[发明专利]使薄带材进行保护表面的强化结构处理方法

说明书

本发明涉及一种使薄带材和薄膜进行表面保护的、强化的、结构处理的方法，此时，被弯曲的材料和薄膜通过支承元件支承并被施加以过压或负压。

已知有许多方法用于通过结构处理使薄壁材料或薄膜提高强度。在这些已知的结构处理方法中有使用成型工具如冲模和成型辊进行的深拉制，压制和辊压。这些处理方法的缺点是，经过结构处理的材料和薄膜被强烈地塑性变形；而且，已处理材料的表面品质由于机械的挤压而受到损伤。

欧洲专利申请0441618Al描述了一种方法，即借助两个压印辊制造多边形的，包括菱形和六角形的结构。在这种纯粹的机构处理方法中，已处理材料的表面质量由于较强烈的机械变形而有明显地伤害。在US专利4576669中则提出，使一种塑料薄膜通过一个设有钵形体结构的辊子导送，由于真空作用使得塑料薄膜拉入上述钵形体结构中。以此方式，使得薄膜的横截面积减少，还可能产生裂纹，因而，整个薄膜的成型刚性不会明显地增加。为了在罐盒中压制出轴向的折边，另外还公布了一种装置，借助它，通过轴向的刚性元件，使罐盒的内侧面被支承住并在外侧面上用一个弹性的滚轮施以压力(DE3587768T2)。但是，这种设有轴向折边结构的材料之成型刚性并不令人满意，因为，由于几何结构的原因折边结构不能产生多维的成型刚性。还有一种方法是，借助一个打孔的、圆柱形的成型工具和一个弹性的压力辊在一薄膜上压制出圆形的，半球形的结构，然而这种方法同样导致薄膜横截面的减小并且也不能改善或仅仅稍微地改进其成型刚性，因为这些圆形的，半球形的结构之间还保留着宽的，没有变形的部分表面(法国申请1283530)。

此外，还公布了一种方法，使薄带材或薄膜形成隆起形的结构。此时，该弯曲的，薄壁材料或薄膜之内侧面由线状支承元件支承，并由外面施以压力。该外部的压力是以液压方式施加的。以此方式制出四角形并错位的隆起结构，它们明显地改善了材料的成型刚性(德国公告文本2557215，德国专利文本DE4311978)。这个隆起结构的制作工艺与中请0441618 A1之原理不同在于，不需要两个机械作用的压印辊，而是，仅需要一个带有线形支承元件的芯体，而薄带材就放在此支承元件上并且以液压方式被挤压。这个弯曲的薄带材的里边通过相互以一定间距离安置的支承元件(环形件或螺旋形件)而支承，并通过外部的压力使之不稳定。这种不稳定性则导致一种多维化的折痕，并因此，在一个自身构造过程中形成四角形的，错位的隆起结构，其低凹部分也随之产生。因为此处，在材料中仅仅发生较小的拉伸和压缩作用，所以已处理材料的表面品质不会或者只是很小受到损伤。但是，这种四角的，错位结构的材料(见DE4311978中的图2)在平坦的造型中并不具有各向同性的成型刚性，因为它们在与连续的隆起折痕的垂直方向上是不抗弯的，而与之平行的方向上则是成型刚性的。可用以下方法实现一个几乎各向同性的成型刚性，此时，制造了多边形的隆起结构(已公开的国际专利申请PCT/EP94/01043，见其中的附图5b和5c)不用液压的压制方式，也可以借助一个未作结构处理的弹性枕件或者一个未作结构处理的弹性体施加压力。把薄带材挤压到上面的这些支承元件是由一个刚性的或在芯体上可移动的，柔性材料制成。但是，这样制成的六角形结构也不具有一致的形状。

所有公布的应用了机械成型工具的结构处理方法都具有明显的缺点是，该材料被强烈地塑性变形，由于深拉，使得材料壁厚减小并可能产生裂纹，而且由于深拉，使材料产生裙带花边，已处理材料的表面品质也由于成型工具的表面挤压和材料的强烈塑性变形而受到损害。在这些公布的，纯粹是机械的结构处理方法中，并在给定的立体的结构处理深度情况下，材料会发生高弹性变形度，这些都要影响已处理材料的表面品质。

在OS2557215，DE 43 11978和PCT/EP 94/01043中所描述的液压式结构处理方法之另一个明显缺点是，虽然，与纯粹的机械方法相比较，塑性变形度是减小了，而且已处理材料的表面品质不会被损伤，但是，这样制成的结构并不具有均匀的形状。其原因是例如不可避免的材料非均匀性和原材料之壁厚的误差以及对材料的加压并不非常均匀。

本发明的任务是，提出一种方法，它既具有已知方法的优点，又要消除它们的缺点。该任务在于，使薄带材作结构处理，但要求，材料的表面变化最小，而且塑性变形较小，并产生一个均匀的，三维的结构处理。本发明另一目标是，给出一种方法，以便使经过结构处理的材料在平面外形情况下改善成型刚度，而同时使材料横截面的改变最小。