[发明专利]填充式金属夹层结构物

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属夹层结构物，其由第一覆盖层和第二覆盖层以及设置在第一覆盖层和第二覆盖层之间的芯层组成。芯层具有周期性波状结构，且通过由第一覆盖层和芯层形成第一通道并由第二覆盖层和芯层形成第二通道的方式将芯层设置在第一覆盖层和第二覆盖层之间。

背景技术

一般的夹芯板用于例如轨道车辆结构中的内部区域和外部区域。另外的应用是在造船和汽车制造中。一般的金属夹芯板的优势为其相对较高的稳定性及相对小的重量。由此还已知其他应用，例如表面包覆。

例如在WO2011/100992A1或EP1375023A1中描述了一般的夹层结构物的生产方法。

通常，主要通过所使用的内设芯层的轮廓来实现金属夹层结构物的稳定性。

发明内容

本发明的目的是制造具有提高的稳定性的金属夹层结构物，而不会由此不成比例地增大金属夹层结构物的总重量。

根据本发明，通过下述金属夹层结构物来实现该目的，该金属夹层结构物由第一覆盖层和第二覆盖层以及设置在第一覆盖层和第二覆盖层之间的芯层组成，芯层具有波形结构。通过第一覆盖层和芯层形成了第一通道，且通过第二覆盖层和芯层形成了第二通道。至少在第一通道和/或第二通道内填充有能流动式的填充材料。

还公开了其他有利的实施方案。

根据本发明的金属夹层结构物，对一般的金属夹层结构物的改进在于至少在第一通道或第二通道内填充有可流动式的填充材料。

本发明的核心思想是通过在两个通道的至少一个内填充适合的材料来提高金属夹层结构物的抗压强度。由此保证了以下情况，在第一覆盖层或第二覆盖层上施加压力的情况下，填充后的通道不会被压缩或者比一般的金属夹层结构物压缩地显著更小。

使用可流动式填充材料能允许曾经使用的生产方法保持不变，并仅提供了另外的步骤，即额外地填充第一通道和/或第二通道。

根据优选的实施方案，在第一通道和第二通道均填充有可流动式填充材料。与仅填充第一通道或第二通道相比，由此实现了因此制得的金属夹层结构物的更强的稳定性。另外，因为不必区分填充后和未填充的通道，所以简化了生产过程并由此有助于更简单地填充。

原则上，可以以不同的填充材料填充第一通道和第二通道，从而能由此获得特殊的特性。但是，如上所述，由于要简化生产过程，所以有利地是以相同的材料填充第一通道和第二通道。

可使用的可流动式填充材料例如为砂，特别是石英砂。调查和测试显示了，通过砂来填充足以实现所要求的较高的稳定特性。砂还构成了相对容易处理且令人满意的原材料。

如果将有棱边的材料用作可流动式填充材料，那么是优选的。例如，这里可使用天然砂或人造碎砂。使用有棱边的材料(尤其是锋利棱边的砂)的优点是，与无棱边材料，例如圆形砂相比，其可大体上被更加有效且大幅地压缩，从而能在通道内能形成更少的空腔。因为显著更好且更加密集地填充了通道，因此这反过来提高了金属夹层结构物的稳定性。

原则上，可使用任何所需要的可流动式填充材料。但是，如果可流动式填充材料具有约0.03毫米至0.6毫米的粒度尺寸和/或在2.0吨/立方米至3.0吨/立方米之间，特别是2.6吨/立方米的体积密度，那么是有利的。详尽的调查显示了，具有这些示出的参数的可流动式填充材料导致了在提高了的稳定性和重量增加之间的特别好的比率。换句话说，通过使用具有这些特性的填充材料，可实现尽可能大地提高稳定性，同时尽可能小地增加重量。

根据优选的实施方案，第一通道和/或第二通道在金属夹层结构物的正面处形成封闭。例如可通过胶带、粘结或焊接的金属板结构物(例如金属带)或通过U形型材来封闭通道。可方便地将U形型材设置在金属夹层结构物的侧部上，以使U形型材通过其支脚处于两个覆盖层的外侧上且通过其底部抵靠敞开的通道的侧部。显然，还可使用这里所提到的不同封闭方法的组合或其他技术来封闭通道。

已经显示了，如果以范围为从10赫兹至500赫兹，特别地，范围为从30赫兹至200赫兹，优选地，范围为从50赫兹至80赫兹的振动频率来压缩第一通道和/或第二通道内的可流动式填充物或具备流动能力的填充物，那么能实现较好地提高金属夹层结构物的整体稳定性。特别是在使用石英砂时，这种频率实现了填充材料的足够好的压缩，而不过于大幅地压缩材料。如果过于大幅地压缩材料，金属夹层结构物的稳定性不会进一步提高，或稳定性几乎没有提高。