IT8367199A1 - Procedimento per la formatura di laminati, particolarmente di trasparenti leggeri per aeromobili - Google Patents

Procedimento per la formatura di laminati, particolarmente di trasparenti leggeri per aeromobili

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IT8367199A1
IT8367199A1 ITTO1983A067199A IT6719983A IT8367199A1 IT 8367199 A1 IT8367199 A1 IT 8367199A1 IT TO1983A067199 A ITTO1983A067199 A IT TO1983A067199A IT 6719983 A IT6719983 A IT 6719983A IT 8367199 A1 IT8367199 A1 IT 8367199A1
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Description

DOCUMENTAZIONE
RI LEGATA
\
DESCRIZIONE d?li'invenzione industriale dal titolo:
i
"Procedimento jper la formatura di laminati, particolarmente
di trasparenti leggeri per aeromobili" F-7468-G1
di : PPG INDUSTRIES, INC-, nazionalit? statunitense, One
Gateway Center, Pittsburgh, Pensylvania, 15222, Stati
Uniti d'America.
Inventore designato : Thomas Wilbert Hawk
Depositata il : 22 FEBBRAIO 1933 67195 A/ 83
RIASSUNTO
Trasparenti leggeri per aeromobili vengono formati
ic ad una configurazione desiderata disponendo una pluralit?
3 di fogli plastici piani sovradimensionati in una sequenza
desiderata in modo da formare un gruppo piano. Parti dei
bordi marginali del gruppo piano sono sopportate su un
anello di sopporto femmina avente una superficie di sopporto non piana. Il gruppo viene dapprima formato/ ad una
temperatura al disotto della sua temperatura di deformazione ( ad una forma preliminare in cui le sue parti marginali
si adattano alla superficie di sopporto non piana dell'anello di sopporto femmina. Mantenendo i bordi marginali del
K gruppo preliminarmente formato in accoppiamento con l'anello
}
di sopporto femmina, il gruppo viene esposto uniformemente
in una autoclave chiusa a pressioni elevate allo scopo
GS GA/c
di minimizzare lo sviluppo di gas e a temperature elevate
\
\
al disopra della sua temperatura di deformazione. Una forma maschio avente un profilo minore dell'anello di sopporto femmina impegna la parte centrale del gruppo preliminarmente formato in modo da imprimere a questo la forma finale desiderata, ad esempio una configurazione composita. Successivamente, le parti del bordo marginale del gruppo finale formato e laminato vengono rifilate in modo da lasciare la parte centrale del gruppo con una forma desiderata.
*** ** * ** ***
Campo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce alla formatura di laminati, e pi? particolarmente alla formatura di trasparenti leggeri per aeromobili.
Sfondo dell'invenzione
Trasparenti leggeri per aeromobili sono stati formati laminando insieme una pluralit? di sottili fogli plastici. Comunemente, un trasparente ? formato da un numero desiderato di fogli plastici relativamente rigidi con la curvatura richiesta interspaziati da strati intermedi plastici relativamente teneri. Poich? la qualit? ottica richiesta a tali trasparenti ? elevata e poich? i fogli plastici sono relativamente soggetti a danneggiamento, sono stati sviluppati procedimenti specializzati di fabbricazione.
In uno di tali procedimenti di fabbricazione, il i
numero desiderato di fogli rigidi o "lastre", ad esempio 2-4, vengono tagliate da un grezzo di 4 piedi x 4 piedi (1,3 metri x 1,3 metri) di materiale plastico in foglio ad una dimensione leggermente maggiore della dimensione finale desiderata del trasparente che deve essere formato. Ognuna delle lastre viene quindi singolarmente formata ad un profilo preliminare assestando ogni singola lastra in modo che si adatti ad una piastra sagomata. Ci? viene seguito dalla compressione di ogni singola lastra tra piastre di compressione divetro a temperatura e pressione elevate. Un numero adatto di fogli di interstrato di materiale plastico relativamente tenero, quale poliuretano , e/oppure butirrale di polivinile plastificato, viene quindi tagliato a dimensione e presollecitato al profilo preliminare delle lastre. Le lastre ed i fogli di interstrato vengono quindi deposti nella loro sequenza desiderata e sistemati come un gruppo tra una coppia di piastre di compressione di vetro aventi superfici ricoperte con un agente di distacco. Tutto il sistema viene quindi introdotto in una autoclave dove viene effettuata la laminazione e la formatura alla sagoma finale. Quindi, il laminato viene raffreddato, estratto dall'autoclave, distaccato dalle m
piastre di compressione e rifilato alla sua configurazione finale desiderata.
Bench? utile per contorni/'particolari semplici
di trasparenti per aeromobili, il procedimento precedente
comporta parecchie limitazioni che sarebbe preferibile
evitare. Per esempio, ognuno delle lastre<1 >e dei fogli
di interstrato debbono essere tagliati singolarmente ad
una dimensione preliminare e quindi essere singolarmente
formati ad un profilo preliminare tra piastre di compressione di vetro. Queste operazioni <'>Comportano un notevole
lavoro manuale e tempo. Inoltre, pu? essere difficile
riuscire a formare ogni lastra ad un profilo preliminare
che sia sufficientemente simile a quello di ognuna delle
altre lastre in modo da minimizzare la formazione di disuni-?pC formit? di spessore nei fogli di interstrato laminate ? p tra esse quando il gruppo di lastre e di fogli di interstra -to viene sottoposto ad una temperatura di laminazione
che fa s? che i fogli di interstrato scorrano e compensino
alquando le asimmetrichedi profilo di lastre adiacenti
nel gruppo. Inoltre, il profilo finale dei laminati formati
con il procedimento precedente ? limitato al profilo realizzabile nelle piastre di compressione utilizzate per impartire il profilo finale. Sebbene questa limitazione non provochi un problema quando si formano profili relativamente
semplici, essa crea notevoli difficolt? quando si desiderano profili relativamente complessi, ad esempio profili
compositi, poich? non ? facile fabbricare piastre di com
pressione di vetro con profilo composito otticamente
lisce. Cos?, si pu? notare che esiste la necessit? di
un procedimento pi? vantaggioso per fabbricare un laminato
ricurvo, particolarmente uno avente una forma complicata.
Descrizione di brevetti di interesse
E* stata effettuata una ricerca brevettuale per
stabilire la novit? della'.?presente.-ihy?riziOne.<?? >I-'bir?yetti
pi? pertinenti riportati vengono trattati nei paragrafi
seguenti.
Il brevetto statunitense n. 3.004.295 di Bottoms
ed al., descrive la formatura di laminati di materiali
plastici trasparenti, quali poliesteri e acrilati reticolati, in uno stampo femmina mediante una combinazione di i operazioni. Un'operazione comportante l'imbutitura mediante
vuoto di un grezzo che deve essere sagomato contro una
i.
faccia di uno stampo superiore, e combinata con una operazione di applicare pressione ai bordi laterali del grezzo
in direzioni approssimativamente perpendicolari ai piani
di detti bordi laterali. L'applicazione di una pressione
sui bordi contribuisce a spostare il grezzo in una corrispondenza pi? stretta con la faccia dello stampo superiore
in modo da migliorare l'efficacia della imbutitura con
vuoto.
Il brevetto statunite n. 3.020.596 di Clapp ed
?1 ? / -f al., descrive la formatura di un tettuccio di aeromobile A
V
ad un profilo finale mediante pressione differenziale contro le superfici maggiori opposte di una lastra che ? stata formata ad una forma intermedia durante un'operazione di formatura per stiramento.
Il brevetto statunitense n. 3.123.459 di Hens sagoma una lastra di vetro rammollita con calore impegnando le sue zone marginali soltanto tra una coppia di telai di formatura di curvatura complementare, seguita da o simultaneamente con una sollecitazione di un tampone elastico contro una delle superfici principali entro le zone marginali impegnate in modo da sviluppare nella lastra di vetro una forma composita.
Il brevetto statunitense n. 3.414.395 di Reese ed al,, forma una lastra di vetro ad una forma semisferica mediante una combinazione di applicazione di una forza meccanica verso il basso contro 'la superficie superiore di una lastra di vetro rammollita con calore sopportata in un piano orizzontale sopra una flangia ad anello estendentesi verso l'alto e verso l'esterno da uno stampo semisferico in modo da sviluppare una forma parziale nella lastra di vetro sopportata, seguita dal procedimento del riscaldamento della lastra parzialmente formata per completare<? >la curvatura inflettendo quest'ultima verso la superficie di formatura dello stampo. Lo stampo pu? essere forato allo scopo di applicare aspirazione per contribuire ad adattare la lastra incurvata alla superficie
di formatura dello stampo.
Il brevetto statunitense n. 3.560.183 di Stilley
ed al., descrive un altro procedimento ed un dispositivo
per la formatura di una lastra di vetro in una forma semisferica che comprende uno stampo di forma semisferica.
Su questo dispositivo, un anello per sopportare una lastra
di vetro piana che deve essere formata circonda lo stampo
ed ha un coefficiente di dilatazione termica elevato in
L
modo che, quando la lastra di vetro e l'anello vengono
riscaldati, la lastra di vetro cade entro l'anello e su
una battuta obliqua che circonda lo stampo. La lastra
a di vetro scorre lungo la battutaobliqua ed entro lo stampo i semisferico.
Il brevetto statunitense n. 3.607.188 di Stilley
ed al., descrive un altro procedimento e dispositivo per
la formatura di una lastra di vetro ad una forma semisferica. Il dispositivo comprende un sopporto ad anello che
sopporta una lastra di vetro piana che deve essere formata,
un pistone pi? piccolo sopporto ad anello in modo che esso
si possa spostare dal disopra al disotto del sopporto
ad anello in modo da estrudere la lastra di vetro in una
forma sferica ed una superficie di ricevimento al disotto
dell'anello per ricevere la lastra di vetro formata.
Gli ultimi quattro brevetti trattano tutti un'unica
lastra di vetro. Nessuno di essi cita la formatura ne
di una n? di un gruppo di lastre di materiale plastico.
Il brevetto statunitense n. 3.769.133 di Halberschmidt ed al., descrive la laminazione di un gruppo vetro--materia plastica comprendente strati alterni di vetro
e di materia plastica introducendo il gruppo entro un
involucro avente almeno una parete flessibile ed almeno
un bordo laterale aperto. Il gruppo^ e l'involucro vengono
introdotti entro una autoclave e vengono sottoposti a
pressione ridotta per degassare il gruppo. L'involucro
viene sigillato e l'involucro sigillato ed il suo contenuto
vengono quindi sottoposti a pressione e calore elevati
per completare la laminazione. 1
Il brevetto statunitense n. 3.808.077 di Rieser
ed al., lucida a pressione e lamina simultaneamente una
lastra di materia plastica trasparente su una lastra sagomata di vetro. Viene utilizzato uno stampo di vetro con
un materiale di separazione rivolto verso il foglio di
materia plastica per l'operazione simultanea di lucidatura a compressione e di laminazione, e pu? essere tolto
dal laminato desiderato quando quest'ultimo deve essere
installato
Il brevetto statunitense n. 4.174.241 di Rockar
ed al., descrive un procedimento per simultaneamente laminare e lucidare a compressione un gruppo di materia plastica
per formare un trasparente laminato. I componenti del gruppo vengono bloccati tra una coppia di piastre di compressione di profilo maggiore del trasparente. Cunei comprimibili separano le piastre di compressione di un tratto maggiore dello spessore totale dei componenti. Le piastre di compressione ruotano l'una verso l'altro per contribuire ad espellere il fluido dalle interfacce del gruppo mentre il gruppo viene sottoposto a calore e pressione elevati con detto gruppo bloccato tra dette piastre di compressione entro uno stampo evacuato.
Il brevetto statunitense n. 4.180.426 di Oustin, descrive un procedimento per la fabbricazione di finestrini laminati. I componenti del finestrino vengono assiemati entro un rivestimento poroso. Il rivestimento ed i componenti vengono collocati entro un sacco flessibile. Quest?ultimo viene posto entro un contenitore evacuabile. La pressione viene 'ridotta a valori inferiori all'atmosferica sia nel sacco che nel contenitore, in modo che il contenitore si trova inizialmente ad una pressione inferiore a quella del sacco. Quindi, la temperatura e la pressio-ne entro il contenitore vengono aumentate mentre si mantiene una pressione inferiore alla atmosferica nel sacco allo scopo di sigillare i bordi del gruppo e successivamente vengono ulteriormente aumentate sopra alla pressione atmosferica per unire i componenti del gruppo in un finestrino laminato
Sommario dell'invenzione
La presente invenzione provvede un procedimento
per la fabbricazione di laminati aventi un profilo desiderato, ad esempio un profilo composito, comprendente le operazioni di sopportare una pluralit? di fogli relativamente piani in una relazione di sovrapposizione l'uno sull'altro per formare un gruppo; di evacuare i gas dalle superfici interfacciali dei fogli; di laminare insieme i fogli
sovrapposti; di disporre parti marginali periferiche del
gruppo in relazione affacciata con parti di una superficie
di sopporto non piana di un anello di sopporto femmina;
p di sollecitare il gruppo impegnandolo con una forma maschio P contro la superficie maggiore esterna di detto gruppo
che ? rivolta dalla parte opposta rispetto a detto anello
di scheletro ad una prima temperatura al disotto della
sua temperatura di deformazione verso la superficie di
sopporto dell?anello di scheletro femmina per adattare
la parte del bordo marginale di una prima superficie maggiore del gruppo ad una forma preliminare che si adatta alla
superficie di sopporto dell'anello di sopporto femmina;
di riscaldare il gruppo ad una seconda temperatura uguale
o maggiore alla sua temperatura di deformazione mentre lo
stampo maschio ? separato dal gruppo per esporre il gruppo
a pressione superiore alla atmosferica sufficiente ad
impedire il degassaggio dai fogli; e di reimpegnare la forma maschio contro una parte non sopportata centrale della .superficie maggiore opposta del gruppo sopportato perifericamente in modo da imprimere il profilo desiderato sulla parte centrale del gruppo mentre il gruppo viene riscaldato e esposto a pressione. In questo modo, non ? necessario che le lastre del laminato finale vengano singolarmente preformate prima della laminazione, poich? le lastre vengono tutte formate simultaneamente dalla i stessa attrezzatura in modo da minimizzare le irregolarit? ottiche dovute alla forma non uniforme delle lastre e/ oppure a non uniformit? nello spessore degli interstrati del laminato. Inoltre, profili complicati di.cpnfigurazione complessa e/oppure composita possono essere convenientemente fabbricati poich? nella pratica della presente invenzione non sono necessarie piastre di compressione di vetro.
In una forma di attuazione preferita dell'invenzione, l'anello di sopporto femmina ha un profilo corrispondente ad una estensione del profilo finale desiderato del laminato, e la forma maschio, di perimetro minore dell'anello di sopporto femmina, ha una superficie di formatura la quale definisce il profilo finale desiderato. Dopo avere formato preliminarmente il gruppo all'anello di sopporto femmina ad una temperatura inferiore alla temperatura di deformazione delle lastre, il gruppo cos? formato viene bloccato sull'anello di sopporto femmina
\I
in modo da mantenere la forma deila? sua parte marginale
fi ieriferica contro l'anello di sopporto femmina, la forma
maschio viene separata dalla superficie principale superiore del gruppo, il gruppo e la forma maschio separata vengono introdotti in una autoclave dove rapidamente si applicano al gruppo una pressione rapidamente crescente ed una
temperatura meno rapidamente crescente. La superficie
di formatura della forma maschio viene fatta avanzare
attraverso l'anello di sopporto femmina per imprimere
la configurazione complicata della forma maschio al gruppo,
in modo da sviluppare una configurazione finale complicata
desiderata nel gruppo mentre il gruppo e la forma maschio <j>*
si trovano nella autoclave a pressione e temperatura elevate. Successivamente, il laminato che si ottiene viene
estratto dall'autoclave e la parte marginale sopportata
del laminato pu? essere tagliata via per lasciare la parte
centrale avente il profilo e la configurazione desiderati.
Poich? la forma maschio impiegata con la presente
invenzione ? una copia esatta di un utensile campione
provvisto per stabilire la configurazione desiderata,
tutti i laminati prodotti dal dispositivo secondo la presen-<? >te invenzione hanno una configurazione identica. Tale
identit? di configurazione era impossibile impiegando
le tecniche precedenti descritte prima, particolarmente
quando si impiegavano come piastre di compressione le lastre
\
di vetro per sviluppare configurazioni complesse o composite nelle lastre da laminare.
Descrizione dei disegni
Nei disegni che fanno parte di una descrizione
di forme di attuazione illustrative della presente invenzione ed in cui numeri di riferimento uguali si riferiscono
ad elementi strutturali simili:
la figura 1 ? una vista in sezione in elevazione
del dispositivo utile nella formatura di gruppi secondo
la presente invenzione, disposto in un orientamento preliminare;
p la figura 2 ? una vista in sezione presa ad angolo <?>o
retto rispetto alla vista della figura 1;
la figura 3 ? luna vista in pianta di un anello
di sopporto femmina facente parte del dispositivo della
figura 1, con il profilo di una forma maschio che coopera
con l'anello di sopporto femmina illustrato a trattini
per indicare la relazione tra il profilo della forma maschio e il perimetro interno dell'anello di sopporto femmina;
la figura 4 ? una vista in sezione ingrandita di
una parte marginale di un gruppo da formare;
la figura 5 ? una vista in elevazione schematica
del dispositivo della figura 1 illustrante come viene
<1 >- l i montato un gruppo rispetto al dispositivo per iniziare \ una operazione di formatura;
! la figura 6 ? una vista simile alla figura 5 .presa durante un'operazione di sollecitazione quando il gruppo viene trasformato in un gruppo preliminarmente formato durante una prima fase dell'invenzione;
la figura 7 ? una vista simile alle figure 5 e 6| che illustra una fase di bloccaggio che segue la fase di sollecitazione o di formatura preliminare della figura 6;
la figura 8 ? una vista simile alle figure 5, 6 e 7, che illustra la disposizione di una forma maschio e di un anello di sopporto femmina entro una autoclave durante le fasi di riscaldamento e di pressurizzazione in autoclave nella pratica della presente invenzione;
la figura 9 ? una vista simile alla figura 8 dopo che ? stata completata la fase di riscaldamento e pressurizzazione in autoclave della figura 8, quando una fase di sollecitazione sviluppa una forma finale nel laminato;
la figura 10 ? una vista simile alla figura 9 presa al difuori di una autoclave dopo che ? stata completata la fase di sollecitazione della figura 9 e la forma maschio ? stata separata dal laminato formato risultante; e
la figura 11 ? una vista simile alla vista della figura 4, illustrante una forma di attuazione alternativa per preparare un gruppo da -formare secondo una forma
di attuazione alternativa della presente invenzione.
Descrizione dell'invenzione
Le figure 1-3 illustrano un dispositivo di formatura
20 adatto ad essere sistemato entro una autoclave ad aria
22 (figure 2, 8 e 9). Il dispositivo di formatura 20 comprende una piastra di base 24 la quale ? convenientemente
adatta ad essere sopportata da un-carrello 25 provvisto
di ruote 26 montate su rotaie 27 che si estendono dall'autoclave. Una pluralit? di travi di sopporto verticali
28 collegano la piastra di base 24 ad un anello di sopporto
femmina 30 sopportato generalmente orizzontalmente.
{D Una forma maschio 32 comprendente una parte rivolta * verso il basso costituita da un materiale facilmente formato capace di resistere all'esposizione alle temperature
richieste per formare materiali plastici di policarbonato
o acrilici, quali resine epossidiche rinforzate con fibre
di vetro, ? sopportata da una lastra metallica 33 ed ?
montata in modo mobile per potersi spostare verticalmente
rispetto all'anello di sopporto femmina 30 mediante una
coppia di cilindri ad aria estendentisi verticalmente
34 sopportati da lastre 35.
Un gruppo generalmente piano 36 ? illustrato nella
figura 5 sopportato lungo parti dei suoi bordi marginali
da una superficie di sopporto 38 rivolta verso l'alto
estendentesi obliquamente all'esterno e verso l'alto intorno
alla parte periferica dell'anello di sopporto femmina
30. Riferendosi alla figura 4, il gruppo 36 pu? comprendere
una pluralit? di fogli plastici relativamente rigidi (oppure
lastre) interdistanziati da un numero adatto di fogli
plastici relativamente teneri (o interstrati). Il gruppo
specifico 36 illustrato nella figura 4 comprende una lastra
superiore 40, un interstrato 42,~ una lastra intermedia
44, un interstrato 46 ed una lastra inferiore 48. I materiali e gli spessori utilizzati per le lastre 40, 44 e 48,
e per gli interstrati 42 e 46, dipendono dalle specifiche
richieste che debbono essere soddisfatte per un particolare
m ? trasparente per aeromobile. Materiali comuni scelti per
l'impiego come lastre 40, 44 e 48 comprendono policarbonato e acrilici, quali polimetil-metacrilato (sia colato
tal quale^che stirato), in spessori variabili da 0,125"
(0,3 cm) a circa 0,750" (1,9 cm). Materiali comuni scelti
per l'impiego come interstrati 42 e 46 comprendono poliuretani e butirrale di polivinile plastificato in spessori
variabili da circa 0,015" (0,04 cm) a circa 0,120" (0,3
cm). In aggiunta agli strati indicati 40-48, il gruppo
36 pu? comprendere sottili strati di appretto tra le superfici interne degli strati 40-48 per migliorare l'adesione
tra questi. Materiali di appretto utili per tali scopi
comprendono poliuretano sciolto in un solvente cloruro
di metilene-cicloesanone oppure in cloroformio.
Prima della presente invenzione, era pratica comune / nella fabbricazione di laminati formati tagliare singolarmente ogni lastra ad una configurazione desiderata da
un grezzo di materiale in foglio plastico di dimensioni
standard, di 48" x 48" (1,2 metri x 1,2 metri). Ogni lastra
veniva quindi singolarmente preformata ad un profilo intermedio prima di essere deposta insieme alle altre in
un gruppo per la laminazione e la formatura finale.
Nella pratica della presente invenzione, il gruppo
36 viene formato inizialmente da grezzi piani di dimensioni
standard del materiale plastico in fogli scelto, eliminando
cos? la necessit? di tagliare e formare singolarmente
ogni lastra. Le lastre piane di dimensioni standard 40,
44 e 48 vengono convenientemente deposte con interstrati
piani 42 e 46, e) secondo una forma di attuazione dell'invenzione, vengono successivamente laminate insieme, in piano,
mediante tecniche tradizionali. Per esempio, il gruppoo
piano 36 pu? essere collocato tra lastre di compressione
<d ?>-di vetro temprate piane, e il sandwich risultante racchiuso
entro un sacco evacuabile, preferibilmente del tipo descritto nel brevetto statunitense n. 3.255.567 di Leroy D.
Keslar e John S. Rankin. Il sacco pu? essere evacuato
per estrarre i gas dallo spazio tra gli strati 40-48,
ed essere quindi collocato entro una autoclave in modo
L- V. da essere esposto a pressioni e temperature elevate per
unire insieme gli strati 40-48. Il gruppo laminato unito 36 pu? allora essere estratto dal sacco per la successiva formatura secondo la presente invenzione.
La figura 4 illustra pure uno strato protettivo 50 sulla superficie pi? esterna 52 della lastra 40 allo scopo di proteggere la superficie 42 da danneggiamenti alla sua qualit? ottica durante le successive operazioni di formatura. Lo strato 50 pu? 'essere formato colando e polimerizzando uno strato di una resina siliconica sulla superficie 52. In un procedimento preferito, viene formato un. argine sollevato intorno alla periferia della lastra 40 e sulla superficie 52 si cola allo stato liquido una quantit? adatta di una resina siliconica degasata venduta dalla Dow Corning Co. con il nome depositato di Sylgard 184, e questa viene polimerizzata per formare uno strato generalmente uniforme avente uno spessore tra 0,030" (0,76 cm) e circa 0,060" (1,52 cm). Successivamente, il gruppo piano viene disposto sull?anello di sopporto femmina 30
?
come illustrato nella figura 1.
Come si pu? vedere dalla figura 5, il gruppo piano 36 non impegna una parte continua dell'anello di sopporto femmina 30 quando ? sopportato su questo, poich? l'anello di sopporto femmina 30 ha un bordo superiore che ? profilato in elevazione. Preferibilmente, il profilo dell'anello di sopporto femmina 30 corrisponde generalmente, ad una estensione del profilo desiderato del laminato finale
che deve essere formato entro i suoi limiti.
La figura 6 illustra come il gruppo 36 viene sollecitato ad una temperatura di formatura a freddo in modo
da adattarsi al profilo dell?anello di sopporto femmina
30 azionando i cilindri ad aria 34 per abbassare la forma
maschio 32 in impegno con la parte centrale del gruppo
36. La forma maschio 32 ha dimensioni periferiche minori
delle dimensioni periferiche dell'anello di sopporto femmina 30. I cilindri ad aria 34 sollecitano la forma maschio
32 in impegno con lo strato protettivo 50 sopra il gruppo
36, e proseguono a sollecitare la forma maschio 32 verso
una posizione intermedia pi? bassa .in cui le parti marginali <?>b del gruppo 36 sviluppano una forma preliminare che si
adatta al profilo dell'anello di sopporto femmina 30.
Questa operazione di sollecitazione o di formatura preliminare viene preferibilmente eseguita al disotto della temperatura di deformazione del gruppo 36, ad esempio a temperatura ambiente, purch? il gruppo 36 abbia una flessibilit?
sufficiente per adattarsi all'anello di sopporto femmina
30. Per proteggere ulteriormente la qualit? ottica della
lastra 40, lo stampo maschio 42 pu? essere ricoperto sulla
sua superficie di formatura con una coperta 60 di materiale espanso comprimibile a celle aperte, quale schiuma
di poliuretano a celle aperte.
Come illustrato nella figura 7, le parti marginali
del gruppo preliminarmente formato 36 vengono quindi convenientemente bloccate sull'anello di sopporto femmina profilato 30, mentre la forma maschio 32 viene trattenuta nella
sua posizione intermedia abbassata. In assenza di bloccaggio,
il gruppo 36 ritorna alla sua precedente configurazione
piana quando la forma maschio viene arretrata. Dopo bloccaggio, la forma maschio 32 viene sollevata fuori di impegno con il gruppo 36 ad opera dei cilindri ad aria 34.
Naturalmente, l'invenzione non ? limitata alla
formatura preliminare del gruppo laminato 35 mediante
l'impiego della forma maschio 32, poich? in alternativa
p il gruppo laminato 36 pu? essere formato preliminarmente
in conformit? marginale con l'anello di sopporto femmina
30 mediante l'impiego di altre attrezzature o manualmente.
Tuttavia, per comodit? operativa, la forma maschio 32
pu? essere impiegata in questo modo, e l'operazione di
formatura preliminare pu? essere attuata entro una camera,
quale una autoclave ad aria, prima di introdurvi le temperature e le pressioni elevate.
Il gruppo preliminarmente formato 36 viene quindi
fissato all'anello di sopporto femmina profilato 30 mediante morsetti 70 che assicurano a questo la parte marginale
del gruppo 36. Con il gruppo 36 preliminarmente formato,
bloccato, entro l'autoclave 22, la forma maschio 32 viene
sollevata fuori di impegno con il gruppo. La figura 8
illustra come il gruppo 36 preliminarmente formato e bloccato, viene disposto nell'autoclave ad aria 22 rispetto
alla forma maschio separata 32.
Entro l'autoclave, la pressione viene aumentata
in modo relativamente rapido e la temperatura viene innalzata meno rapidamente^ sino a che il gruppo ? soggetto
a temperature e pressioni elevate fad esempio 315?F a
2 -
200 p.s.i. (157?C a 14 Kg/cm J ) per un tempo sufficiente
a riscaldare uniformemente il gruppo 36 in tutto il suo
spessore. E' preferibile spostare la forma maschio 32
fuori di impegno con il gruppo 36 durante questa sequenza i P
di riscaldamento ad una distanza sufficiente dal gruppo
36 ^preferibilmente almeno 10" (25 era )] affinch? esso
non agisca come un dissipatore di calore su una superficie
del gruppo 36. Il gruppo viene riscaldato ad una temperatura al disopra della sua temperatura di deformazione^ in
modo da permettere la sua formatura ad un profilo finale
complicato desiderato, ad esempio un profilo composito
o complesso o complesso-composito. Nello stesso tempo,
la pressione elevata nella autoclave ad aria 22 minimizza
od elimina qualsiasi degasaggio che normalmente si verificherebbe dagli interstrati 42 e 46 a tali temperature
elevate. Il degasaggio dagli interstrati 42 e 46 viene
C?'?,
Si'.O preferibilmente evitato a causa dell'effetto dannoso che
zi. TO* le bolle del gas intrappolato hanno sulle caratteristiche ottiche del gruppo laminato risultante 36. Preferibilmente, il gruppo 36 preliminarmente formato e bloccato, viene riscaldato e pressurizzato nella autoclave ad aria per circa 45 minuti nelle condizioni elevate citate precedentemente.
Con riferimento alla figura 9, dopo che il gruppo pressurizzato 36 ? adeguatamente riscaldato al disopra della sua temperatura di deformazione, i cilindri ad aria 34 vengono nuovamente azionati in modo da abbassare la forma maschio 32 in impegno con la parte centrale del gruppo 36. La forma maschio 32 viene spinta in modo da avanzare in un punto attraverso e al disotto del livello dell'anello di sopporto femmina 30 per imprimere sulla parte centrale del gruppo 36 il profilo complicato desiderato definito dalla superficie di formatura della forma maschio sollecitata 32. Quando la forma maschio 32 ? stata spinta in modo da avanzare alla sua posizione pi? bassa prestabilita per formare il gruppo 36 alla sua forma finale desiderata, si avvia un procedimento di raffreddamento e depressurizzazione nella autoclave ad aria 32, mentre la forma maschio 32 viene mantenuta nella sua posizione pi? bassa.
Dopo che l'autoclave ad aria 22 ? stata raffreddata e depressurizzata, il dispositivo di formatura 20 viene tolto dall'autoclave 22. Quindi, la forma maschio 32 viene
liberata dall'impegno con il gruppo 36, ed i morsetti
vengono rilasciati per liberare il gruppo 36, come illustrato nella figura 10. Se gli strati 40-48 del gruppo 36
sono stati uniti insieme allo stato piano prima del loro
posizionamento sull'anello di sopporto femmina 30, il
trattamento in autoclave e la fase in formatura finale
\
precedentemente trattata servono soltanto per formare
il gruppo 36 al profilo desiderato finale.
Dopo che il gruppo 36 ? stato liberato dall'anello
di sopporto femmina 30, si pu? togliere lo strato protettivo 50. Successivamente, il gruppo risultante formato e
laminato 36 pu? essere rifilato intorno alle sue parti po<?>b marginali alla configurazione di profilo desiderato, e
la parte centrale che rimane dopo rifilatura ha il profilo
desiderato che le ? stato impresso dalla forma maschio
32. In alternativa, il gruppo 36 e lo strato protettivo
50 possono essere rifilati al profilo desiderato con lo
strato protettivo in posizione durante l'ulteriore fabbricazione, se ci? ? richiesto. Lo strato protettivo pu? essere
mantenuto durante l'immagazzinamento e la spedizione,ed
essere tolto per l'installazione.
La figura 11 illustra una forma di attuazione alternativa. secondo la presente invenzione, in cui non ? necessario che gli strati 40-48 del gruppo 36 siano uniti insieme
in piano prima del posizionamento sull'anello di sopporto femmina 30. Viceversa, un canale di evacuazione periferico_ .
54 ? montato intorno alla periferia del gruppo piano non
I
unito 36 e viene fattoiil vuoto in modo da eliminare i gas dalle superfici interfacciali del gruppo 36. Il gruppo 36 cui ? fissato il canale di evacuazione periferico 54 viene quindi collocato, in piano, sull'anello di sopporto femmina 30 per la successiva quasi simultanea unione e formatura preliminare. Questo modo di posizionare una camera di evacuazione periferica intorno ad un gruppo ? simile a quello indicato per una operazione di pre-compressione nella manipolazione di gruppi vetro-materia plastica descritti nel brevetto statunitense n. 2.948.645 di Laurence A. Keim. Quando il gruppo preliminarmente formato 36 viene bloccato, senza essere unito, sull'anello di sopporto femmina 30 con il canale di evacuazione periferico montato su di esso (come mostrato nella figura 11), si devono impiegare morsetti che, lascino libero il canale di evacuazione. Nella fase finale della forma di attuazione alternativa, le operazioni di trattamento in autoclave e di formatura finale servono anche per unire simultaneamen-te gli strati 40-48.
Una comprensione pi? dettagliata dell'invenzione si pu? avere con riferimento all'esempio specifico seguente.
ESEMPIO I
Un gruppo 36 che si adatta alla configurazione - della figura 3 viene fabbricato secondo la presente inven-/
zione. Il gruppo comprende una lastra 40 di un Toglio
i
piano di 48" x 48" x 0,125" (122cm x 122cm x 0,32cm) di
policarbonato ottenibile dalla Rohm and Haas con il nome
depositato di policarbonato DCM-1; un interstrato 42
di un foglio di poliuretano di.48" x 48" x 0,030" (I22cm
x 122cm x 0,076cm); una lastra 44 di un foglio piano di
48" x 48" x 0,125" (122cm x 122cm?x 0,32cm) di policarbonato ottenibile dalla Rohm and Haas Company con il nome
depositato di policarbonato DCM-1; un interstrato 46
di un foglio di poliuretano di 48" x 48" x 0,060" (I22cm
x 122cm x 0,152cm); ed una lastra 48 di un foglio piano
di 48" x 48" x 0,125" (122cm x 122cm x 0,32cm) di una
resina acrilica quale colata ottenibile dalla DuPont Company S
venduta con il nome depositato di Plexiglass 55.
Le lastre 40 e 44 vengono <a>ccuratamente pulite
e quindi asciugate introducendole in una stufa a 250?F
(121?C) per circa 16 ore allo scopo di eliminare l'umidit?.
Dopo avere determinato la qualit? ottica della lastra
40, ? talvolta necessario lucidare per compressione la
lastra 40 tra una coppia di lastre di pressione di vetro
piane otticamente lisce allo scopo di migliorare la sua
qualit? ottica. La lastra 48 viene pulita, e immediatamen-te prima dell'assiematura, viene apprettata sulla superficie
interna con un adatto appretto, quale una soluzione di
particelle finemente suddivise di poliuretano sciolte
in cloroformio, come descritto nel brevetto statunitense /
n. 4.177.099 di John Radzwill, oppure sciolte in una miscela di cloruro di metilene-cicloesanone.
Il gruppo 36 viene, successivamente assiemato nella sequenza desiderata<' >di strati con le parti marginali delle lastre 40, 44 e 48 e dei fogli di interstrato 42 e 46 generalmente allineate. Si impiegano morsetti per tenere opportunamente gli strati 40-48 nella rispettiva posizione desiderata. Il gruppo predisposto 36 viene quindi sistemato tra una coppia di lastre di compressione piane otticamente lisce (aventi ognuna sulle loro facce di compressione un agente di distacco, quali vari polisilosani organici come descritto nel brevetto statunitense n. 3.808.077 di Raymond G. Ries?r e Joseph Chabal). Il risultante sandwich viene introdotto entro un sacco impermeabile all'aria del tipo descritto nel brevetto statunitense n. 3.255.567 Il sacco viene evacuato ad almeno circa 24 pollici di mercurio (609mm) e sigillato intorno al sandwich per estrarre i gas dalle superfici interfacciali tra le lastre e i fogli di interstrato 40-48. Dopo evacuazione, il sacco ed il suo contenuto viene introdotto in una autoclave ad aria. La pressione dell'autoclave viene aumentata ad una velocit? relativamente elevata mentre la temperatura viene innalzata ad una velocit? minore sino a che il gruppo V'-'X
siaesposto a circa 315?F (157?C) ed a 200 p.s.i. (14 Kg/cin ), valori che vengono mantenuti per circa 45 min?ti allo scopo di unire le lastre e <1 >fogli di interstrato 40-48 in un gruppo. L'autoclave viene preferibilmente raffreddata a circa 100?F (38?C) prima di ridurre la pressione elevata. I Completata l'unione, il sacco viene estratto e il gruppo laminato piano 36 che si ottiene ? sopportato in
modo generalmente orizzontale e sulla lastra 40 viene formato uno strato protettivo 50 colando e polimerizzando una quantit? di resina siliconica Sylgard 184 sulla sua superficie esposta entro un braccio estendentesi perifericamente.
Lo strato protettivo 50 viene polimerizzato per 1,5-2 ore ad una temperatura di circa 150?F (66?C). Lo strato protettivo pu? rimanere in posizione sino a che non viene disturbato; tuttavia, pu? essere facilmente strappato via quando si richieda la sua rimozione.
Il gruppo piano 36 viene quindi sopportato sull'anello di sopporto femmina 30 e il dispositivo di formatura 20 viene introdotto nell'autoclave ad aria 20 a temperatura e pressione ambiente. La forma maschio 32 viene abbassata contro la parte centrale del gruppo laminato 36 per formare preliminarmente i bordi marginali del gruppo laminato piano 36 al profilo dell'anello di sopporto femmina 30 in modo da ottenere un gruppo preliminarmente formato. I bordi marginali del gruppo preliminarmente formato 36 vengono bloccati sull'anello di sopporto femmina 30 impiegando morsetti 70 che mantengono la corrispondenza di forma con ) l'anello 30. L'autoclave 22 viene chiusa e la forma maschio
32 viene sollevata fuori di impegno con il gruppo bloccato
36.
L'autoclave ad aria 22 viene successivamente rapidamente pressurizzata e riscaldata pi? lentamente a circa
2
315?F (157?C) e 200 p.s.i. (14 Kg/cm ) e mantenuta per
circa 45 minuti allo scopo di riscaldare completamente
e uniformemente il gruppo preliminarmente formato e bloccato
36. La forma maschio 32 viene quindi nuovamente abbassata,
questa volta ad una altezza al disotto di quella dell'anello
di sopporto femmina 30 per impegnare ed imprimere il suo
profilo predeterminato sulla parte centrale del gruppo 1 riscaldato e bloccato 36. L'autoclave 22 viene quindi raffreddata a circa 100?F (38?C) mentre la pressione nell'autoclave e l'impegno della forma maschio 32 vengono mantenuti.
La pressione nell'autoclave viene quindi ridotta, mentre
viene mantenuto l'impegno della forma maschio 32. Successivamente, l'autoclave viene aperta e la forma maschio 32
viene liberata dall'impegno con il gruppo finalm?nte formato
e laminato 36. Il gruppo finalmente formato e laminato
36 viene rifilato ad un profilo desiderato tagliando la
parte marginale in eccesso dal rest? del gruppo formato
e laminato.. Lo strato protettivo 50 viene mantenuto in
posizione sulla lastra 40 sino al momento in cui l'ulterio
RIVENDICAZIONI
1. Procedimento per la formatura di un laminato avente
una configurazione desiderata, comprendente le operazioni
di:
sopportare una pluralit? di lastre relativamente
piane e di fogli di interstrato in una relazione sovrapposta
uno sull'altro per formare un gruppo piano;
eliminare i gas dalle superfici interfacciali tra
S>\G .Air dette lastre e fogli sovrapposti;
laminare insieme dette lastre e fogli piani sovrappo-TO*\* h sti evacuati;
posizionare parti marginali del gruppo piano in
relazione affacciata con parti di una superficie di sopporto
di un anello di sopporto femmina non piano;
sollecitare il gruppo ad una prima temperatura inferiore ad una temperatura di deformazione del gruppo verso
la superficie di sopporto dell'anello di sopporto femmina
per conformare le parti marginali di una prima superficie
maggiore del gruppo alla superficie di sopporto dell'anello
di sopporto femmina per trasformare detto gruppo piano
in un gruppo preliminarmente formato;
riscaldare il gruppo preliminarmente formato ad
P
una seconda temperatura almeno uguale alla temperatura P
di deformazione del gruppo; mentre si espone il gruppo
a pressione superiore alla atmosferica sufficiente a impedire il degassaggio dai fogli; e
sollecitare una forma maschio avente una superficie
di formatura di configurazione desiderata verso una parte
centrale della seconda e opposta superficie maggiore del
gruppo per imprimere la configurazione della superficie
di formatura della forma maschio sulla parte centrale del
gruppo durante dette operazioni di riscaldamento e di esposizione a pressione elevata, cos? da trasformare detto
gruppo preliminarmente formato in un laminato avente detta
configurazione desiderata.
? % 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, che consiste nell'effettuare detta operazione di laminazione prima
i
di effettuare dette operazioni di riscaldamento e di esposizione;a pressione
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, che consiste
nell'effettuare detta operazione di laminazione mentre
si effettua detta operazione di riscaldamento ed esposizione.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, che consiste inoltre nel raffreddare il gruppo ad una temperatura
al disotto della temperatura di deformazione del gruppo
mentre si continua a sollecitare detta forma maschio verso
detta parte centrale per conservare detta configurazione
della superficie di formatura su detta parte centrale.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, che consiste
?
inoltre nel rifilare le parti marginali dal gruppo dopo
raffreddamento di quest'ultimo in modo da provvedere un
laminato avente un profilo ed una configurazione desiderati.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 5, che
consiste nel bloccare detto gruppo preliminarmente formato
contro detto anello di sopporto femmina non piano dopo
che detta operazione di sollecitazione cambia la forma
del gruppo da una configurazione relativamente piana a
detta configurazione preliminarmente formata.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cpi
la configurazione desiderata ? complicata, che consiste
nel sollecitare una forma maschio avente una superficie
di formatura che si adatta essenzialmente a tale configurazione complicata verso detto gruppo preliminarmente formato,
Procedimento secondo la rivendicazione 6, che consiste
inoltre nel provvedere uno strato di protezione della superficie sulla seconda e opposta superficie principale del
gruppo prima di effettuare detta operazione di sollecitazione
9. Procedimento secondo la rivendicazione 7, che consiste
nell'effettuare dette operazioni di riscaldamento, esposizione e sollecitazione in una autoclave chiusa
10, Procedimento sdecondo la rivendicazione 9, che consi-P> ste nel separare la forma maschio dal gruppo preliminarmente formato prima di dette operazioni di riscaldamento
e di esposizione di detto gruppo preliminarmente formato
a pressione elevata in detta autoclave
11. Procedimento secondo la rivendicazione 9, che consiste
nell'effettuare detta operazione di sollecitazione in una
camera.
12 Procedimento secondo la rivendicazione 11 in cui
detta camera ? l'autoclave in cui vengono effettuate dette
operazioni di riscaldamento, esposizione e sollecitazione.
Timbro dell'Ufficio Brevetti e Marchi - Sala Posta - 25 febbraio 1982
352423
PROCEDIMENTO PER LA FORMATURA DI LAMINATI
Campo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce alla formatura di laminati, e pi? particolarmente alla formatura di trasparenti leggeri per aeromobili.
Sfondo dell'invenzione
Trasparenti leggeri per aeromobili sono stati formati laminando insieme una pluralit? di sottili fogli plastici.
Comunemente, un trasparente ? formato da un numero desiderato di fogli plastici relativamente rigidi con la curvatura richiesta interspaziati da strati intermedi plastici relativamente teneri. Poich? la qualit? ottica richiesta a tali trasparenti ? elevata e poich? i fogli plastici sono relativamente soggetti a danneggiamento, sono stati sviluppati procedimenti specializzati di fabbricazione.
? .
In uno di tali procedimenti di fabbricazione, il
numero desiderato di fogli rigidi o "lastre", ad esempio
2-4, vengono tagliate da un grezzo di 4 piedi x 4 piedi
(1,3 metri x 1,3 metri) di materiale plastico in foglio
ad una dimensione leggermente maggiore della dimensione
finale desiderata del trasparente che deve essere formato.
Ognuna delle lastre viene quindi singolarmente formata
ad un profilo preliminare assestando ogni singola lastra
in modo che si adatti ad una piastra sagomata. Ci? viene
seguito dalla compressione di ogni singola lastra tra
piastre di compressione divetro a temperatura e pressione
elevate. Un numero adatto di fogli di interstrato di mate-m riale plastico relativamente tenero, quale poliuretano l e/oppure butirrale di polivinile plastificato, viene quindi
tagliato a dimensione e presollecitato al profilo preliminare delle lastre. Le lastre ed i fogli di interstrato vengono quindi deposti nella loro sequenza desiderata e sistemati come un gruppo tra una coppia di piastre di compressione
di vetro aventi superfici ricoperte con un agente di
distacco. Tutto il sistema viene quindi introdotto in
una autoclave dove viene effettuata la laminazione e la
formatura alla sagoma finale. Quindi, il laminato viene
raffreddato, estratto dall'autoclave, distaccato dalle
piastre di compressione e rifilato alla sua configurazione
finale desiderata.
3.
Bench? utile per contorni particolari semplici
di trasparenti per aeromobili, il procedimento precedente
comporta parecchie limitazioni che sarebbe preferibile
evitare. Per esempio* ognuno delle lastre e dei fogli
di interstrato debbono essere tagliati singolarmente ad
una dimensione preliminare e quindi essere singolarmente
formati ad un profilo preliminare tra piastre di compressione di vetro. Queste operazioni <">Comportano un notevole
lavoro manuale e tempo. Inoltre, pu? essere difficile
riuscire a formare ogni lastra ad un profilo preliminare
che sia sufficientemente simile a quello di ognuna delle
altre lastre in modo da minimizzare la formazione di disuniformit? di spessore nei fogli di interstrato laminate -tra esse quando il gruppo di lastre e di fogli di interstra * to viene sottoposto ad una temperatura di laminazione
che fa si che i fogli di interstrato scorrano e compensino
alquando le asimmetrichedi profilo di lastre adiacenti
nel gruppo. Inoltre, il profilo finale dei laminati formati
con il procedimento precedente ? limitato al profilo realizzabile nelle piastre di compressione utilizzate per impartire il profilo finale. Sebbene questa limitazione non provochi un problema quando si formano profili relativamente
semplici, essa crea notevoli difficolt? quando si desiderano profili relativamente complessi, ad esempio profili
compositi, poich? non ? facile fabbricare piastre di com-
4.
pressione di vetro con profilo composito otticamente lisce. Cos?, si pu? notare che esiste la necessit? di un procedimento pi? vantaggioso per fabbricare un laminato ricurvo, particolarmente uno avente una forma complicata. Descrizione di brevetti di interesse
E' stata effettuata una ricerca brevettuale per stabilire la novit? della presente invenzione. I brevetti pi? pertinenti riportati vengono trattati nei paragrafi seguenti.
i Il brevetto statunitense n. 3.004.295 di Bottoms ed al., descrive la formatura di laminati di materiali plastici trasparenti, quali poliesteri e acrilati reticola-, ti, in uno stampo femmina mediante una combinazione di operazioni. Un'operazione comportante l'imbutitura mediante vuoto di un grezzo che deve essere sagomato contro una L
faccia di uno stampo superiore, e combinata con una operazione di applicare pressione ai bordi laterali del grezzo in direzioni approssimativamente perpendicolari ai piani di detti bordi laterali. L'applicazione di una pressione sui bordi contribuisce a spostare il grezzo in una corrispondenza pi? stretta con la faccia dello stampo superiore in modo da migliorare l'efficacia della imbutitura con vuoto.
Il brevetto statunite n. 3.020.596 di Clapp ed al. , descrive la formatura di<' >un tettuccio di aeromobile
5.
ad un profilo finale mediante pressione differenziale
\
contro le superfici maggiori opposte di una lastra che
? stjta formata ad una forma intermedia durante un'opera-!
zione di formatura per stiramento.
Il brevetto statunitense n. 3.123.459 di Hens sagoma
una lastra di vetro rammollita con calore impegnando le
sue zone marginali soltanto tra una coppia di telai di
formatura di curvatura complementare, seguita da o simultaneamente con una sollecitazione di un tampone elastico
contro una delle superfici principali entro le zone marginali impegnate in modo da sviluppare nella lastra di vetro
una forma composita.
P
Il brevetto statunitense n. 3.414.395 di Reese
ed al., forma una lastra di vetro ad una forma semisferica
mediante una combinazione di applicazione di una forza
meccanica verso il basso contro la superficie superiore
di una lastra di vetro rammollita con calore sopportata
in un piano orizzontale sopra una flangia ad anello estendentesi verso l'alto e verso l'esterno da uno stampo semisferico in modo da sviluppare una forma parziale nella
lastra di vetro sopportata, seguita dal procedimento del
riscaldamento della lastra parzialmente formata per completare la curvatura inflettendo quest'ultima verso
la superficie di formatura dello stampo. Lo stampo pu?
essere forato allo scopo di applicare aspirazione per
6.
contribuire ad adattare la lastra incurvata alla superficie
di formatura dello stampo. \
Il brevetto statunitens n. 3.560.183 di Stilley
ed al., descrive un altro procedimento ed un dispositivo
per la formatura di una lastra di vetro in una forma semisferica che comprende uno stampo di forma semisferica.
Su questo dispositivo, un anello per sopportare una lastra
di vetro piana che deve essere formata circonda lo stampo
ed ha un coefficiente di dilatazione termica elevato in
L
modo che, quando la lastra di vetro e l'anello vengono
riscaldati, la lastra di vetro cade entro l'anello e su
una battuta obliqua che circonda lo stampo. La lastra
P> di vetro scorre lungo la battutaobliqua ed entro lo; stampo <?>o P
semisferico. ?
Il brevetto statunitense n. 3.607.188 di Stilley
ed al., descrive un altro procedimento e dispositivo per
la formatura di una lastra di vetro ad una forma semisferica. Il dispositivo comprende un sopporto ad anello che
sopporta una lastra di vetro piana che deve essere formata,
un pistone pi? piccolo sopporto ad anello in modo che esso
si possa spostare dal disopra al disotto del sopporto
ad anello in modo da estrudere la lastra di vetro in una
forma sferica ed una superficie di ricevimento al disotto
dell'anello per ricevere la lastra di vetro formata.
Gli ultimi quattro brevetti trattano tutti un'unica
7.
lastra di vetro. Nessuno di essi cita la formatura ne
\
di una n? di un gruppo di lastre di materiale plastico.
Il brevetto statunitense n. 3.769.133 di Halber*-!
schmidt ed al., descrive la laminazione di un gruppo vetro--materia plastica comprendente strati'alterni di vetro
e di materia plastica introducendo il gruppo entro un
involucro avente almeno una parete flessibile ed almeno
un bordo laterale aperto. Il gruppo^ e l'involucro vengono
introdotti entro una autoclave e vengono sottoposti a
pressione ridotta per degassare il gruppo. L'involucro
viene sigillato e l'involucro sigillato ed il suo contenuto
vengono quindi sottoposti a pressione e calore elevati
per completare la laminazione.
$ Il brevetto statunitense n. 3.808.077 di Rieser
ed al., lucida a pressione e lamina simultaneamente una
lastra di materia plastica trasparente su una lastra sagomata di vetro. Viene utilizzato uno stampo di vetro con
un materiale di separazione rivolto verso il foglio di
materia plastica per l'operazione simultanea di lucidatura a compressione e di laminazione, e pu? essere tolto
dal laminato desiderato quando quest'ultimo deve essere
installato.
Il brevetto statunitense n. 4.174.241 di Rockar
ed al., descrive un procedimento per simultaneamente laminare e lucidare a compressione un gruppo di materia plastica
8.
per formare un trasparente laminato. I componenti del gruppo vengono bloccati tra una coppia di piastre di compressione di profilo maggiore del trasparente. Cunei comprimibili separano le piastre di compressione di un tratto maggiore dello spessore totale dei componenti. Le piastre di compressione ruotano l'una verso l'altro per contribuire ad espellere il fluido dalle interfacce del gruppo mentre il gruppo viene sottoposto a calore e pressione elevati con detto gruppo bloccato tra dette piastre di compressione entro uno stampo evacuato.
Il brevetto statunitense n. 4.180.426 di Oustin, descrive un procedimento per la fabbricazione di finestrini laminati. I componenti del finestrino vengono assiemati entro un rivestimento poroso. Il rivestimento ed i componenti vengono collocati entro un sacco flessibile. Quest'ultimo viene posto entro un contenitore evacuabile. La pressione viene ridotta a valori inferiori all'atmosferica sia nel sacco che nel contenitore, in modo che il contenitore si trova inizialmente ad una pressione inferiore a quella del sacco. Quindi, la temperatura e la pressione entro il contenitore vengono aumentate mentre si mantiene una pressione inferiore alla atmosferica nel sacco allo scopo di sigillare i bordi del gruppo e successivamente vengono ulteriormente aumentate sopra alla pressione atmosferica, per unire i componenti del gruppo in un finestrino
9.
laminato.
Sommario dell ' invenzione
La presente invenzione provvede un procedimento per la fabbricazione di laminati aventi un profilo desiderato, ad esempio un profilo composito, comprendente le operazioni di sopportare una pluralit? di fogli relativamente piani in una relazione di sovrapposizione l'uno sull'altro per formare un gruppo; di evacuare i gas dalle superfici interfacciali dei fogli; di laminare insieme i fogli sovrapposti; di disporre parti marginali periferiche del gruppo in relazione affacciata con parti di una superficie di sopporto non piana di un anello di sopporto femmina; di sollecitare il gruppo impegnandolo con una forma maschio contro la superficie maggiore esterna di detto gruppo che ? rivolta dalla parte opposta rispetto a detto anello di scheletro ad una prima temperatura al disotto della sua temperatura di deformazione verso la superficie di sopporto dell'anello di scheletro femmina per adattare la parte del bordo marginale di una prima superficie maggiore del gruppo ad una forma preliminare che si adatta alla superficie di sopporto dell'anello di sopporto femmina; di riscaldare il gruppo ad una seconda temperatura uguale o maggiore alla sua temperatura di deformazione mentre lo stampo maschio ? separato dal gruppo per esporre il gruppo a pressione superiore alla atmosferica sufficiente ad
10.
impedire il degassaggio dai fogli; e di reimpegnare la forma maschio contro una parte non sopportata centrale della superficie maggiore opposta del gruppo sopportato perifericamente in modo da imprimere il profilo desiderato sulla parte centrale del gruppo mentre il gruppo viene riscaldato e esposto a pressione. In questo modo, non ? necessario che le lastre del laminato finale vengano singolarmente preformate prima della laminazione, poich? le lastre vengono tutte formate simultaneamente dalla stessa attrezzatura in modo da minimizzare le irregolarit? ottiche dovute alla forma non uniforme delle lastre e/ oppure a non uniformit? nello spessore degli interstrati del laminato. Inoltre, profili complicati di configurazione complessa e/oppure composita possono essere convenientemente fabbricati poich? nella pratica della presente invenzione non sono necessarie piastre di compressione di vetro.
In una forma di attuazione preferita dell'invenzione, l'anello di sopporto femmina ha un profilo corrispondente ad una estensione del profilo finale desiderato del laminato, e la forma maschio, di perimetro minore dell'anello di sopporto femmina, ha una superficie di formatura la quale definisce il profilo finale desiderato. Dopo avere formato preliminarmente il gruppo all'anello di sopporto femmina ad una temperatura inferiore alla temperatura di deformazione delle lastre,?il gruppo cos?
11.
formato viene bloccato sull'anello di sopporto femmina in modo da mantenere la forma <? >della sua parte marginale periferica contro l'anello di sopporto femmina, la forma maschio viene separata dalla superficie principale superiore del gruppo, il gruppo e la forma maschio separata vengono introdotti in una autoclave dove rapidamente si applicano al gruppo una pressione rapidamente crescente ed una temperaLura meno rapidamente crescente. La superficie di formatura della forma maschio viene fatta avanzare attraverso l'anello di sopporto femmina per imprimere la configurazione complicata della forma maschio al gruppo, in modo da sviluppare una configurazione finale complicata desiderata nel gruppo mentre il gruppo e la forma maschio si trovano nella autoclave a pressione e temperatura elevate. Successivamente, il laminato che si ottiene viene estratto dall'autoclave e la parte marginale sopportata del laminato pu? essere tagliata via per lasciare la parte centrale avente il profilo e la configurazione desiderati.
Poich? la forma maschio impiegata con la presente invenzione ? una copia esatta di un utensile campione provvisto per stabilire la configurazione desiderata, tutti i laminati prodotti dal dispositivo secondo la presen-- te invenzione hanno una configurazione identica. Tale identit? di configurazione era impossibile impiegando le tecniche precedenti descritte prima, particolarmente
12.
quando si impiegavano come piastre di compressione le lastre
di vetro per sviluppare configurazioni complesse o composite nelle lastre da laminare.
Descrizione dei disegni
Nei disegni che fanno parte di una descrizione
di forme di attuazione illustrative della presente invenzione ed in cui numeri di riferimento uguali si riferiscono
ad elementi strutturali simili:
la figura 1 ? una vista in sezione in elevazione
del dispositivo utile nella formatura di gruppi secondo
la presente invenzione, disposto in un orientamento preliminare
p la figura 2 ? una vista in sezione presa ad angolo
retto rispetto alla vista della figura 1;
la figura 3 ? una vista in pianta di un anello
di sopporto femmina facente parte del dispositivo della
figura 1, con il profilo di una forma maschio che coopera
con l'anello di sopporto femmina illustrato a trattini
per indicare la relazione tra il profilo della forma maschio e il perimetro interno dell'anello di sopporto femmina;
la figura 4 ? una vista in sezione ingrandita di
una parte marginale di un gruppo da formare;
la figura 5 ? una vista in elevazione schematica
del dispositivo della figura 1 illustrante come viene
13
montato un gruppo rispetto al dispositivo per iniziare
una operazione di formatura;
la figura 6 ? una vista simile alla figura 5 presa
durante un'operazione di sollecitazione quando il gruppo
viene trasformato in un gruppo preliminarmente formato
durante una prima fase dell'invenzione;
la figura 7 ? una vista simile alle figure 5 e
6, che illustra una fase di bloccaggio che segue la fase
di sollecitazione o di formatura preliminare della figura
I
6;
la figura 8 ? una vista simile alle figure 5, 6
e 7, che illustra la disposizione di una forma maschio
p e di un anello di sopporto femmina entro una autoclave
durante le fasi di riscaldamento e di pressurizzazione
in autoclave nella pratica della presente invenzione;
la figura 9 ? una vista simile alla figura 8 dopo
che ? stata completata la fase di riscaldamento e pressurizzazione in autoclave della figura 8, quando una fase di
sollecitazione sviluppa una forma finale nel laminato;
la figura 10 ? una vista simile alla figura 9 presa
al difuori di una autoclave dopo che ? stata completata
la fase di sollecitazione della figura 9 e la forma maschio
? stata separata dal laminato formato risultante; e
la figura 11 ? una vista simile alla vista della
figura 4, illustrante una forma di attuazione alternati-
14.
va per preparare un gruppo da formare secondo una forma
di attuazione alternativa della presente invenzione.
Descrizione dell'invenzione
Le figure 1-3 illustrano un dispositivo di formatura
20 adatto ad essere sistemato entro una autoclave ad aria
22 (figure 2, 8 e 9). Il dispositivo di formatura 20 comprende una piastra di base 24 la quale ? convenientemente
adatta ad essere sopportata da un-carrello 25 provvisto
di ruote 26 montate su rotaie 27 che si estendono dall'autoclave. Una pluralit? di travi di sopporto verticali
28 collegano la piastra di base 24 ad un anello di sopporto
femmina 30 sopportato generalmente orizzontalmente.
a Una forma maschio 32 comprendente una parte rivolta
verso il basso costituita da un materiale facilmente formato capace di resistere all'esposizione alle temperature
richieste per formare materiali plastici di policarbonato
o acrilici, quali resine epossidiche rinforzate con fibre
di vetro, ? sopportata da una lastra metallica 33 ed ?
montata in modo mobile per potersi spostare verticalmente
rispetto all'anello di sopporto femmina 30 mediante una
coppia di cilindri ad aria estendentisi verticalmente
34 sopportati da lastre 35.
Un gruppo generalmente piano 36 ? illustrato nella
figura 5 sopportato lungo parti dei suoi bordi marginali
da una superficie di sopporto 38 rivolta verso l'alto
15.
estendentesi obliquamente all'esterno e verso l'alto intorno
alla parte periferica dell'anello di sopporto femmina
30. Riferendosi alla figura 4, il gruppo 36 pu? comprendere
una pluralit? di fogli?plastici relativamente rigidi (oppure
lastre) interdistanziati da un numero adatto di fogli
plastici relativamente teneri (o interstrati). Il gruppo
specifico 36 illustrato nella figura 4 comprende una lastra
superiore 40, un interstrato 42,- una lastra intermedia
44, un interstrato 46 ed una lastra inferiore 48. I materiali e gli spessori utilizzati per le lastre 40, 44 e 48,
e per gli interstrati 42 e 46, dipendono dalle specifiche
richieste che debbono essere soddisfatte per un particolare
trasparente per aeromobile. Materiali comuni scelti per
l'impiego come lastre 40, 44 e 48 comprendono policarbonato e acrilici, quali polimetil-metacrilato (sia colato
tal quale^che stirato), in spessori variabili da 0,125"
(0,3 cm) a circa 0,750" (1,9 cm). Materiali comuni scelti
per l'impiego come interstrati 42 e 46 comprendono poliure-<n? >tani e butirrale di polivinile plastificato in spessori
variabili da circa 0,015" (0,04 cm) a circa 0,120" (0,3
era). In aggiunta agli strati indicati 40-48, il gruppo
36 pu? comprendere cottili strati di appretto tra le superfici interne degli strati 40-48 per migliorare l'adesione
tra questi. Materiali di appretto utili per tali scopi
comprendono poliuretano sciolto in un solvente cloruro
di metilene-cicloesanone oppure in cloroformio.
16..
Prima della presente invenzione, era pratica comune nella fabbricazione di laminati formati tagliare singolarmente ogni lastra ad una configurazione desiderata da un grezzo di materiale in foglio plastico di dimensioni standard, di 48" x 48" (1,2 metri x 1,2 metri). Ogni lastra veniva quindi singolarmente preformata ad un profilo intermedio prima di essere deposta insieme alle altre in un gruppo per la laminazione.e la formatura finale.
Nella pratica della presente invenzione, il gruppo 36 viene formato inizialmente da grezzi piani di dimensioni standard del materiale plastico in fogli scelto, eliminando cos? la necessit? di tagliare e formare singolarmente I
ogni lastra. Le lastre piane di dimensioni standard 40, 44 e 48 vengono convenientemente deposte con interstrati piani 42 e 46, secondo una forma di attuazione dell'invenzione, vengono successivamente laminate insieme, in piano, mediante tecniche tradizionali. Per esempio, il gruppoo piano 36 pu? essere collocato tra lastre di compressione di vetro temprate piane, e il sandwich risultante racchiuso entro un sacco evacuabile, preferibilmente del tipo descritto nel brevetto statunitense n, 3.255.567 di Leroy D. Keslar e John S. Hankin. Il sacco pu? essere evacuato per estrarre i gas dallo spazio tra gli strati 40-48, ed essere quindi collocato entro una autoclave in modo da essere esposto a pressioni e temperature elevate per
17.
unire insieme gli strati 40-48. Il gruppo laminato unito \
36 pu? allora essere'estratto dal sacco per la successiva? -formatura secondo la presente invenzione.
La figura 4 illustra pure uno strato protettivo 50 sulla superficie pi? esterna 52 della lastra 40 allo scopo di proteggere la superficie 42 da danneggiamenti alla sua qualit? ottica durante le successive operazioni di formatura. Lo strabo 50 pu? 'essere formato colando e polimerizzando uno strato di una resina siliconica sulla superficie 52. In un procedimento preferito, viene formato un argine sollevato intorno alla periferia della lastra 40 e sulla superficie 52 si cola allo stato liquido una quantit? adatta di una resina siliconica degasata venduta dalla Dow Corning Co. con il nome depositato di Sylgard 184, e questa viene polimerizzata per formare uno strato generalmente uniforme avente uno spessore tra 0,030" (0,76 era) e circa 0,060" (1,52 cm). Successivamente, il gruppo piano viene disposto sull'anello di sopporto femmina 30 come illustrato nella figura 1.
Come si pu? vedere dalla figura 5, il gruppo piano 36 non impegna una parte continua dell?anello di sopporto femmina 30 quando ? sopportato su questo, poich? l'anello di sopporto femmina 30 ha un bordo superiore che ? profilato in elevazione. Preferibilmente, il profilo dell'anello di sopporto femmina 30 corrisponde generalmente ad una
18.
estensione del profilo desiderato del laminato finale
che deve essere formato entro i suoi limiti.
La figura 6 illustra come il gruppo 36 !viene sollecitato ad una temperatura di formatura a freddo in modo
da adattarsi al profilo dell'anello di sopporta femmina
30 azionando i cilindri ad aria 34 per abbassare la forma
maschio 32 in impegno con la parte centrale del gruppo
36. La forma maschio 32 ha dimensioni periferiche minori
delle dimensioni periferiche dell'anello di sopporto femmina 30. I cilindri ad aria 34 sollecitano la forma maschio
32 in impegno con lo strato protettivo 50 sopra il gruppo
36, e proseguono a sollecitare la forma maschio 32 verso
p una posizione intermedia pi? bassa .in cui le parti marginali
del gruppo 36 sviluppano una.,forma preliminare Che.? si
adatta al profilo dell'anello di sopporto femmina 30.
Questa operazione df sollecitazione o di formatura preliminare viene preferibilmente eseguita al disotto della temperatura di deformazione del gruppo 36, ad esempio a temperatura ambiente, purch? il gruppo 36 abbia una flessibilit?
sufficiente per adattarsi all'anello di sopporto femmina
30. Per proteggere ulteriormente la qualit? ottica della
lastra 40, lo stampo maschio 42 pu? essere ricoperto sulla
sua superficie di formatura con una coperta 60 di materiale espanso comprimibile a celle aperte, quale schiuma
di poliuretano a celle aperte.
19.
Come illustrato nella figura 7, le parti marginali
\ del gruppo preliminarmente formato 36 vengono quindi conve- ' nientemente bloccate sull'anello di sopporto femmina profi- jlato 30, mentre la forgia maschio 32 viene trattenuta nella j sua posizione intermedia abbassata. In assenza di bloccaggio,
il gruppo 36 ritorna alla sua precedente configurazione
piana quando la forma maschio viene arretrata. Dopo bloccaggio, la forma maschio 32 viene spllevata fuori di impegno con il gruppo 36 ad opera dei cilindri ad aria 34.
Naturalmente, l'invenzione non ? limitata alla
formatura preliminare del gruppo laminato 35 mediante
l'impiego della forma maschio 32, poich? in alternativa
a il gruppo laminato 36 pu? essere formato preliminarmente ?
in conformit? marginale con l'anello di sopporto femmina
30 mediante l'impiego di altre attrezzature o manualmente.
Tuttavia, per comodit? operativa, la forma maschio 32
pu? essere impiegata in questo modo, e l'operazione di
formatura preliminare pu? essere attuata entro una camera,
quale una autoclave ad aria, prima di introdurvi le temperature e le pressioni elevate.
Il gruppo preliminarmente formato 36 viene quindi
fissato all'anello di sopporto femmina profilato 30 mediante morsetti 70 che assicurano a questo la parte marginale
del gruppo 36. Con il gruppo 36 preliminarmente formato,
bloccato, entro l'autoclave 22, la forma maschio 32 viene
20.
sollevata fuori di impegno con il gruppo. La figura 8
illustra come il gruppo 36 preliminarmente formato e bloccato, viene disposto nell'autoclave ad aria 22 rispetto
alla forma maschio separata 32.
Entro l'autoclave, la pressione viene aumentata
in modo relativamente rapido e la temperatura viene innalzata meno rapidamente^ sino a che il gruppo ? soggetto
a temperature e pressioni elevate /ad esempio 315?F a
2 -
200 p.s.i. (157?C a 14 Kg/cmJ ) per un tempo sufficiente
a riscaldare uniformemente il gruppo 36 in tutto il suo
spessore. E' preferibile spostare la forma maschio 32
fuori di impegno con il gruppo 36 durante questa sequenza
a di riscaldamento ad una distanza sufficiente dal gruppo > 36 {preferibilmente almeno 10" (25 cm)_7 affinch? esso
non agisca come un dissipatore di calore su una superficie
del gruppo 36. Il gruppo viene riscaldato ad una temperatura al disopra della sua temperatura di deformazione^ in
modo da permettere la sua formatura ad un profilo finale
complicato desiderato, ad esempio un profilo composito
o complesso o complesso-composito. Nello stesso tempo,
la pressione elevata nella autoclave ad aria 22 minimizza
od elimina qualsiasi degasaggio che normalmente si verificherebbe dagli interstrati 42 e 46 a tali temperature
elevate. Il degasaggio dagli interstrati 42 e 46 viene
preferibilmente evitato a causa dell'effetto dannoso che
21.
le bolle del gas intrappolato hanno sulle caratteristiche
ottiche del gruppo laminato risultante 36. Preferibilmente,
il gruppo 36 preliminarmente formato e bloccato, viene
riscaldato e pressurizzato nella autoclave ad aria per
circa 45 minuti nelle condizioni elevate citate precedentemente.
Con riferimento alla figura 9, dopo che il gruppo
pressurizzato 36 ? adeguatamente riscaldato al disopra
della sua temperatura di deformazione, i cilindri ad aria
34 vengono nuovamente azionati in modo da abbassare la
forma maschio 32 in impegno con la parte centrale del
gruppo 36. La forma maschio 32 viene spinta in modo da
avanzare in un punto attraverso e al disotto del livello
dell'anello di sopporto femmina 30 per imprimere sulla
parte centrale del gruppo 36 il profilo complicato desiderato definito dalla superficie di formatura della forma
maschio sollecitata 32. Quando la forma maschio 32 ? stata
spinta in modo da avanzare alla sua posizione pi? bassa
ua forma finale <d?V>-prestabilita per formare il gruppo 36 alla s
desiderata, si avvia un procedimento di raffreddamento
e depressurizzazione nella autoclave ad aria 32, mentre
la forma maschio 32 viene mantenuta nella sua posizione
pi? bassa.
Dopo che l'autoclave ad aria 22 ? stata raffreddata
e depressurizzata, il dispositivo di formatura 20 viene
22.
tolto dall'autoclave 22. Quindi, la forma maschio 32 viene liberata dall'impegno con il gruppo 36, ed i morsetti vengono rilasciati per liberare il gruppo 36, come illustrato. nella figura 10. Se gli strati 40-48 del gruppo 36 sono stati uniti insi?me allo stato piano prima del loro posizionamento sull'anello di sopporto femmina 30, il trattamento in autoclave e la fase in formatura finale precedentemente trattata servono soltanto per formare il gruppo 36 al profilo desiderato finale.
Dopo che il gruppo 36 ? stato liberato dall'anello di sopporto femmina 30, si pu? togliere lo strato protettivo 50. Successivamente, il gruppo risultante formato e laminato 36 pu? essere rifilato intorno alle sue parti marginali alla configurazione di profilo desiderato, e la parte centrale che rimane dopo rifilatura ha il profilo desiderato che le ? stato impresso dalla forma maschio 32. In alternativa, il gruppo 36 e lo strato protettivo 50 possono essere rifilati al profilo desiderato con lo strato protettivo in posizione durante l'ulteriore fabbricazione, se ci? ? richiesto. Lo strato protettivo pu? essere mantenuto durante l'immagazzinamento e la spedizione,ed essere tolto per l'installazione.
La figura 11 illustra una forma di attuazione alternativa secondo la presente invenzione, in cui non ? necessario che gli strati 40-48 del gruppo 36 siano uniti insieme
23.
in piano prima del posizionamento sull'anello di sopporto
femmina 30- Viceversa, un canale di evacuazione periferico
54 ? montato intorno alla periferia del gruppo piano non
unito 36 e viene fatto il vuoto in modo da eliminare i
gas dalle superfici interfacciali del gruppo 36. Il gruppo
36 cui ? fissato il canale di evacuazione periferico 54
viene quindi collocato, in piano, sull'anello di sopporto
femmina 30 per la successiva quasi simultanea unione e
formatura preliminare. Questo modo di posizionare una
camera di evacuazione periferica intorno ad un gruppo
? simile a quello indicato per una operazione di pre-compressione nella manipolazione di gruppi vetro-materia
p<?>E plastica descritti nel brevetto statunitense n. 2.948.645
di Laurence A. Keim. Quando il gruppo preliminarmente
formato 36 viene bloccato, senza essere unito, sull'anello
di sopporto femmina 30 con il canale di evacuazione periferico montato su di esso (come mostrato nella figura 11),
si devono impiegare morsetti che> lascino libero il canale di
evacuazione. Nella fase finale della forma di attuazione
alternativa, le operazioni di trattamento in autoclave
e di formatura finale servono anche per unire simultaneamente gli strati 40-48.
Una comprensione pi? dettagliata dell'invenzione
si pu? avere con riferimento all'esempio specifico seguente.
ESEMPIO I
Un gruppo 36 che si adatta alla configurazione
24.
della figura 3 viene fabbricato secondo la presente invenzione. Il gruppo comprende una lastra 40 di un foglio
piano di 48" x 48" x 0,125" (122cm x 122cm x 0,32C?TI) di
policarbonato ottenibile dalla Rohm and Haas con il nome
depositato di policarbonato DCM?1; un interstrato 42
di un foglio di poliuretano di 48" x 48" x 0,030" (I22cm
x 122cm x 0,076cm); una lastra 44 di un foglio piano di
48" x 48" x 0,125" (122cm x 122cm^x 0,32cm) di policarbonato ottenibile dalla Rohm and Haas Company con il nome
depositato di policarbonato DCM-1; un interstrato 46
di un foglio di poliuretano di 48" x 48" x 0,060" (122cm
x 122cm x 0,152cm); ed una lastra 48 di un foglio piano
pi di 48" x 48" x 0,125" (122cm x 122cm x 0,32cm) di una }> resina acrilica quale colata ottenibile dalla DuPont Company
venduta con il nome depositato di Plexiglass 55.
Le lastre 40 e 44 vengono accuratamente pulite
e quindi asciugate introducendole in una stufa a 250?F
(121?C) per circa 16 ore allo scopo di eliminare l'umidit?.
Dopo avere determinato la qualit? ottica della lastra
40, ? talvolta necessario lucidare per compressione la
lastra 40 tra una coppia di lastre di pressione di vetro
piane otticamente lisce allo scopo di migliorare la sua
qualit? ottica. La lastra 48 viene pulita, e immediatamente prima dell'assiematura, viene apprettata sulla superficie
interna con un adatto appretto, quale una soluzione di
particelle finemente suddivise di poliuretano sciolte
in cloroformio, come descritto nel brevetto statunitense n, 4.177.099 di John Radzwill, oppure sciolte in una miscela di cloruro di metilene-cicloesanone.
Il gruppo 36 viene successivamente assiemato nella sequenza desiderata di strati con le parti marginali delle lastre 40, 44 e 48 e dei fogli di interstrato 42 e 46 generalmente allineate. Si impiegano morsetti per tenere opportunamente gli strati 40-48 nella rispettiva posizione desiderata. Il gruppo predisposto 36 viene quindi sistemato tra una coppia di lastre di compressione piane otticamente lisce (aventi ognuna sulle loro facce di compressione un agente di distacco, quali vari polisilosani organici come descritto nel brevetto statunitense n. 3.808.077 di Raymond G. Rieser e Joseph Chabal). Il risultante sandwich viene introdotto entro un sacco impermeabile all'aria del tipo descritto nel brevetto statunitense n. 3.255.567 Il sacco viene evacuato ad almeno circa 24 pollici di mercurio (609mm) e sigillato intorno al sandwich per estrarre i gas dalle superfici interfacciali tra le lastre e i fogli di interstrato 40-48. Dopo evacuazione, il sacco ed il suo contenuto viene introdotto in una autoclave ad aria. La pressione dell'autoclave viene aumentata ad una velocit? relativamente elevata mentre la temperatura viene innalzata ad una velocit? minore sino a che il gruppo a Ki-a.?,esposto a circa 315?F (157?C) ed a 200 p.s.i. (14 Kg/cm ),
26.
valori che vengono mantenuti per circa 45 minuti allo scopo
di unire le lastre e i fogli di interstrato 40-43 in un gruppo.
L'autoclave viene preferibilmente raffreddata a circa 100?F
{38?C) prima di ridurre la pressione elevata.
Completata l'unione, il sacco viene estratto e il
gruppo laminato piano 36 che si ottiene ? sopportato in
modo generalmente orizzontale e sulla lastra 40 viene formato
uno strato protettivo 50 colando e polimerizzando una quantit? di resina siliconica Sylgard 184 sulla sua superficie
esposta entro un braccio estendentesi perifericamente.
Lo strato protettivo 50 viene polimerizzato per 1,5-2 ore
ad una temperatura di circa 150?F (66?C). Lo strato protet--tivo pu? rimanere in posizione sino a che non viene distur p
bato; tuttavia, pu? essere facilmente strappato via quando
si richieda la sua rimozione.
Il gruppo piano 36 viene quindi sopportato sull'anello di sopporto femmina 30 e il dispositivo di formatura
20 viene introdotto nell'autoclave ad aria 20 a temperatura
e pressione ambiente. La forma maschio 32 viene abbassata
contro la parte centrale del gruppo laminato 36 per formare
preliminarmente i bordi marginali del gruppo laminato piano
36 al profilo dell'anello di sopporto femmina 30 in modo
da ottenere un gruppo preliminarmente formato. I bordi
marginali del gruppo preliminarmente formato 36 vengono
bloccati sull'anello di sopporto femmina 30 impiegando
27.
morsetti 70 che mantengono la corrispondenza di forma con
l'anello 30. L'autoclave 22 viene chiusa e la forma maschio
32 viene sollevata fuori di impegno con il gruppo bloccato
36.
L'autoclave ad aria 22 viene successivamente rapidamente pressurizzata e riscaldata pi? lentamente a circa
2
315<a>F (157?C) e 200 p.s.i. (14 Kg/cm ) e mantenuta per
\
circa 45 minuti allo scopo di riscaldare completamente
e uniformemente il gruppo preliminarmente formato e bloccato
36. La forma maschio 32 viene quindi nuovamente abbassata,
questa volta ad una altezza al disotto di quella dell'anello
di sopporto femmina 30 per impegnare ed imprimere il suo
profilo predeterminato sulla parte centrale del gruppo r riscaldato e bloccato 36. L'autoclave 22 viene quindi raffreddata a circa 100?F (38?C) mentre la pressione nell'autoclave e 1'impegno della forma maschio 32 vengono mantenuti.
La pressione nell'autoclave viene quindi ridotta, mentre
viene mantenuto l'impegno della forma maschio 32. Successivamente, l'autoclave viene aperta e la forma maschio 32
viene liberata dall'impegno con il gruppo finalmente formato
e laminato 36. Il gruppo finalmente formato e laminato
36 viene rifilato ad un profilo desiderato tagliando la
parte marginale in eccesso dal resto del gruppo formato
e laminato. Lo strato protettivo 50 viene mantenuto in
posizione sulla lastra 40 sino al momento in cui 1'ulterio?
28.
RIVENDICAZIONI
1. Procedimento per la formatura di un laminato avente una configurazione desiderata, comprendente le operazioni di:
sopportare una pluralit? di lastre relativamente piane e di fogli di interstrato in una relazione sovrapposta uno sull'altro per formare un gruppo piano;
eliminare i gas dalle superfici interfacciali tra dette lastre e fogli sovrapposti;
laminare insieme dette lastre e fogli piani sovrappo-29.
sti evacuati;
posizionare parti marginali del gruppo piano in relazione affacciata con parti di una superficie!di sopporto di un anello di sopporto femmina non piano; <1 >sollecitare il gruppo ad una prima temperatura inferiore ad una temperatura di deformazione del gruppo verso la superficie di sopporto dell'anello di sopporto femmina per conformare le parti marginali di una prima superficie maggiore del gruppo alla superficie di sopporto dell?anello di sopporto femmina per trasformare detto gruppo piano in un gruppo preliminarmente formato;
riscaldare il gruppo preliminarmente formato ad una seconda temperatura almeno uguale alla temperatura di deformazione del gruppo; mentre si espone il gruppo a pressione superiore alla atmosferica sufficiente a impedire il degassaggio dai fogli; e
sollecitare una forma maschio avente una superficie di formatura di configurazione desiderata verso una parte centrale della seconda e opposta superficie maggiore del gruppo per imprimere la configurazione della superficie di formatura della forma maschio sulla parte centrale del gruppo durante dette operazioni di riscaldamento e di esposizione a pressione elevata, cos? da trasformare detto gruppo preliminarmente formato in un laminato avente detta configurazione desiderata.
30.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, che consiste nell'effettuare detta operazione di laminazione prima di effettuare dette operazioni di riscaldamento e di esposizione a pressione. ;
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, che consiste nell'effettuare detta operazione di laminazione mentre si effettua detta operazione di riscaldamento ed esposizione.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, che consiste inoltre nel raffreddare il gruppo ad una temperatura al disotto della temperatura di deformazione del gruppo mentre si continua a sollecitare detta forma maschio verso detta parte centrale per conservare detta configurazione della superficie di formatura su detta parte centrale.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, che consiste inoltre nel rifilare le parti marginali dal gruppo dopo raffreddamento di quest'ultimo in modo da provvedere un laminato avente un profilo ed una configurazione desiderati.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 5, che consiste nel bloccare detto gruppo preliminarmente formato contro detto anello di sopporto femmina non piano dopo che detta operazione di sollecitazione cambia la forma del gruppo da una configurazione relativamente piana a detta configurazione preliminarmente formata.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui la configurazione desiderata ? complicata, che consiste
31.

Claims (1)

  1. nel sollecitare una forma m?schio avente una superficie
    di formatura che si adatta essenzialmente a tale configurazione complicata verso detto gruppo preliminarmente formato.
    8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, che consiste
    inoltre nel provvedere uno strato di protezione della superficie sulla seconda e opposta superficie principale del
    gruppo prima di effettuare detta operazione di sollecitazione.
    9. Procedimento secondo la rivendicazione 7, che consiste
    nell<1>effettuare dette operazioni di riscaldamento, esposizione e sollecitazione in una autoclave chiusa.
    10. Procedimento sdecondo la rivendicazione 9, che consi-P
    ste nel separare la forma maschio dal gruppo preliminar f mente formato prima di dette operazioni di riscaldamento
    e di esposizione di detto gruppo preliminarmente <' >formato
    a pressione elevata in detta autoclave.
    11. Procedimento secondo la rivendicazione 9, che consiste
    nell<1>effettuare detta operazione di sollecitazione in una
    camera.
    12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, in cui
    detta camera ? l'autoclave in cui vengono effettuate dette
    operazioni di riscaldamento, esposizione e sollecitazione.
    32.
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