用于生产具有压制的二维或三维形状的夹层复合构件的方法以及这种夹层复合构件与流程

技术特征：
1.一种用于生产具有压制的二维或三维形状的夹层复合构件(4)的方法，所述夹层复合构件具有至少一个由热塑性材料制成的具有两个相反的芯层表面的结构化的芯层(8)，并且具有分别与两个芯层表面中的每一个直接或间接地粘合在一起的热塑性覆盖层(9、10)，其特征在于以下方法步骤：-加热扁平形状的夹层半成品(4')，所述夹层半成品(4')包括所述至少一个结构化的芯层(8)，所述覆盖层(9、10)通过红外辐射加热分别结合到芯层表面的每一侧，使得结构化的芯层(8)具有低于与所述芯层(8)的热塑性材料相关的熔化温度的温度，并且两个覆盖层(9、10)的至少部分具有等于或高于与所述覆盖层(9、10)的热塑性材料相关的熔化温度的温度，-将加热的扁平的夹层半成品(4')转移到包括至少两个压模半部(2、3)的压制工具(1)中，所述至少两个压模半部沿空间方向(r)以相对于彼此能够线性移动的方式安装，其中，至少一个第一压模半部(2)包括至少两个压模段(5、6)，所述至少两个压模段沿空间方向(r)以相对于彼此能够线性移动的方式安装，使得所述夹层半成品(4')的至少部分区域与所述两个压模半部(2、3)中的至少一个形成表面接触，-将所述两个压模半部(2、3)沿空间方向(r)朝向彼此移动，使得所述夹层半成品(4')的至少部分区域与所述两个压模半部(2、3)形成表面接触，使得第一压模段(6)在移动方向上移动到第一压模半部(2)的相应的另一压模段(5)之前，所述第一压模段(6)的部分区域与所述两个覆盖层(9、10)之一接触，并与另一压模半部(3)一起在二维或三维上预压制所述夹层半成品(4')，直到所述第一压模段(6)和所述另一压模半部(3)之间达到对应于能够分配给预压制的夹层半成品(4”)的最大厚度的第一最小间距(11)，-通过接触冷却过程在由所述第一压模段(6)和/或所述另一压模半部(3)接触的区域内稳定预成形的夹层半成品(4”)，以及-将所述第一压模半部(2)的相应的另一压模段(5)在空间方向(r)上向所述另一压模半部(3)移动，而所述第一压模段(6)相对于所述另一压模半部静止，所述另一压模段(5)接触预压制的夹层半成品(4”)的部分区域并完全模制成形，直到相应的另一压模段(5)和所述另一压模半部(3)之间达到第二最小间距(14)，所述第二最小间距选择为小于第一最小间距，以获得具有压制的二维或三维形状的夹层复合构件(4)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扁平的夹层半成品(4')具有蜂窝状或圆柱形结构的芯层(8)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述覆盖层(9、10)均由热塑性材料制成，所述芯层(8)也由相同的热塑性材料制成，并且所述热塑性材料还添加了结构增强纤维组分。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述结构增强纤维组分实施为连续纤维，其中，各个纤维完全穿过所述夹层半成品一次并且大致单向地以至少一层布置或具有编织结构的形式。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，扁平的夹层半成品(4')的加热是通过红外辐射加热过程非接触地进行的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述夹层半成品(4')与所述至少一个压模半部(2、3)和/或所述第一压模段(6)的接触是通过在所述夹层半成品(4')和所述至少一个压模半部(2、3)之间的接触区域施加负压来进行的，并且所述夹层半成品在与所述压模工具的接触区域中通过接触冷却过程冷却。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述两个压模半部(2、3)朝向彼此的移动和与之相关的为了获得预压制的夹层半成品(4”)的二维或三维压制进行为使得将结构化的芯层(8)保留在预成形的夹层半成品(4”)中，同时保留所述芯层的结构。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述两个压模半部(2、3)朝向彼此的移动和为了获得预压制的夹层半成品(4”)的二维或三维预压制构成第一次压制工艺步骤，紧接着是第二压制工艺步骤，其中，所述第一压模半部(2)的相应的另一压模段(5)在空间方向(r)上向所述另一压模半部(3)移动，并且预压制的夹层半成品(4”)在直接或间接地邻近不属于预压制的区域中被接触，预压制的夹层半成品(4”)在所述区域中由施加的压制力压实到对应于第二最小间距(14)的厚度。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，第二最小间距(14)选择为使得所述覆盖层(9、10)和芯层(8)的热塑性材料在最终由相应的另一压模段(5)模制成形的夹层复合构件(4)的区域中具有压实的材料复合部(12)的形式。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一压模半部(2)的相应的另一压模段(5)的移动进行为使得以恒定或陡的侧面过渡的方式在借助所述第一压模段(6)产生的预压制的夹层半成品(4”)的区域和最终由相应的另一压模段(5)模制成形的夹层复合构件(4)的区域之间形成几何上可定义的三维过渡轮廓(13)。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，在第一次压制工艺步骤之后，预成形的夹层半成品(4”)在与所述第一压模段(6)和/或所述另一压模半部(3)接触的区域内冷却。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在冷却期间和由此产生的热塑性材料的固化期间，预成形的夹层半成品(4”)通过负压固定在与所述第一压模段(6)和所述另一压模半部(3)的接触区域上。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，稳定是在没有模制力作用于预成形的夹层半成品(4”)的至少1秒的时间段内进行的。14.一种具有压制的二维或三维形状的夹层复合构件，其具有至少一个由热塑性材料制成的具有两个相反的芯层表面的结构化的芯层(8)，并且具有分别与两个芯层表面直接或间接地粘合在一起的热塑性覆盖层(9、10)，其特征在于，所述夹层复合构件设置有至少一个三维过渡轮廓(13)，其将所述夹层复合构件的第一区域与所述夹层复合构件的相邻的第二区域连接为一体，其中，在所述第一
区域中，结构化的芯层将两个覆盖层彼此分开，在所述第二区域中，结构化的芯层和两个覆盖层被压实并通过材料结合方式焊接，形成多层层压结构。15.根据权利要求14所述的夹层复合构件，其特征在于，所述三维过渡轮廓(13)沿着所述夹层复合构件的外周周向边界布置在边缘上和/或布置在所述夹层复合构件内，使得所述第一区域至少部分地包围所述第二区域。16.根据权利要求14或15所述的夹层复合构件，其特征在于，所述覆盖层(9、10)均由热塑性材料制成，所述芯层(8)也由相同的热塑性材料制成，并且所述热塑性材料还添加了结构增强纤维组分。17.根据权利要求16所述的夹层复合构件，其特征在于，所述结构增强纤维组分呈连续纤维的形式，其中，各个纤维完全穿过夹层半成品一次并且大致单向地以至少一层布置或呈编织结构的形式。18.根据权利要求14至17中任一项所述的夹层复合构件，其特征在于，扁平的夹层半成品(4')的结构化的芯层具有结构壁，所述结构壁的相反的结构壁边缘分别与所述两个覆盖层之一粘合在一起，以及在结合到所述覆盖层的结构壁边缘中的每一个的每一侧设置有热塑性材料的焊缝状材料堆积，所述堆积与所述覆盖层和结构壁一体地结合。19.根据权利要求18所述的夹层复合构件，其特征在于，在具有压制的二维或三维形状的夹层复合构件(4)的发生形状变化的区域中，热塑性材料的焊缝状材料堆积具有剪切力引起的变形，所述变形随着相邻的覆盖层单向延伸。20.根据权利要求18或19所述的夹层复合构件，其特征在于，在具有压制的二维或三维形状的夹层复合构件(4)的结构壁高度降低的发生形状变化的区域中，所述结构壁在靠近所述结构壁边缘处有弯曲的部分。21.一种根据权利要求14至20中任一项所述的夹层复合构件在汽车、大篷车、造船和飞机制造领域中作为扁平的承重构件的用途，或者作为用于光伏模块或太阳能热能模块或体育产业的承重结构的用途。

技术总结
本发明涉及一种用于生产具有压制的二维或三维形状的夹层复合构件的方法以及这种夹层复合构件，该夹层复合构件具有至少一个由热塑性材料制成的具有两个相反的芯层表面的结构化的芯层，每个芯层表面分别直接或间接粘合到热塑性覆盖层。还描述了一种夹层复合构件。本发明的特征在于以下方法步骤的组合：-通过红外线辐射加热过程加热扁平形状的夹层半成品，-将加热的扁平的夹层半成品转移到包括至少两个压模半部的压制工具中，所述至少两个压模半部沿空间方向以相对于彼此能够线性移动的方式安装，其中，至少一个第一压模半部包括至少两个压模段，所述至少两个压模段沿空间方向以相对于彼此能够线性移动的方式安装，使得夹层半成品的至少部分区域与所述两个压模半部中的至少一个形成表面接触，-将所述两个压模半部沿空间方向朝向彼此移动，使得所述夹层半成品的至少部分区域与所述两个压模半部形成表面接触，使得第一压模段在移动方向上移动到第一压模半部的相应的另一压模段之前，第一压模段的至少部分区域与所述两个覆盖层之一接触，并与另一压模半部一起在二维或三维上预压制夹层半成品，直到所述第一压模段和所述另一压模半部之间达到对应于能够分配给预压制的夹层半成品的最大厚度的第一最小间距，-通过接触冷却过程在由所述第一压模段和/或所述另一压模半部接触的区域内稳定预成形的夹层半成品，以及-将所述第一压模半部的相应的另一压模段在空间方向上移动向所述另一压模半部，而所述第一压模段相对于所述另一压模半部静止，所述另一压模段接触预压制的夹层半成品的部分区域并完全模制成形，直到相应的另一压(续)(续)[转续页]


技术研发人员：T
受保护的技术使用者：弗劳恩霍夫应用研究促进协会
技术研发日：2020.03.18
技术公布日：2022/1/21