材料复合物的生产方法和装置及其应用与流程

文档序号:15456902发布日期:2018-09-15 01:19阅读:223来源:国知局

本发明涉及一种用于生产材料复合物的方法,该材料复合物具有至少两个由金属材料制成的层和至少一个设置在该两个层之间的聚合物基质材料制成的层,该方法包括以下步骤:

准备以卷绕在卷束上的金属带材形式的第一材料、以卷绕在卷束上的金属带材形式的第二材料和以卷绕在卷束上的聚合物薄膜形式的第三材料,

将这些卷束开卷并且将金属带材和聚合物薄膜分别连续输送至预热单元,

在该预热单元中将金属带材和聚合物薄膜至少分别预热至预热温度并连续输送至覆层-层合-挤压单元以在压力和/或温度下制造材料复合物,

然后将复合物连续输送至至少一个冷却单元和/或至少一个后处理单元,然后将材料复合物定尺切割为板材或者将材料复合物卷起为卷束。

此外本发明还涉及用于生产材料复合物的装置,该材料复合物具有至少两个由金属材料制成的层和至少一个设置在该两个层之间的聚合物基质材料制成的层,该装置具有:

用于将卷绕在卷束上的第一和第二金属带材和卷绕在卷束上的聚合物薄膜开卷的装置,

用于预热金属带材和聚合物薄膜的装置,

用于将金属带材和聚合物薄膜覆层-层合-挤压在一起以在压力和/或温度下制造材料复合物的装置,

用于冷却和/或后处理材料复合物的装置,

用于驱动和/或引导金属带材、塑料薄膜和/或材料复合物的装置,以及

用于将材料复合物进行定尺切割或卷起的装置。

此外,本发明涉及该材料复合物的应用。



背景技术:

在本申请人的国际公开WO 2009/043777 A1中公开了一种用于生产夹芯复合材料的方法以及装置,该夹心复合材料具有至少两个由金属材料制成的层和至少一个设置在该两个层之间的聚合物基质材料制成的层。在图3中示出了,准备以卷绕在卷材上的金属带材形式的第一材料、以卷绕在卷材上的金属带材形式的第二材料和以卷绕在卷材上的聚合物薄膜形式的第三材料,将其开卷并分别连续输送至预热单元,在该预热单元中将金属带材和塑料薄膜分别至少预热至预热温度并且连续输送至覆层单元(双带材挤压机)以在压力和/或温度下制造材料复合物。然后将材料复合物连续输送至至少一个冷却单元和/或至少一个后处理单元,然后将材料复合物定尺切割为板材或者将材料复合物卷起为卷材。为了改善夹芯材料中聚合物基质材料和一个或多个金属材料之间的粘附性能,建议在金属板上施加粘附漆,其可以在涂布程序中施加。因此,为生产材料复合物,设置已经以粘附漆/粘附剂层涂层的金属带材。

这种表面处理在连续覆层过程之外进行。因此可以将材料复合物的生产方法和装置更加经济地设计和进一步优化,其中可以提高自动化程度。由此现有技术出发,本发明的目的在于,提供一种用于生产材料复合物的方法和装置,利用该方法和装置可以进一步优化经济性和生产工艺并由其提高自动化程度。



技术实现要素:

根据符合本发明的方法,该目的这样解决,即第一和第二金属带材在开卷和预热单元之间分别经过至少一个预处理单元,将第一金属带材在第一预处理单元的表面处理站点中在至少一面上进行表面处理,并且将第二金属带材在第二预处理单元的表面处理站点中在至少一面上进行表面处理,并且金属带材分别经过表面处理的面在覆层-层合-挤压单元中与聚合物薄膜相接触并且彼此连接。

在根据本发明的方法中,不再有必要将金属带材单独地在前置的过程中进行表面处理,其中在材料复合物中的粘附特性之外也可以对材料复合物的成型性和平整性产生正面影响。通过将金属带材的表面处理集成在用于生产材料复合物的覆层-层合-挤压连续过程中,可以相较于现有技术更经济地设计并进一步优化生产工艺并且同时可以提高自动化程度。

根据符合本发明的方法的第一种设计方案,在表面处理站点中,借助于涂覆,尤其借助于喷涂,借助于棒涂或者尤其借助于涂布,用粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂为金属带材进行涂层,和/或以化学的方式和/或物理的方式,优选借助于等离子体进行活化。在涂布程序中以粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂对金属带材至少单侧的涂层是特别优选的,因为涂层可以在较小公差的情况下重现并且可以经济地施加。所施加的湿膜的涂层厚度在0.001和0.1mm之间,尤其在0.001和0.05mm之间,优选在0.001和0.03mm之间,特别优选在0.001和0.02mm之间。对金属带材进行的替代性的或者附加的至少单侧的活化优选借助于等离子体进行,以对粘附性能以及成型性能和/或平整性进行化学的、机械的和/或物理的调节。

根据符合本发明的方法的另一个设计方案,金属带材在表面处理站点之后经过干燥站点。在活化之后和/或优选在以粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂对金属带材进行涂层之后,金属带材经过至少一个干燥站点,在该干燥站点中将优选通常以液体形式施加的粘附剂和/或粘合系统和/或表面处理剂在室温和优选低于所使用的粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂的分解温度之下的温度之间的温度下进行干燥,以保证所施加的粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂保留在金属带材上,该带材随后则可以可靠地输送至后续的处理步骤。例如在进行等离子体处理时可略去干燥。

根据符合本发明的方法的另一个设计方案,在表面处理站点之前,金属带材在预处理单元中经过至少一个校直站点、一个切割站点和/或一个清洁站点。在尤其从处理方向上看安置在金属带材开卷(开卷站点)之后的校直站点中,可以将包含在金属带材中、可在开卷状态中导致波浪性的应力通过进行拉伸和弯曲消除或目的性地校直,由此可以将金属带材以所定义的平整状态输送至后续的加工步骤。在切割站点中可以将金属带材沿着其纵向边缘连续进行修边,以能够将金属带材以所定义的宽度和/或所定义的带材边缘式样输送至后续的加工步骤。在清洁站点中,可以对金属带材,尤其是金属带材的表面进行清洁和/或去油,以能够为在表面处理站点中进行的金属带材活化和/或涂层提供至少一个洁净的表面。

根据符合本发明的方法的另一个设计方案,在覆层-层合-挤压单元之后,在冷却单元的至少一个冷却站点,优选两个冷却站点中目的性地将材料复合物冷却。在该至少一个的冷却站点中,冷却可主动地通过合适的手段进行或者被动地,例如通过敞开的空气区段进行。通过在该至少一个的冷却站点中的冷却,可以将材料复合物输送至后续的处理步骤,尤其为了保证其它的站点不会受到热负荷,材料复合物离开冷却单元的温度低于100℃。

根据符合本发明的方法的另一个设计方案,在后处理单元中,材料复合物经过至少一个切割站点、一个校直站点和一个探查站点和/或一个涂层站点。在切割站点中可以将材料复合物沿着其纵向边缘连续进行修边,以能够为材料复合物赋予所定义的宽度和/或所定义的带材边缘式样。在校直站点中,可以将在材料复合物中由于在受到温度和/或压力的影响的加工步骤中产生的应力通过拉伸和弯曲消除或者目的性地校直,以能够为材料复合物赋予高的尺寸准确性和平直度和/或平整度。在探查站点中,可以检查材料复合物的表面缺陷、平整度缺陷、平直度缺陷和/或几何形状缺陷,以可以在出现相应的缺陷时,例如利用一些手段自动将这些缺陷分类并记录。在涂层站点中,可以例如用保护层、粘附剂层、漆层和\或成型助剂层,优选用防腐蚀油为材料复合物涂层,以能够提供暂时性的防腐蚀保护,至少保护至材料复合物的后续加工。

根据符合本发明的方法的另一个设计方案,第一和/或第二金属带材通过相应装置至少在表面处理站点和覆层-层合-挤压单元之间的连续引导优选如此进行,使得金属带材经表面处理的,优选以粘附剂和/或粘合系统和/或表面处理剂涂层的一侧不与引导装置相接触,以由此排除由于表面处理组分可能的粘附而导致的装置污染以及由于粘附剂和/或粘合系统和/或表面处理剂的部分脱落而引起的对金属带材经表面处理的一侧的污染或者损伤。

根据符合本发明的方法的另一个设计方案,将金属带材和聚合物薄膜输送至具有覆层-层合-挤压站点的覆层-层合-挤压单元,该覆层-层合-挤压站点带有形成了覆层间隙的覆层辊对,以在覆层-层合-挤压站点中制造出材料复合物。

根据符合本发明的方法的一个替代性设计方案,将金属带材和聚合物薄膜输送至覆层-层合-挤压单元,该覆层-层合-挤压单元具有第一覆层-层合-挤压站点和第二覆层-层合-挤压站点,其中第一覆层-层合-挤压站点具有形成了覆层间隙的第一覆层辊对,第二覆层-层合-挤压站点具有形成了覆层间隙的第二覆层辊对,以在第一覆层-层合-挤压站点中将第二金属带材与聚合物薄膜结合为金属-聚合物复合物,并且在第二覆层-层合-挤压站点中将该金属-聚合物复合物与第一金属带材结合为材料复合物,其中该材料复合物在两个覆层-层合-挤压站点中制造。

根据符合本发明的方法的另一个设计方案,将铝材、镁材或钢材作为第一和/或第二金属带材并且将热固性或热塑性聚合物基质作为聚合物薄膜,其中该聚合物基质可以进行加强或者填充。优选的聚合物例如可以是基于PA、PE、PP的系统和/或其混合物以及聚酯和/或聚丙烯酸酯。如果使用了钢材,那么该钢材是有镀层的,例如具有无机镀层和/或有机镀层。优选将金属防腐蚀层设置为镀层,尤其优选基于锌,和/或与铝和/或镁的混合物,该镀层以热浸镀法或特别优选地以电解沉积法施加在钢材上。作为替代,例如镀锌和/或镀铬的钢带材也是可行的。第一和/或第二金属带材的材料厚度为最高1.5mm,尤其最高1.0mm,优选最高0.5mm并且特别优选最高0.35mm,并且聚合物薄膜的材料厚度为最高20.0mm,尤其最高15.0mm,优选最高10.0mm并且特别优选最高5.0mm。金属带材分别具有至少0.05mm,优选至少0.1mm的材料厚度并且聚合物薄膜具有至少0.02mm,尤其至少0.05mm,优选至少0.1mm的材料厚度。

根据第二个方面,该目的利用一种装置如此解决,即,使得该装置具有用于预处理至少第一和第二金属带材的装置,其中该用于预处理的装置包括第一预处理单元,该第一预处理单元具有用于至少对第一金属带材进行单侧表面处理的第一预处理站点,并且包括第二预处理单元,该第二预处理单元具有用于至少对第二金属带材进行单侧表面预处理的第二预处理站点。

在根据本发明的装置中,对于金属带材的表面处理集成在用于生产材料复合物的覆层-层合-挤压连续过程中,由此可以更加经济地设计和进一步优化生产工艺并且尤其可以提高自动化程度。

根据符合本发明的装置的第一种设计方案,表面处理站点具有用于施加涂层的装置,尤其用于喷涂、棒涂的装置或者优选用于涂覆粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂的涂布机和/或用于以化学的和/或以物理的方式活化的装置,优选借助于等离子体。涂布机可以经济地并可重现地用于对金属带材进行至少单侧的涂层。作为替代或者额外地,可以使用等离子体装置,其例如可以在大气压下工作并且过程可靠地并且可重现地至少在一侧上活化金属带材。

根据符合本发明的装置的另一种设计方案,对于这些金属带材,该装置分别具有至少一个干燥站点。该尤其在处理方向上看安置在金属带材的表面处理站点之后的干燥站点包括至少一个加热装置,例如循环空气干燥器,用于干燥优选在表面处理站点中以液体形式施加的粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂。

根据符合本发明的装置的另一种设计方案,预处理单元分别包括至少一个校直站点、一个切割站点和/或一个清洁站点。该校直站点包括至少一个用于将开卷的金属带材平整化的装置,优选校直机。切割站点包括至少一个用于对金属带材的纵向边缘进行修边的装置,例如修边机。清洁站点包括至少一个用于对金属带材进行清洁和/或去油的装置,例如用于机械清洁的刷子和/或优选用于化学清洁的设备,该设备具有用于为金属带材施加化学制剂溶液或者将金属带材浸入到化学制剂溶液中的装置,用于冲洗以该溶液处理过的金属带材的冲洗装置,并且在可能情况下具有用于经冲洗的金属带材的干燥的干燥装置。

根据符合本发明的装置的另一种设计方案,冷却单元包括至少一个冷却站点和/或后处理单元包括至少一个切割站点、一个校直站点、一个探查站点和/或一个涂层站点。冷却站点包括至少一个用于冷却材料复合物的(主动)装置,例如空气冷却器。作为替代,也可以例如通过开放的冷却段进行被动冷却。切割站点包括至少一个用于对材料复合物的纵向边缘进行修边的装置,例如修边机。该校直站点包括至少一个用于将材料复合物平整化的装置,例如校直机。探查站点包括至少一个用于检查材料复合物的表面缺陷、平整度缺陷、平直度缺陷和/或几何形状缺陷的装置,例如具有分析单元的测量系统。涂层站点包括至少一个用于为材料复合物涂层的装置,例如静电涂层系统。

根据符合本发明的装置的另一种设计方案,覆层-层合-挤压单元包括至少一个覆层-层合-挤压站点,优选两个覆层-层合-挤压站点。该至少第一个覆层-层合-挤压站点包括至少一个用于将至少一个金属带材和聚合物薄膜进行覆层-层合-挤压的装置,优选同步运行的覆层辊对。在两个覆层-层合-挤压站点中,每个单独的站点都具有至少一个用于覆层-层合-挤压的装置,优选分别具有一个覆层辊对。覆层辊对的结构是紧凑的并且可相对简单地操作并且相比于使用双板材挤压机更加经济。

根据第三个方面,本发明涉及根据符合本发明的方法的至少一个设计方案生产的材料复合物的应用,其用于生产构件,尤其用于车辆制造,优选作为车辆车身构件,尤其作为车身组件的一部分或者作为车辆的底盘构件,尤其作为底盘组件的一部分,特别优选用于内燃机的和/或电动驱动的轿车、商用车、载重车、特种车辆、巴士、公共汽车,也用于轨道车辆,例如城轨或者载客火车。此外,根据本发明所生产的材料复合物可用作造船、飞机制造、设备制造、机械制造、家居用品或者建筑领域的构件。

附图说明

接下来根据示出实施例的附图进一步说明本发明。相同的部件以同样的附图标记标出。图中:

图1示出了用于生产材料复合物的装置的第一个实施例的示意性视图,

图2示出了用于生产材料复合物的装置的第二个实施例的示意性视图,

图3示出了用于生产材料复合物的装置的第三个实施例的示意性视图,以及

图4示出了用于生产材料复合物的装置的第四个实施例的示意性视图。

具体实施方式

图1中示出了根据本发明的、用于生产材料复合物(2)的装置(1)的第一个实施例的示意性视图。材料复合物(2)包括至少两个由金属材料制成的层和至少一个设置在该两个金属层之间的聚合物基质材料制成的层。铝材、镁材或者钢材适合用于第一和/或第二金属带材(3,4),并且基于热固性或者例如热塑性的聚合物基质材料,例如也包括经填充和/或增强的,可用作聚合物薄膜(5)。优选的聚合物例如可以是基于PA、PE、PP的系统和/或其混合物以及聚酯和/或聚丙烯酸酯。优选使用具有锌基镀层的钢材,该钢材例如经电解镀层。不同金属材料的组合也是可行的。准备以卷绕在卷束上的第一金属带材(3)形式的第一材料、以卷绕在卷束上的第二金属带材(4)形式的第二材料和以卷绕在卷束上的聚合物薄膜(5)形式的第三材料并且将其通过用于将卷绕在卷束上的第一和第二金属带材(3,4)和卷绕在卷束上的聚合物薄膜(5)连续卷开的工具(6,7,8)输送至生产工艺中,分别至具有用于预热金属带材(3,4)和聚合物薄膜(5)的装置的预热单元(9,10,11)处。加工方向通过箭头示出。

预热单元(9,10,11)包括例如感应辐射器、传导辐射器、对流辐射器和/或红外/激光/LED辐射器的装置并且尤其安置在壳体内部,于是这些预热单元就作为隧道式炉。作为替代,其它的加热系统也是可能的,例如利用循环空气驱动的系统。

金属带材(3,4)的预热例如在隧道式炉(9,10)中分别至少进行至预热温度,该预热温度根据所使用的金属材料的性质能够位于室温和涂层的分解温度之间,尤其在150℃和275℃之间,并且,根据所使用的聚合物基质材料,聚合物薄膜(5)的预热例如在隧道式炉(11)中以不同预热温度进行,例如在使用PE和PA的混合物时,在室温和150℃之间的预热温度下进行,尤其在室温和125℃之间,优选在室温和100℃之间,从而为后续的覆层-层合-挤压步骤提供足够的温度。在离开隧道式炉(9,10,11)之后,将经预热的金属带材(3,4)和经预热的聚合物薄膜(5)连续输送至覆层-层合-挤压单元(12)以制造材料复合物(2)。用于将金属带材(3,4)与聚合物薄膜(5)覆层以在压力和/或温度下制造材料复合物(2)的装置包括至少一个覆层-层合-挤压站点(12.1),该覆层-层合-挤压站点具有形成覆层间隙(12.12)的覆层辊对(12.11)。该可通过未示出的装置来驱动的覆层辊对(12.11)容纳经预热的金属带材(3,4)和添加至金属带材(3,4)之间的聚合物薄膜(5),并且将其覆层或连接为材料复合物(2)。覆层辊对(12.11)的辊子例如可借助未示出的装置朝向彼此或远离彼此地移动,通过所示双箭头示出,由此覆层辊对(12.11)之间的距离可以变化并且由此可以根据需求调整覆层间隙(12.12)的内部净宽。在覆层-层合-挤压过程中,覆层间隙(12.12)的内部净宽最高对应于金属带材(3,4)和聚合物薄膜(5)在交货状态下各自厚度的总和,优选该内部净宽较小,以在待生产的材料复合物上施加预定的压力以进行覆层-层合-挤压。通过将金属带材(3,4)分别至少预热到预热温度,尤其为了活化表面处理,优选活化粘附剂和/或胶粘系统和/或表面处理剂,和将聚合物薄膜(5)至少预热至预热温度,尤其为了活化,作为所施加的用于覆层-层合-挤压的压力的替代或者附加,这提供了对于将第一金属带材(3)和聚合物薄膜(5)以及第二金属带材(4)进行连接所必需的温度,其中在覆层-层合-挤压站点(12)中制造材料复合物(2)。如果例如根据待彼此连接的金属带材和聚合物薄膜的性质所必需的温度没有能够通过预热单元得到,覆层辊对可以具有此处未示出的用于温度调节的装置,以能够提供所需要的热量/温度。

在离开覆层-层合-挤压单元(12)之后,将材料复合物(2)连续输送至冷却单元(13),该冷却单元具有至少一个冷却站点(13.1),该冷却站点具有至少一个用于将材料复合物(2)冷却的装置,例如空气冷却器,该装置将材料复合物(2)进行降温,使得在后续的加工步骤中尤其可以保证,其它的站点不会遭受热负荷。替代性地也可以将冷却单元形成为敞开的空气区段。材料复合物(2)离开冷却单元(13)时的温度例如低于100℃。如何构造用于驱动金属带材(3,4)、聚合物薄膜(5)和/或材料复合物(2)的装置对于专业人员来说是已知的,尤其应考虑到例如在工艺链的哪些位置上需要所谓的传动装置,以能够保证连续的过程。作为驱动装置至少能够设置覆层-层合-挤压站点(12.1),如前所述,该覆层-层合-挤压站点具有经主动驱动的覆层辊对(12.11)。用于引导的装置以附图标记(27)标出,其尤其用于将金属带材(3,4)改向,其中,已经说明的单元(6,7,8,12)也可以视作其它的用于引导的装置。最后,将经冷却的材料复合物(2)连续地输送至用于将材料复合物(2)定尺切割为板材的装置(14)处,例如长筒剪切机,或者输送至用于将材料复合物(2)卷起为卷束的装置(15)。

为了更经济地设计并进一步优化材料复合物(2)的生产工艺并且尤其提高自动化程度,根据本发明,使得第一和第二金属带材(3,4)在开卷和预热单元(9,10)之间分别经过至少一个预处理单元(16,17),其中,将第一金属带材(3)在第一预处理单元(16)中的表面处理站点(16.1)中在至少一面上进行表面处理,并且将第二金属带材(4)在第二预处理单元(17)中的表面处理站点(17.1)中在至少一面上进行表面处理,并且金属带材分别经过表面处理的面在覆层-层合-挤压单元(12)中与聚合物薄膜(5)相接触并且彼此连接。这些表面处理站点(16.1,17.1)包括用于施加涂层(16.11,17.11)的装置,尤其用于喷涂、棒涂的装置或者优选包括用于以粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂进行涂层的涂布机,和/或用于以化学的和/或以物理的方式活化的装置,优选借助于等离子体。特别优选借助于卷材连续涂覆,以粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂进行的、对金属带材(3,4)至少一面的涂层(16.11,17.11)可以在低公差下可重现地并且经济地施加。所施加的湿膜的涂层厚度在0.001和0.1mm之间,尤其在0.001和0.05mm,优选在0.001和0.03mm之间,特别优选在0.001和0.02mm之间。替代性或附加地对金属带材(3,4)至少一面上的活化优选借助于等离子体进行,以对材料复合物(2)的粘附特性以及成型特性和/或平滑性进行化学的和/或物理的调整。

图2示出了根据本发明的、用于生产材料复合物(2)的装置(1’)的第二个实施例的示意性视图。第一个实施例中的装置(1)的各个站点在第二个实施例中也再次出现,但是区别在于,在预处理单元(16,17)中,金属带材(3,4)在表面处理站点(16.1,17.1)之前分别经过至少一个校直站点(20,21),在该校直站点中,可以将包含在金属带材(3,4)中、可在开卷状态中导致波浪性的应力通过拉伸-弯曲负荷消除或目的性地校直,由此可以将金属带材(3,4)以平整状态输送至后续的加工步骤。在校直站点(20,21)之后,金属带材(3,4)分别经过切割站点(22,23),在该切割站点中将金属带材(3,4)沿着其纵向边缘连续进行修边,以能够将金属带材(3,4)以所定义的宽度和/或所定义的带材边缘式样输送至后续的加工步骤。在切割站点(22,23)之后,金属带材(3,4)分别经过清洁站点(24,25),在该清洁站点中,对金属带材(3,4),尤其是该金属带材(3,4)的表面进行清洁和/或去油,以能够为在表面处理站点(16.1,17.1)中进行的金属带材(3,4)的活化和/或涂层提供至少一个洁净的表面。在活化之后和/或优选在以粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂对金属带材(3,4)进行涂层之后,金属带材(3,4)经过至少一个干燥站点(18,19),在该干燥站点中将优选通常以液体形式施加的粘附剂和/或粘合系统和/或表面处理剂在室温和优选低于所使用的粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂的分解温度之下的温度之间的温度下进行干燥,以保证所施加的粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂保留在金属带材(3,4)上,该带材随后则可以可靠地输送至后续的处理步骤,尤其是预热单元(9,10)处。将经预热的金属带材(3,4)和经预热的聚合物薄膜(5)连续输送至覆层-层合-挤压单元(12)以制造材料复合物(2)。覆层-层合-挤压单元(12’)包括至少一个覆层-层合-挤压站点(12’.1),该覆层-层合-挤压站点具有形成了覆层间隙(12’.12)的覆层辊对(12’.11),该覆层辊对(12’.11)容纳经预热的金属带材(3,4)和添加至该金属带材(3,4)之间的经预热的聚合物薄膜(5),并且将其覆层,使得金属带材(3,4)形成材料复合物(2)的金属外层并且聚合物薄膜(5)形成材料复合物(2)外层之间的核心层。覆层-层合-挤压单元(12’)此外还包括至少一个用于再加热(12’.31,12’.32)和/或后覆层(12’.41,12’.42)的装置,其中在离开覆层-层合-挤压站点(12’.1)之后,将材料复合物(2)连续输送至用于将该材料复合物(2)至少再加热或完全加热至完全加热温度的第一再加热站点(12’.31),该完全加热温度比聚合物薄膜(5)的预加热温度高,尤其可以为100℃和300℃之间,以将位于金属外层之间的核心层熔化。在离开再加热站点(12’.31)之后将经完全加热的材料复合物(2)连续输送至后覆层站点(12’.41),以在整个横截面上都通过目的性的并且经定义的压力施加而调整得到高的附着特性和/或成型特性和/或平滑性以及材料复合物(2)中各个单独的层之间的目的厚度。在离开后覆层站点(12’.41)之后,可以在需要时重复该过程以尤其进一步改善附着力,方法是通过在第二再加热站点(12’.31)中再加热材料复合物(2)然后连续输送至第二后覆层站点(12’.42),其中条件可基本与站点(12’.31,12’.41)中的一致。然后将材料复合物(2)连续输送至至少一个冷却单元(13),该冷却单元具有第一冷却站点(13.1),例如空气冷却器,在该冷却站点中将材料复合物(2)目的性降温至第一温度,还具有第二冷却站点(13.2),例如空气冷却器,在该冷却站点中将材料复合物(2)目的性地进一步降温至低于第一温度的第二温度。通过在冷却单元(13)中的主动冷却,可以将材料复合物(2)输送至后续的加工步骤,尤其是后加工步骤,尤其为了保证其它的后续站点不会遭受热负荷。将经过冷却的材料复合物(2)输送至后加工单元(26),该后加工单元包括:至少一个切割站点(26.1),该切割站点包括至少一个用于对材料复合物(2)的纵向边缘进行修边的装置,例如修边机;校直站点(26.2),该校直站点包括至少一个用于将材料复合物(2)平整化的装置,例如校直机;探查站点(26.3),该探查站点包括至少一个用于检查材料复合物(2)的表面缺陷、平整度缺陷、平直度缺陷和/或几何形状缺陷的装置,例如具有分析单元的测量系统;涂层站点(26.4),该涂层站点包括至少一个用于为材料复合物(2)涂层的装置,例如静电涂层系统。在通过后加工单元(26)之后,可将材料复合物(2)分割为板材或者卷起为卷束。

图3示出了根据本发明的、用于生产材料复合物(2)的装置(1”)的第三个实施例的示意性视图。在该实施例中,第一个实施例以及第二实施例中的各个站点也再次出现,并因此仅讨论尤其相较于图2的差别。覆层-层合-挤压单元(12”)除已经在第二个实施例中说明过的站点之外还包括第一覆层-层合-挤压站点(12”.1)和第二覆层-层合-挤压站点(12”.2)。将经预热的第二金属带材(4)和经预热的聚合物薄膜(5)连续输送至第一覆层-层合-挤压站点(12”.1),其具有形成了覆层间隙(12”.12)的第一覆层辊对(12”.11),并且覆层为或连接为金属-聚合物复合物(2’)。在第一次覆层之后,金属-聚合物复合物(2’)经过再加热站点(12”.33),其用于将金属-聚合物复合物(2’)至少再加热或完全加热至完全加热温度,该温度高于聚合物薄膜(5)的预热温度,由此为第二次覆层-层合-挤压做准备。将完全加热的金属-聚合物复合物(2’)和经预热的第一金属带材(3)连续输送至第二覆层-层合-挤压站点(12”.2),其具有形成了覆层间隙(12”.22)的第二覆层辊对(12”.21),并且覆层为或连接为材料复合物(2)。材料复合物(2)在两个覆层-层合-挤压站点(12”.1,12”.2)中制造。根据需要可略去再加热站点(12”.41,12”.42)和后覆层站点(12”.31,12”.32)。

图4示出了根据本发明的装置(1”’)的第四个实施例。仅示出了装置(1”’)的一部分,该部分与前述实施例相比不同,即,尤其是在材料复合物(2)的生产过程中形成上部金属外层的第一金属带材(3)在开卷和预热单元(9)之间经过预处理单元(16),将金属带材(3)在该预处理单元(16)中的表面处理站点(16.1)中在至少一面上进行表面处理,优选以粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂为金属带材进行涂层,将具有单面涂层(16.11)的金属带材(3)连续输送至干燥站点(18)处,在该干燥站点中将粘附剂和/或胶合系统和/或表面处理剂进行干燥,将金属带材(3)在预热单元(9)中进行加热,然后输送至覆层-层合-挤压单元(12”’),其包括至少一个覆层-层合-挤压站点(12”’.1)。金属带材(3)通过相应装置(27)至少在表面处理站点(16.1)和覆层-层合-挤压单元(12”’)之间的连续引导优选如此进行,使得金属带材(3)经表面处理的,优选以粘附剂和/或粘合系统和/或表面处理剂涂层的一侧(16.11)不与引导装置(27)相接触,以由此排除由于表面处理组分可能的粘附而导致的装置(27)污染以及由于粘附剂和/或粘合系统和/或表面处理剂的部分脱落而引起的对金属带材(3)经表面处理的一侧(16.11)的污染或者损伤。

附图标记(28)示出了分离/穿引站点,其包括用于将金属带材(3)完全分离的装置以及用于穿引所分离的金属带材(3)的装置。在分离/穿引站点中可以设置辅助储存器(中间储存器)和/或分发系统等。尤其在启动过程中达到所定义的运行参数之前,尤其在预处理单元(16)中将表面处理物质,优选所涂覆的粘附剂和/或所涂覆的胶合系统和/或所涂覆的表面处理剂借助干燥器(18)进行合适程度的干燥或略微干燥,并且首先卷绕在用于卷起的装置(29)上,这里以虚线示出。合适程度的干燥的意思是,在卷起时,这些层彼此之间不会连接或不会粘附或者受损。在这个阶段不进行预热单元(9)中的预热。如果达到了所定义的运行参数,接通预热单元(9),将金属带材(3)断开并且通过穿引辅助装置沿工艺方向输送至覆层-层合-挤压单元(12”’)。该覆层-层合-挤压单元(12”’)可包括覆层-层合-挤压站点(12”’.1),其具有有着覆层间隙(12”’.12)的覆层辊对(12”’.11),将经预热的第一金属带材(3)、经预热的聚合物薄膜(5)和此处以虚线示出的经预热的第二金属带材(4)连续输送至该覆层-层合-挤压站点,或者该覆层-层合-挤压单元包括两个覆层站点,其中在这种情况下,将经预热的第一金属带材(3)和经完全加热的金属-聚合物复合物(2’)输送至第二覆层站点以制造材料复合物(2),如针对图3中所述。

本发明不限于这些实施例,而是也可以包括其它的设计方案。例如,根据本发明的装置还可以包括另外的组件,尤其是除所述站点外还包括另一个开卷站点,连接站点,尤其是用于将带材头部连接在带材末端或者将薄膜头部连接在薄膜末端的装订机,分别至少一个用于金属带材、聚合物薄膜和材料复合物的缠绕储存器。用于制造材料复合物的层也不限制在三个,而是可以任意选择层结构。

附图标记说明

1,1’,1”,1”’ 装置

2 材料复合物

2’ 金属-聚合物复合物

3,4 金属带材

5 聚合物薄膜

6,7,8 开卷机,开卷装置

9,10,11 预热单元

12,12’,12”,12”’ 覆层-层合-挤压单元

12.1,12’.1,12”.1,12”’.1,12”.2 覆层-层合-挤压站点

12.11,12’.11,12”.11,12”’.11,12”.21 覆层辊对

12.12,12’.12,12”.12,12”.22,12”’.12 覆层间隙

12’.31,12’.32,12”.31,12”.32 再加热站点

12’.41,12’.42,12”.41,12”.42 后覆层站点

13 冷却单元

13.1,13.2 冷却站点

14 定尺切割装置

15,29 卷起装置

16,17 预处理单元

16.1,17.1 表面处理站点

16.11,17.11 单侧表面处理

18,19 干燥站点

20,21 校直站点

22,23 切割站点

24,25 清洁站点

26 后处理单元

26.1 切割站点

26.2 校直站点

26.3 探查站点

26.4 涂层站点

27 引导装置

28 分离/穿引站点

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