擠出泡沫的制造制造技術

一種制造結構熱塑性泡沫的層壓體的方法，所述方法包括以下步驟：從擠出模具相繼擠出多個泡沫層，每個下一層擠出到先前擠出的層上，從而形成相互粘結的層的疊層。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種制造熱塑性擠出泡沫的方法和裝置。具體而言，本專利技術涉及在夾心板中(例如，在風力渦輪機槳葉中)用作芯材料的結構熱塑性泡沫的層壓體的制造。
技術介紹
使用熱塑性泡沫芯制造各種不同的夾心板結構是已知的。泡沫芯是夾在外部層片(例如，纖維增強復合材料的層片)之間的層片。這種泡沫芯可以用于制造風力渦輪機槳葉。泡沫芯需要具有高的機械性能，例如剪切強度、抗壓強度、剪切模量和抗壓模量等。泡沫還需要具有恰當厚度和長度尺寸以形成芯，有時芯由沿著槳葉的長度方向連續延伸的多個互鎖泡沫部件形成。總體上需要降低泡沫芯的成本。已知的是，通過直接擠出法制造例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫的泡沫芯。該方法具有低成本。目前的PET直接擠出泡沫芯具有高 和可變的孔尺寸以及低于其他可商購的結構泡沫的特定機械性能，可商購的結構泡沫例如是從Gurit (UK)Limited購買的Corecell,其通過擠出法之外的方法制造,例如通過在封閉模具中使泡沫小球膨脹。風力槳葉制造商使用用于應用的直接擠出PET泡沫，其中較低的機械性能可以被容忍并且較低成本是首要的考量。制造熱塑性泡沫的一般已知的方法包括擠出連續泡沫板并在板冷卻后在擠出線的終點處切割長度。泡沫板尺寸可以因制造商而改變。一般而言，由于對擠出模具的尺寸的限制，并且由于需要保持板的形狀不變的原因，所以板的厚度不能太高。若泡沫板的厚度在模具出口處太高，則泡沫板在其自身重量下可能破裂。為了實現最終泡沫片尺寸，大多數制造商需要將多個泡沫板焊接在一起以形成塊，然后將塊切開以形成片，其中擠出泡沫的孔方向在所需方向上并且由切割方向確定。在焊接之前，要求對泡沫板的待焊接的各面進行表面處理，以確保高程度的平面化，從而確保良好地粘結到與其焊接的相鄰面。表面處理從泡沫板產生大于25%的去除材料(用于再磨的廢料)。這是很浪費的。US 2008/105991A1公開了一種泡沫制造方法，其中，類似地，在制造出多個泡沫板之后，將多個泡沫板焊接在一起以形成層壓塊。代替焊接，可以使用利用涂布的粘結層將相鄰泡沫面粘附在一起的額外粘結步驟。多個擠出泡沫板的焊接或粘結步驟的使用增大了制造多層結構泡沫層壓體的成本和復雜性。已知的是，制造泡沫材料的層壓體和制造裝置可能很復雜且昂貴，并且可能需要共擠出，和/或這樣形成的層壓體可能不是多層結構泡沫的層壓體，不適于例如制造在夾心板中(例如，在風力渦輪機槳葉中)用作芯材料的結構熱塑性泡沫的層壓體。GB-A-1439438公開了來自具有多個輸入料流的模具的泡沫聚合材料的共擠出層壓體，例如其中圍繞心軸共擠出環形的雙層。GB-A-2044672公開了一種層壓方法和裝置，其中使預制的熱塑性片通過爐子，在爐子中各片膨脹且焊接在一起。US-A-3645837公開了從具有多個輸入料流的模具制造共擠出的熱塑性層壓體。JP-A-1136717公開了在同一模具中將三個泡沫層層壓成三層片。JP-A-2008073939公開了一種在不同層中具有不同開孔比率的泡沫層壓片。JP-A-2007320264公開了一種共擠出的多層泡沫片。JP-A-2000334896公開了一種多層泡沫片。 JP-A-11320738公開了泡沫層壓片的制造，其中從第一擠出機擠出片狀狀態的第一樹脂層，然后通過電子束照射發泡，然后加熱以形成第一泡沫層，從第二擠出機擠出片狀狀態的第二樹脂層到第一泡沫層上，然后交聯并發泡以形成第二泡沫層，并且通過對應的另外的擠出機使另外的泡沫層相繼成型在多層中的已形成的層的上表面上。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服用于制造結構熱塑性泡沫層壓體的已知制造方法的這些問題。因此，本專利技術提供一種制造結構熱塑性泡沫的層壓體的方法，所述方法包括以下步驟從擠出模具相繼擠出多個泡沫層，每個下一層擠出到先前擠出的層上，從而形成相互粘結的層的疊層，由同一擠出模具形成所述疊層的多個單獨擠出的層。任選地，在各泡沫層的擠出期間，所述擠出模具和所述疊層相對地平移移動。 任選地，單個擠出模具擠出所述疊層的所有層。本專利技術還提供一種用于制造結構熱塑性泡沫的層壓體的裝置，所述裝置包括用于擠出泡沫層的擠出模具、安裝在所述擠出模具下方的支撐件以及在所述支撐件上的輸送系統，所述支撐件適于支撐包括相互粘結的泡沫層的疊層的至少一個塊，使得能夠從所述擠出模具將泡沫層擠出到在所述塊的頂部的先前擠出的層上，所述輸送系統適于在各泡沫層的擠出期間在所述擠出模具下面平移移動至少一個塊。在從屬權利要求中限定了優選的特征。本專利技術優選的實施方案可以提供一種用于制造結構泡沫層壓體的制造方法，使得可以避免在上述已知方法中所采用的后焊接和膠粘操作。優選的實施方案還能夠例如通過僅需要對層壓產品的外表面進行最終再磨步驟而降低廢泡沫材料的產生量。廢料可降低到小于用于制造層壓產品的初始泡沫的10重量％。此外，與粘附層壓片相比，最終泡沫片能夠提供具有改善的機械性能的最終泡沫片。本專利技術的優選實施方案可以使用擠出層壓法生產含有PET、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、聚苯乙烯(PS)或PS與聚苯醚(PPO)共混物的擠出泡沫，從而在無需后焊接或膠粘操作的條件下容易地制造高質量泡沫。與對于層壓結構使用后焊接或粘接的已知層壓泡沫相比，擠出泡沫的制造成本可以極低。附圖說明下面結合附圖描述本專利技術的實施方案，在附圖中圖I是根據本專利技術第一實施方案的用于制造結構泡沫層的層壓體形式的擠出泡沫的裝置的一部分的示意性側視圖；圖2是圖I的裝置的示意性立體圖，顯示包括用于泡沫體的輸送系統的整個分度工作臺；圖3是圖2的一部分經放大的示意性立體圖；圖4是通過圖I和圖2的裝置制造的泡沫塊的立體圖，顯示泡沫塊隨后如何被切割成各個片；和 圖5是根據本專利技術第二實施方案的用于制造結構泡沫層的層壓體形式的擠出泡沫的裝置的示意性側視圖。具體實施例方式本專利技術的優選實施方案的方法包括從擠出模具相繼地將泡沫層擠出到可移動表面上以形成相互粘結層的垂直疊層，所述表面對于疊層的第一和最下層而言是水平的可移動工作臺的頂部，對于疊層的其余層而言是先前層的上表面。這樣在組裝有擠出模具和可移動工作臺的單個制造流水線上在可移動表面上形成了多層泡沫的實心塊，而不需要額外的離線焊接或膠粘工藝。泡沫包括諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、聚苯乙烯(PS)或PS與聚苯醚(PPO)的共混物等熱塑性材料，但是根據本專利技術可以采用其他熱塑性材料。泡沫可以是閉孔泡沫，但是若需要可以制造開孔泡沫。可以采用各種不同的孔尺寸。參照圖1、2和3，延長的分度工作臺2安裝在一對剪刀型支撐件4、6上，每個剪刀型支撐件位于工作臺2的對應端部8、10。每個剪刀型支撐件4、6具有兩對鉸接式腿部12、14，每一對在工作臺2的一側。每對腿部的一個腿部12的一個下端樞轉地安裝到固定基座13上，另一個上端安裝到工作臺2下面安裝的滑塊16上。每對腿部的另一個腿部14的一個下端樞轉地安裝到對應的縱向螺桿件18、18a上，另一端安裝到工作臺端部8、10上。兩個縱向螺桿件18、18a聯接至步進電機20，該步進電機可選擇性地致動以轉動縱向螺桿件18、18a，從而使縱向螺桿件18、18a拉向彼此，導致工作臺面24的垂直高度降低，或者促使縱向螺桿件18、18a遠離彼本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.10.13 GB 0917884.91.一種制造結構熱塑性泡沫的層壓體的方法，所述方法包括以下步驟從擠出模具相繼擠出多個泡沫層，每個下一層擠出到先前擠出的層上，從而形成相互粘結的層的疊層，由同一擠出模具形成所述疊層的多個單獨擠出的層。2.根據權利要求I所述的方法，其中在各泡沫層的擠出期間，所述擠出模具和所述疊層相對地平移移動。3.根據權利要求I或2所述的方法，其中單個擠出模具擠出所述疊層的所有層。4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述擠出模具被連續操作。5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述擠出模具固定在適當位置上，并且在各泡沫層的擠出期間所述疊層在所述擠出模具下面平移移動。6.根據權利要求5所述的方法，其中所述疊層在速度大于離開所述擠出模具的擠出泡沫層的速度下平移移動，從而沿著移動方向對所述泡沫層的孔進行各向異性地拉伸。7.根據權利要求5或6所述的方法，其中在各泡沫層的擠出期間，通過在所述擠出模具下面的輸送系統沿單一方向平移移動所述疊層。8.根據權利要求7所述的方法，其中所述輸送系統圍繞回路平移移動所述疊層，所述擠出模具位于回路上方的一個位置上。9.根據權利要求8所述的方法，所述回路是基本上水平的。10.根據權利要求7、中任一項所述的方法，其中在擠出每層后，所述層被切割成至少兩個層部分以形成至少兩個獨立的塊，每個塊包括多個相互粘結層的對應疊層。11.根據權利要求10所述的方法，其中所述輸送系統圍繞回路平移移動所述疊層，所述擠出模具位于回路上方的一個位置上，并且其中所述層被切割成至少兩個層部分以形成至少兩個獨立的塊，圍繞所述回路輸送所述各塊，使得當一個塊在所述擠出模具下面時，其他塊在所述擠出模具的下游被切割和/或圍繞所述回路被輸送至所述擠出模具上游的位置。12.根據權利要求10或11所述的方法，其中在所述層在所述擠出模具下游的輸送系統上移動的同時切割所述層，并且通過在所述擠出模具下游以與所述層相同速度移動的切割機構實施切割。13.根據權利要求5或6所述的方法，其中在所述泡沫層的擠出期間，通過在所述擠出模具下面的輸送系統沿往復方向平移移動所述疊層，使得在所述疊層沿第一方向移動時擠出一個泡沫層，在所述疊層沿相反的第二方向移動時擠出相繼的泡沫層。14.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中鄰近所述擠出模具安裝輻射加熱器，用于加熱上面將要擠出泡沫層的泡沫表面。15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中鄰近所述輻射加熱器安裝校準工具，用于使擠出的泡沫層的上表面成型。16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在具有可調節高度的工作臺上形成所述層壓體。17.根據權利要求16所述的方法，其中在將各層中的至少一層擠出到先前擠出的層上之后，所述工作臺的高度以可分度的方式降低基本上對應于泡沫層的疊層厚度增加的距離。18.根據權利要求17所述的方法，其中在將各泡沫層擠出到先前擠出的層上之后，所述工作臺的高度以可分度的方式降低基本上對應于泡沫層厚度的距離。19.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述擠出模具有多個擠出孔口，并且每個擠出的泡沫層包括粘結在一起的多個共擠出的泡沫段。20.根據權利要求19所述的方法，其中所述泡沫層在擠...

【專利技術屬性】
技術研發人員：伯納德·喬思福·拉沃伊，
申請(專利權)人：古瑞特英國有限公司，
類型：發明
國別省市：