperaturen tæt på vævets nedbrydningstemperatur, som er omkring 220°C.

Udover de i tabellen anførte parametre er der blevet foretaget forsøg med varierende tryk mellem 20 N/mm og 600 N/mm for varmvalseme og for koldvalseme. 20 N/mm 15 har dog vist sig at være en meget hensigtsmæssig værdi.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende med henvisning til tegningen, hvor FIG. 1 er en skitse af et apparat til fremstillingsmetoden ifølge opfindelsen, FIG. 2 er en anden udførelsesform af et apparat ifølge opfindelsen, 20 FIG. 3 viser forskellige udførelsesformer for valseprofiler og FIG. 4 er en tredje udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen.

FIG. 1 er en skitse af et apparat til brug ved udøvelsen af fremstillingsmetoden ifølge opfindelsen. Vævet 1, som er en langfiberkomposit, for eksempel en vævet eller syet 25 matrix af polypropylenfibre og glasfibre, transporteres fra en rulle 2 til en varmvalse 3, der er opvarmet til en varmvalsetemperatur TI, hvor varmvalsetemperaturen TI er en temperatur, som ligger over smeltepunktet for det af materialerne, der har det laveste smeltepunkt, og under smeltepunktet af det materiale, der har det højeste smeltepunkt, DK 173918 B1 11 og hvor varmvalsetemperaturen er under nedbrydningstemperaturen for et hvilket som helst af materialerne. Under kontakten 4 med varmvalsen 3 opvarmes vævet 1 til over smeltetemperaturen for en eller flere af kompositmaterialeme, hvorefter vævet under pres PI af valsen, typisk mod en anden varmvalse 3’, formes til en delvis smeltet 5 kompositbane 5. Optionalt benyttes et andet sæt valser 6 og 6’, som er koldvalser, til videre presning med tryk P2 og formning af kompositbanen 5, 7. Koldvalseme har en temperatur T2, der ligger betydeligt under varmvalsetemperaturen TI, for eksempel ved stuetemperatur. Afkølingen af kompositbanen 5, 7 kan foregå under denne anden presning samt ved en yderligere aktiv afkøling derefter; eller afkølingen kan foregå 10 ved passiv afkøling, det vil sige ved varmeafgivelse af kompositbanen til omgivelserne.

På FIG. 1 er der vist to baner væv 1 og P, som presses sammen til én kompositbane.

Det er muligt at anvende kun én bane. Ved at anvende to baner med en vis tykkelse og 15 som sammensmeltes i stedet for én bane med den dobbelte tykkelse, opnås en bedre gennemvarmning af vævene inden presningen. Alternativt kan et større antal væv presses sammen, eventuelt med flere presningstrin i et mere kompleks udformet apparat.

20 FIG. 2 er en anden udførelsesform af et apparat ifølge opfindelsen, hvor der benyttes en varmvalse 3 og en forvarmvalse 8 til opvarmning af vævet 1 til varmvalsetemperaturen. Forvarmvalsen har en temperatur TO, som kan være lig med eller forskellig fra varmvalsetemperaturen. Kontaktfladen 4 med varmvalseme bliver derved større, hvilket sikrer en gennemvarmning af vævet inden presningen med pres P1. Især for tykke-25 re væv 1 er dette en stor fordel. Mellem forvarmvalsen 8 og varmvalsen 3 udsættes vævet ligeledes for pres af en styrke P0, som er variabel.

Hvis det skulle vise sig nødvendigt, er det muligt at anvende flere varmvalser i forlængelse af hinanden. De forskellige varmvalser kan have samme eller forskellig tem-30 peratur. Endvidere udsættes vævet mellem de enkelte valser for pres af forskellig styrke. Et apparat ifølge opfindelsen kan derved udformes på forskellig vis afhængig af de ønskede procestrin.

DK 173918 B1 12

Valsemes omdrejningshastigheder, wO, wO’, wl, wl’, w2 og w2’ er indbyrdes afpasset efter valsemes 3, 3’, 6, 6’ diametre således, at vævet ikke udsættes for uhensigtsmæssig stræk men dog transporteres igennem apparatet i strakt tilstand.

5 FIG. 1 viser tillige andre organer 9 til opvarmning af vævet 1. Disse udgøres af var-meenheder med varmestråling. Sådanne varmeenheder 9 vil i de fleste tilfælde ikke være behov for, idet opvarmningen ffa varmvalseme er tilstrækkelig. Dog kan det i visse tilfælde vise sig at være nyttigt at opvarme vævet først i denne varmeenhed.

10 På FIG. 3 vises forskellige profiler for valserne i retning vinkelret på valsemes 6, 6’ omdrejningsakse 10, 10’. Valserne er anbragt overfor hinanden med en vis mindsteafstand 11, der er justerbar afhængig af vævets tykkelse. Valserne kan endvidere være forsynet med en overfladestruktur, som overføres til vævet under presningen.

15 (FIG. 4) Vævet 1 kan under dannelsen af kompositbanen tillige dækkes af et overfladelag 12, 12’, for eksempel en glat kunststofbane, en metalbane eller andet, hvilket er skitseret på FIG. 4. Denne overfladebane 12 vil typisk tilføres mellem varmvalseme 3, 3’ og koldvalseme 6, 6’. For at overfladebanen 12, 12’ sammen med den smeltede 20 kompositbane 5 danner den færdige kompositbane 7, tilføres overfladebanen 12, 12’ mens kompositbanen 5 endnu ikke er hærdet. Det er også muligt at opvarme koldvalseme 6, 6’ til en temperatur således, at overfladebanen 12, 12’ opvarmes inden kontakt med det kompositbanen 5. Som alternativ kan man anvende opvarmning med varme-stråler 13 for overfladebanen 12, 12’.

25

Claims (18)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af kompositplader, hvor et væv, der omfatter mindst to materialer, føres over mindst én roterende varmvalse, der er opvarmet til en varm- 5 valsetemperatur, som ligger over smeltepunktet for det af materialerne, der har det laveste smeltepunkt, og under smeltepunktet af det materiale, der har det højeste smeltepunkt, og hvor varmvalsetemperaturen er under nedbrydningstemperaturen for et hvilket som helst af materialerne, hvor vævet gennemgår en opvarmningsproces, en presningsproces i varm tilstand og en afkølingsproces for at danne en kompositbane, 10 kendetegnet ved, at vævet i presningsprocessen udsættes for varmvalsetryk af mindst én roterende varmvalse, der er opvarmet til varmvalsetemperaturen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at vævet omfatter tråde af polymer, fortrinsvis PP, PET eller PTFE, samt tråde af et armeringsmateriale, for- 15 trinsvis glasfibre.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2kendetegnet ved, at andelen af glastråde i vævet er mellem 55% og 75%, fortrinsvis mellem 60% og 70%, og allerhelst 60%.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmvalsetemperaturen er mellem 0° - 20° under nedbrydningstemperaturen for det materiale, der har den laveste nedbrydningstemperatur, fortrinsvis mellem 0° og 10° under nedbrydningstemperaturen og allerhelst mellem 0° og 6° under nedbrydningstemperaturen. 25

5 Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmvalsetrykket er mellem 10 N/mm og 50 N/mm, fortrinsvis mellem 20 N/mm og 40 N/mm, og allerhelst 30 N/mm. DK 173918 B1

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at proceshastigheden er mellem 0,5 m/min og 2 m/min, fortrinsvis mellem 1,4 og 1,6 m/min.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den tilførsel af varme til vævet, der foregår ved varmeover-førsel fra mindst én varmvalse til vævet ved vævets kontakt med varmvalsen, udgør mellem 80% og 100 %, fortrinsvis 100%, af den totale varmetilførsel under opvarm-ningsprocessen. 10

8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at opvarmningsprocessen omfatter opvarmning med varmestråling.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at opvarmningen med var mestråling tilvejebringer en temperatur af vævet på mellem 110°C og 170°C, fortrinsvis mellem 120°C og 160°C, og allerhelst 140°C.

10. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 20 kendetegnet ved, at vævet under presningsprocessen udsættes for et valsetryk kun hvis tykkelsen af kompositpladen er over en hvis justerbar mindstetykkelse.

11. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at vævet under afkølingsprocessen udsættes for koldvalsetryk 25 af mindst én roterende koldvalse. 1 2 Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at vævet udsættes for en strukturering af overfladen under presningsprocessen i varm tilstand, og/eller ved presning under afkølingsprocessen. 30 2 Apparat til fremstilling af kompositplader, som omfatter DK 173918 B1 - ét eller flere midler for tilføring af mindst én matrix af tråde, fortrinsvis et væv med polymertråde og glastråde, - mindst ét organ til opvarmning af matricen, - mindst én opvarmet roterende valse, over hvilken matricen føres, og hvilken roteren-5 de valse er opvarmet til en varmvalsetemperatur, som ligger over smeltepunktet for det af materialerne, der har det laveste smeltepunkt, og under smeltepunktet af det materiale, der har det højeste smeltepunkt, og hvor varmvalsetemperaturen er under nedbrydningstemperaturen for et hvilket som helst af materialerne, - mindst én indretning til sammenpresning af matricen, samt 10. mindst én anordning til afkøling af matricen kendetegnet ved, at indretningen til sammenpresning af matricen omfatter mindst én roterende varmvalse, der er opvarmet til varmvalsetemperaturen.

14. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at indretningen til sammenpresning 15 af matricen omfatter mindst ét sæt af to i modsat retning og med samme overfladeha stighed roterende varmvalser med parallel omdrejningsakse, som er opvarmet til varmvalsetemperaturen, hvilke varmvalser er indrettet med en indbyrdes afstand, fortrinsvis justerbar, og et mod hinandens omdrejningsakse rettet tryk, fortrinsvis justerbart, og således, at matricen ved passage imellem varmvalseme samtidig udsættes for 20 varme og pres.

15. Apparat ifølge krav 13 eller 14, kendetegnet ved, at indretningen til sammenpresningen af matricen omfatter mindst ét sæt af to i modsat retning og med samme overfladehastighed roterende koldvalser, hvilke koldvalser har en overfladetempe- 25 ratur, der er under smeltetemperatureme af de materialer, der indgår i vævet, med parallel omdrejningsakse, hvilke koldvalser er anbragt efter varmvalseme og indrettet med en indbyrdes afstand, fortrinsvis justerbar, og et mod hinandens omdrejningsakse rettet tryk, fortrinsvis justerbart, således, at matricen ved passage imellem koldvalsene udsættes for yderligere pres. 30 DK 173918 B1

16. Apparat ifølge krav 13-15, kendetegnet ved, at organerne til opvarmning af matricen omfatter mindst én roterende forvarmvalse, som er opvarmet til varmvalse-temperatur og som er anbragt før indretningen til sammenpresning af matricen.

17. Apparat ifølge krav 13-16, kendetegnet ved, at varmvalserhe har en diame ter mellem 300 mm og 500 mm, fortrinsvis mellem 350 mm og 450 mm, og allerhelst på 400 mm.

18. Apparat ifølge krav 13-17, kendetegnet ved, at varmvalseme og/eller kold- 10 valserne er udformet som omdrejningslegemer med et overfladeprofil der afviger fra en cylindrisk form således, at den resulterende kompositplade tilføres en form, der afviger fra en plan flade.

19. Apparat ifølge krav 13- 18, kendetegnet ved, at indretningen til sammen- 15 presning af matricen har en justerbar mindsteafstand for passage af matricen igennem denne indretning, hvilken mindsteafstand definerer en grænse for sammenpresning af komposi tpladen.

20. Apparat ifølge krav 13 - 18, kendetegnet ved, at organerne til opvarmning 20 omfatter mindst én station med varmestråling.