泡沫芯復(fù)合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本教導(dǎo)通常涉及一種用于形成高強(qiáng)度輕重量的設(shè)備的泡沫芯復(fù)合結(jié)構(gòu)體。更具體地，本教導(dǎo)涉及包括泡沫芯和相關(guān)的平板材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)體。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫復(fù)合平板結(jié)構(gòu)的制造傳統(tǒng)上通過使用加熱的高功率的壓縮壓力來將平板粘附至硬質(zhì)固化泡沫而實現(xiàn)?；谂菽挠操|(zhì)和預(yù)固化的性質(zhì)，不使用昂貴的高功率、高熱量加壓機(jī)械，則典型地改造泡沫的形狀來形成波狀/非平面的平板表面是困難的。進(jìn)一步，對平板尺寸或形狀的任何改造必須在加壓處理之后以單獨的步驟來進(jìn)行。因此，現(xiàn)存的制造方法需要高功率加壓機(jī)械并且也需要用于對泡沫復(fù)合結(jié)構(gòu)體的形狀或尺寸的任何改造的第二步驟。因為對這些高強(qiáng)度、低重量復(fù)合結(jié)構(gòu)體的大部分應(yīng)用需要特定的形狀或輪廓，幾乎總需要多步驟的處理。
[0003]因此將期望的是提供一種泡沫材料，所述泡沫材料本質(zhì)上是撓性的以致其可以同時成形和固化，從而高功率加壓和高熱量是不必要的。通過成形預(yù)固化狀態(tài)的泡沫材料，省略作為后序形成形狀和尺寸步驟需要的對高強(qiáng)度加壓的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本教導(dǎo)通過提供下述方法滿足以上需要的一些或全部，所述方法包括:將固態(tài)的活化性材料配置入模具，在所述活化性材料的活化之前，所述活化性材料能夠塑性變形并且足夠柔軟從而呈現(xiàn)所述模具的整體輪廓和形狀。所述方法可以進(jìn)一步包括:將材料同時活化并且成形為由所述模具確定的泡沫芯(例如，第一泡沫芯)，其中在所述活化時由于所述活化性材料的膨脹力，所述活化性材料符合所述模具的形狀。所述成形步驟可以進(jìn)一步實質(zhì)上沒有任何壓縮力。
[0005]所述方法可以進(jìn)一步包括:將至少一個面板結(jié)合至所述泡沫芯，其中所述結(jié)合與所述活化和成形步驟實質(zhì)上同時發(fā)生。粘合層可以配置在所述泡沫芯的第一表面或相對的第二表面中的一個以上的表面上。第二泡沫芯可以形成，并且可以配置為與所述第一泡沫芯直接或間接地平面接觸。第三泡沫芯可以形成，并且配置為與所述第一泡沫芯和所述第二泡沫芯中的一個以上直接或間接地平面接觸。一個以上的面板可以結(jié)合在所述泡沫芯和所述第二泡沫芯之間。至少兩個面板可以結(jié)合至第一泡沫芯。至少兩個面板可以結(jié)合至所述第一泡沫芯和所述第二泡沫芯中的一個以上。
[0006]可以由選自纖維材料、金屬材料、聚合物材料、或其組合的材料來形成所述至少一個面板?？梢杂煞涑矤畈牧?、預(yù)浸材料、或其組合來形成所述至少一個面板。所述至少一個面板可以由鋁、鋼、或其組合來形成。可以由編織纖維、無紡纖維、搭接纖維(lappedfiber)、或其組合來形成所述至少一個面板?？梢杂商祭w維材料、金屬織造材料、或其組合來形成所述至少一個面板。
[0007]所述活化性材料的所述活化可以通過熱固化、濕固化、室溫固化、感應(yīng)固化、紫外線固化、或其任何組合來進(jìn)行。所述方法可以形成具有非平面的幾何形狀的復(fù)合結(jié)構(gòu)體。在所述活化之后，所述活化性材料會不能夠塑性變形。在所述活化之前，所述活化性材料可以是撓性固體；并且在所述活化之后，所述活化性材料可以是剛性固體。
[0008]本教導(dǎo)此處進(jìn)一步提供一種方法，所述方法包括:將固態(tài)的活化性材料配置入模具，在所述活化性材料的活化之前，所述活化性材料能夠塑性變形并且足夠柔軟從而呈現(xiàn)所述模具的整體輪廓和形狀。所述方法可以進(jìn)一步包括:將材料同時活化并且成形為由所述模具確定的泡沫芯，其中在所述活化時由于所述活化性材料的膨脹力，所述活化性材料符合所述模具的形狀。所述方法也可以包括:將至少一個面板結(jié)合至所述泡沫芯。所述成形步驟可以實質(zhì)上沒有任何壓縮力，并且所得復(fù)合結(jié)構(gòu)體可以實質(zhì)上具有非平面的幾何形狀。所述結(jié)合也可以與所述活化和所述成形步驟實質(zhì)上同時發(fā)生。
[0009]此處描述的泡沫芯復(fù)合結(jié)構(gòu)體提供了超過現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)體和材料的改善的物理性能，并且通過提供同時的活化、成形和結(jié)合來簡化制造方法。通過避免對嘗試成形傳統(tǒng)使用的硬質(zhì)預(yù)固化泡沫平板的挑戰(zhàn)，此處公開的方法也可以能夠簡化泡沫芯復(fù)合結(jié)構(gòu)體的尺寸和形狀的定制(customizat1n)。
【具體實施方式】
[0010]本申請是指并且要求2012年9月25日提交的U.S.臨時申請序列號N0.61/705, 432的提交日的權(quán)益，為了全部目的將所述申請的內(nèi)容作為參考并入此處。
[0011]此處提出的說明和插圖意欲使本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉本教導(dǎo)、其原則和其實際應(yīng)用。
[0012]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以改造和應(yīng)用各種形式的本教導(dǎo)，如可以最好地適于特定用途的需要。因此，前述的本教導(dǎo)的具體實施方案不意欲作為詳盡的或本教導(dǎo)的限制。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參考以上說明來確定，而代替地應(yīng)該參考所附權(quán)利要求與該權(quán)利要求賦予資格的等同物的全部范圍來確定。為了全部目的，包括專利申請和公布的全部文章和參考的公布作為參考并入。其它組合也可能將從以下權(quán)利要求推斷出，其在此也并入本書面的說明書作為參考。
[0013]通常，此處教導(dǎo)提供一種成形的泡沫芯復(fù)合結(jié)構(gòu)體的形成方法和通過所述方法形成的泡沫芯結(jié)構(gòu)體。所述方法包括:將固態(tài)的活化性材料同時活化并且成形為泡沫芯(例如，第一泡沫芯)。所述方法可以包括:將固態(tài)的活化性材料配置入模具，在所述活化性材料的活化之前，所述活化性材料能夠塑性變形(例如，撓性的)并且足夠柔軟從而呈現(xiàn)所述模具的整體輪廓和形狀。將材料成形為泡沫芯可以通過所述模具來確定，其中在所述活化時由于所述活化性材料的膨脹力，所述活化性材料符合所述模具的形狀。傳統(tǒng)地，泡沫芯平板的形成需要用于形成和成形平板的很大的壓縮力，然而，此處教導(dǎo)的方法提供實質(zhì)上沒有任何壓縮力的形成和成形。
[0014]泡沫芯形成用材料優(yōu)選其生坯狀態(tài)(例如，活化之前)是撓性的固體材料。由于撓性，理解的是，材料能夠塑性變形并且相對柔軟。進(jìn)一步，材料是充分撓性的以致其可以以卷狀形式貯存。材料的撓性也是這樣的:材料不展示出實質(zhì)上的彈性記憶。換言之，如果材料通過外加力而彎曲或成形，則材料不可以通過簡單地除去外加力而回復(fù)至其原始形狀?；罨?，泡沫的柔軟性質(zhì)不再存在，其中泡沫固化從而形成剛性固體材料?；罨ǔＥc泡沫的成形實質(zhì)上同時發(fā)生，以致活化后不需要單獨的成形步驟。
[0015]在形成泡沫芯時，一個以上的面板(例如，平板)可以粘附至泡沫芯的一個以上的表面。所述過程可以與泡沫芯的活化和成形實質(zhì)上同時發(fā)生，以致所得泡沫芯復(fù)合物的制造需要單一的制造步驟。然而，也預(yù)期的是，一個以上的面板的貼附可以作為單獨的步驟來進(jìn)行。通常，依照本教導(dǎo)的泡沫芯將具有第一表面和相對的第二表面。面板可以因此結(jié)合至那些表面中的一個以上的表面上。各個面板可以包括相同的材料，或選擇性地，各個面板可以包括不同的材料。各個泡沫芯可以包括相同的材料，或各個泡沫芯可以包括不同的材料。也可能的是，面板或泡沫芯的特定部位可以包括第一材料，然而，那些相同的面板或泡沫芯的一部分可以包括與第一材料不同的第二材料。因此，復(fù)合結(jié)構(gòu)體的垂直配置可以包括多種不同的材料，并且復(fù)合結(jié)構(gòu)體的水平配置也可以包括多種不同的材料。
[0016]也可能的是，復(fù)合結(jié)構(gòu)體可以由泡沫芯和面板的多個層來形成?？梢耘渲门菽竞兔姘?，以致泡沫芯和面板交替。如此，各個泡沫芯可以配置為與一個或兩個面板直接地平面接觸，并且各個面板可以