用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法
【專利說明】用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法。特別地，其涉及在造船中使用的帶有隔音特性的結(jié)構(gòu)面板。
[0002]迄今為止，船的船頭、甲板和艙壁通常由5至8毫米的鋼材/鋁材制成。特別地，在由這種板材制成的船舶中，引擎、空調(diào)和其他設(shè)備的振動傳播得很遠。為了減輕振動，目前使用“隔聲貼”抵靠船的金屬壁和甲板。金屬“瓦”被粘貼于該貼上。整個方法被已知為“約束層阻尼”。在造船期間該已知的方法在船塢需要大量的“現(xiàn)場”人工作業(yè)。
[0003]本發(fā)明基于提供組成“約束層阻尼”面板的結(jié)構(gòu)板的理念。例如，根據(jù)該理念，8毫米的鋼板現(xiàn)在被設(shè)置為包括兩個鋼板和介于其之間的薄的(例如，薄于I毫米)的中間層(例如，粘彈性的)的層壓板(組件)，鋼板具有對稱(例如，兩個4毫米)或不對稱(例如，3毫米和5毫米)的結(jié)構(gòu)。因此，板組件的總厚度幾乎沒有或者根本沒有變化。測試表示，與現(xiàn)有方法(現(xiàn)場粘貼瓦)相比較，該層狀材料的阻尼特性顯著地更好。然而，有一個問題是，當船上著火時，中間層可破裂(粉碎)且失去它的附著性。該可能的脫層使得層狀金屬面板顯著地變?nèi)酰瑢?dǎo)致該特別的結(jié)構(gòu)在著火期間失效。
[0004]為了防止失效，提供一種方法，其在兩個金屬板之間產(chǎn)生分布在它們的表面上的機械連接點，在著火期間不論存在中間層的任何瓦解，該機械連接點都保持了層壓板的穩(wěn)定性。所需要的是，機械連接被盲孔地實現(xiàn)，以便沒有穿過且進入到船的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁和甲板的孔產(chǎn)生。
[0005]因此，提供用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法，該層狀結(jié)構(gòu)面板包括第一金屬板、第二金屬板和介于其之間的隔音層，隔音層優(yōu)選地是粘彈性的，其中，第一金屬板和第二金屬板通過多個局部焊接接頭互相連接，局部焊接接頭(或多或少規(guī)律地)分散在層狀結(jié)構(gòu)面板上，并且焊接接頭延伸穿過隔音層的區(qū)域。
[0006]在用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的方法的第一優(yōu)選實施方式中，該層狀結(jié)構(gòu)面板包括第一和第二金屬板和介于金屬板之間的隔音層，局部焊接接頭通過螺柱、焊針或線焊接被形成。
[0007]第一優(yōu)選的方法優(yōu)選地包括下列步驟:
[0008]設(shè)置所述第一金屬板、隔音層和第二金屬板，其中第二金屬板在設(shè)置焊接接頭的位置已經(jīng)被設(shè)置有或被設(shè)置有開口，該開口下文中被稱為焊接口 ；
[0009]設(shè)置電螺柱焊接或其他適合的焊接電流源，其第一焊接電流連接部被電連接到第一金屬板和/或第二金屬板，并且設(shè)備進一步被設(shè)置有焊針或焊接螺柱(在下文中，被稱為焊針)，其與第二焊接電流連接部連接，焊針具有比焊接口的橫截面更小的橫截面；
[0010]對每個焊接口都執(zhí)行螺柱焊接動作，其中，焊針被插入到焊接口中，隨后被推動穿過下面的隔音層，并且被按壓到第一金屬板的金屬表面上，使得焊接電流流過焊針和第一金屬板，從而通過焊接電流將焊針和第一金屬板的金屬熔化且接合在一起，繼續(xù)螺柱焊接動作，直到在焊針和焊接口之間的空間至少大部分被焊針和第一和/或第二金屬板的熔化金屬填充。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的方法的第二優(yōu)選實施方式中，局部焊接接頭通過點焊接被形成。
[0012]第二優(yōu)選的方法優(yōu)選地包括下列步驟:
[0013]設(shè)置所述第一金屬板、隔音層和第二金屬板，
[0014]設(shè)置電點焊接設(shè)備，并且隨后對每個局部焊接接頭執(zhí)行點焊接動作，其中使得第一和第二金屬板與點焊接設(shè)備的第一和第二焊接電流連接部電連接，并且例如通過在預(yù)定的焊接接頭的位置使用至少一個點焊接電極或任何其他的點壓力體，第一和第二金屬板被局部地朝向彼此按壓，使得互相的電接觸被形成，以便在金屬片之間產(chǎn)生局部焊接電流，并且兩個金屬板在這些位置被焊接到一起。
[0015]當通過一個或兩個點壓力部件或點焊接電極按壓(凹進)金屬片時，中間的隔音層(優(yōu)選地粘彈的)被局部地從金屬板之間被壓掉，以便金屬板彼此電接觸。在將金屬板焊接在一起的焊接電流(由電焊接設(shè)備供應(yīng))出現(xiàn)期間，在緊鄰焊接位置中的隔音層可燒毀且/或揮發(fā)。
[0016]為了進一步增強點焊接工藝的可靠性，優(yōu)選地至少在焊接接頭的預(yù)定的位置使用隔音層，例如，通過將導(dǎo)電粒子混合到隔音材料中，隔音層具有非電絕緣性，或換言之，或多或少具有電傳導(dǎo)特性。
[0017]作為具有電傳導(dǎo)特性的隔音材料的使用的替換方式，可使用在預(yù)定的點焊接接頭的位置包括開口的隔音層，通過該開口，金屬板被互相壓靠，以便在板之間獲得互相的電接觸。
[0018]總之，在本方法的第一優(yōu)選實施方式中，使用焊接螺柱(或焊針或焊絲的端部)，焊接螺柱被插入到開口中，開口預(yù)先被設(shè)置在其中一個金屬板中，并且也可選地被設(shè)置在隔音層中，之后，這些開口通過焊接被封閉；而在第二優(yōu)選實施方式中，使用點焊接(不使用焊接螺柱、棒或焊絲)，其中，金屬板每個都被連接到電流源的端子，并且在預(yù)定的連接位置被互相壓靠，以提供互相接觸，并且大致地將板焊接在一起。
[0019]優(yōu)選地，在應(yīng)用局部焊接接頭之前或之后，無論是否集成在一起，兩個金屬板的外邊緣被焊接在一起。通過使用通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得層狀結(jié)構(gòu)面板能獲得顯著的重量的減輕(高達每平方米19千克)，并且加強了噪聲的降低(見圖5)，并且大量地節(jié)省了勞動力。另外，能夠?qū)⒃搶訝罱Y(jié)構(gòu)面板應(yīng)用到整個構(gòu)造(例如，船舶)，其包括諸如甲板、船的壁等的負載支承構(gòu)造。
[0020]下面將參考下列附圖的描述更詳細地討論本發(fā)明。
[0021]圖1a至h示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一優(yōu)選實施方式；
[0022]圖2a至f示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二優(yōu)選實施方式；
[0023]圖3a至f示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二優(yōu)選實施方式的可選的精制產(chǎn)品O
[0024]圖4a至f示意性地示出了第二優(yōu)選實施方式的相同的可選的精制產(chǎn)品，然而是在略微不同的實施方式中；
[0025]圖5示出了通過本發(fā)明實現(xiàn)的噪聲減小的曲線圖。
[0026]圖1a至h逐步地示出了用于制造層狀結(jié)構(gòu)面板的根據(jù)本發(fā)明的方法，層狀結(jié)構(gòu)面板包括第一金屬板1、第二金屬板2和介于金屬板之間的隔音層3。更進一步，設(shè)置有金屬連接構(gòu)件7，在執(zhí)行該方法之后金屬連接構(gòu)件7延伸穿過隔音層3，并且在第一和第二金屬板之間形成牢固的(且耐火的)連接。
[0027]本方法的圖1a至h中示出的實施方式包括:
[0028]設(shè)置所述第一金屬板1、隔音層3和第二金屬板2，其中第二金屬板在局部焊接接頭將被固定的位置(圖1a至b)處(先前)已設(shè)置或(之后)被設(shè)置有開口，下文中，該開口被稱為焊接口 4。如圖1a至b所示，焊接口 4能在將兩個金屬板I和2放在一起之前，也能在將板組合之后被設(shè)置。
[0029]設(shè)置電螺柱焊接設(shè)備(未示出)，其第一焊接電流連接部(通常是接地連接部5)被電連接到第一金屬板I和/或第二金屬板2(圖lc)。
[0030]設(shè)置具有比焊接口4的橫截面更小的橫截面的金屬焊針7(圖lc)。
[0031]對每個焊接口4執(zhí)行螺柱焊接動作，其中焊針7的自由外端部7a(下外端部)被插入到焊接口中，并且隨后被推動穿過下面的隔音層3且被壓到第一金屬板I的金屬表面上(圖1d)?？赡苄枰o焊針7設(shè)置點燃點7b，然而，特別地因為隔音層具有粘性特性，這個特征不是必須的。焊針7被電連接到電焊接設(shè)備的第二焊接電路連接部6，以便在螺柱焊接設(shè)備啟動之后，螺柱焊接設(shè)備供應(yīng)焊接電流，焊接電流流過焊針7和第一金屬板I。結(jié)果是，焊接電流造成焊針7和第一金屬板I的金屬熔化，并且最初在焊針7的外端部和第一金屬板的(頂)表面之間的區(qū)域8中，這些熔化的金屬接合在一起(圖le)。
[0032]繼續(xù)由焊接電流和在焊針7上的壓力(見向下的箭頭)產(chǎn)生的螺柱焊接動作，借此在焊針7和焊接口 4之間的(側(cè)部)空間9也被來自焊針7及來自第一和第二金屬板的熔化金屬10填充(圖1f至g)。
[0033]最后，斷開焊接電流，隨后，如果需要，使焊針7的頂側(cè)部能被整平