(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの金属被覆層、および前記被覆層の間に配設された非金属コア層からなる建造要素であって、
前記非金属コア層は、シリコーン含有材料で形成され、
前記シリコーン含有コア層は、前記コア層を基準として０．１重量％から５重量％以下の間の量で前記シリコーン含有コア層内に分散した脱酸素性元素および／または脱酸素性合金を含み、
前記脱酸素性元素は、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶおよびＺｎの少なくとも１つであり、
前記脱酸素性合金は、前記脱酸素性元素の少なくとも１つを成分として含む合金であることを特徴とする建造要素。
【請求項２】
前記金属被覆層が、金属コーティングされた、またはコーティングされていない鋼材料、アルミニウム材料および／またはマグネシウム材料で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の建造要素。
【請求項３】
前記金属被覆層が、０．２から３０ｍｍ、特に０．５から１５ｍｍ、好ましくは１から１０ｍｍ、特に好ましくは１．５から５ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の建造要素。
【請求項４】
前記シリコーン含有コア層が、０．０１から０．２ｍｍ、特に０．０２から０．１ｍｍ、好ましくは０．０２５から０．０５ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の建造要素。
【請求項５】
特に海運産業、鉄道輸送、車両および飛行機建造、軍事産業、発電所建造、鋼構造工学における、請求項１から４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの建造要素を有する融接構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの金属被覆層、および被覆層の間に配設された非金属コア層からなる建造要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
汎用型の建造要素は、先行技術から知られている。Ｂｏｎｄａｌ（登録商標）の商品名で出願人により販売されている構造騒音防止複合材料は、２つの鋼被覆シートおよびその間に配設された粘弾性プラスチックコア層からなり、コア層は、アクリレートまたはポリエステル材料からなる。例えば溶接による、特に抵抗溶接による構造騒音防止複合材料の他の構成要素への接合は、一般に問題を呈することはない。抵抗溶接に対する構造騒音防止複合材料の適合性を増加させるために、独国特許第３８３４８２９号明細書において開示されているように、プラスチックコア層に、プラスチック層の厚さの７０から１３０％の粒子サイズを有するフェロシリコン粉末の形態の溶接添加剤を添加することができる。そのような建造要素の場合、接合シームの領域の全体、および熱の影響を受けたゾーンの部分において、２５０℃を超える温度で熱分解反応が生じるため、融接、またはさらには高温はんだ付けは使用できない。多くの燃焼残渣に加えて、ある量のガス、主に二酸化炭素が、融接において熱の作用の結果として形成され、これが溶融相の無孔（ｐｏｒｅ−ｆｒｅｅ）凝結を妨げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第３８３４８２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、本発明の目的は、融接および／または高温はんだ付けに好適な建造要素を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
汎用型の建造要素のための上記目的は、非金属コア層がシリコーン含有材料で形成され、シリコーン含有コア層が、コア層を基準として０．１重量％から最大５重量％の量でシリコーン含有コア層に分散した脱酸素性元素および／または脱酸素性合金を含むことにより達成される。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
試験では、シリコーン含有材料が、８００℃までの温度に短期間耐えることができることが示されている。ＭＩＧおよびＭＡＧ溶接においては標準的であるより高い温度では、シリコーン含有材料中のケイ素は、その酸素に対する高い親和性のために、酸素含有雰囲気中で二酸化ケイ素に分解する。ケイ素と酸素との反応の結果、溶融金属のガス放出および接合シーム領域での細孔形成が大幅に低減される。形成された二酸化ケイ素は、接合シームの表面（溶接シームの表面）上にシリケートの形態で堆積し、必要に応じて機械的に除去され得る。シリコーン含有コア層に脱酸素性元素および／または脱酸素性合金を添加した後では、驚くべきことに、接合プロセス（融接プロセス）中、酸素が結合し、溶接溶融物を介してスラグに移動するか、またはいわゆる析出酸化の過程で微細な非金属含有物（ＮＭＥ）の形態で溶融物中に堆積し、したがって無孔凝結が可能であることが判明した。金属被覆層と組み合わされると、本発明による建造要素は、構造騒音防止特性を有し、したがって、好ましくは例えば造船等の海運産業、あるいは鉄道輸送、車両および飛行機建造、軍事産業、発電所建造、鋼構造工学、ならびに、接合部が高温はんだ付けおよび／または融接により生成される全ての分野における構造物に利用可能となり得る。
【０００７】
本発明によれば、脱酸素性元素および／または脱酸素性合金は、コア層を基準として０．１重量％から５重量％以下の間の量でシリコーン含有コア層内に分散している。金属被覆層間の十分な接着を確保するために、脱酸素性元素および／または合金の量は、最大５重量％、特に最大３重量％、好ましくは最大１．５重量％に制限される。接合プロセス中の酸素結合を促進するために、脱酸素性元素および／または脱酸素性合金の量は、少なくとも０．１重量％、特に少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．２５重量％である。好適な脱酸素性元素は、例えば、粉末および／またはフレークの形態のＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖおよび／またはＺｎである。上述の元素は、個々に、または組み合わせて、特に例えばフェロシリコン（ＦｅＳｉ）、フェロカルシウムケイ素（Ｆｅ−Ｃａ−Ｓｉ）、フェロマンガン（ＦｅＭｎ）等の他の脱酸素性元素および／または脱酸素性合金と共に、シリコーン含有コア層に添加され得る。
【０００８】
本発明のさらなる実施形態は、金属被覆層が鋼材料で形成されることを提供する。金属コーティングされた、またはコーティングされていない鋼材料、例えば建造用鋼材は、比較的安価であり、したがって好ましくは造船または機械工学における構造物に極めて好適である。アルミニウムおよびマグネシウム材料等の軽金属材料もまた、建造要素における付加的重量が削減されるべきである場合、金属被覆層として、および鋼材料と組み合わせて使用され得る。金属被覆層は、０．２から３０ｍｍ、特に０．５から１０ｍｍ、好ましくは１から１０ｍｍ、特に好ましくは１．５から５ｍｍの厚さを有する。
【０００９】
０．０１から０．２ｍｍ、特に０．０２から０．１ｍｍ、好ましくは０．０２５から０．０５ｍｍの厚さを有するシリコーン含有コア層と組み合わせて、安価な建造要素が提供され得る。シリコーン含有コア層は、箔の形態で、好ましくは接着箔として、金属被覆層間に導入され得る。
【００１０】
第１の実施形態において、それぞれ３．５ｍｍの厚さを有するグレードＳ２３５ＪＲ＋ＡＲ（ＥＮ１００２５−２：２００４−１０による）のコーティングされていない鋼被覆層、および０．０５ｍｍの厚さを有し、０．７５重量％の量の分散したアルミニウムフレーク（ＲＯ５００、Ｅｃｋａｒｔ）を有する中間シリコーン含有接着層（ＦＴ３１０２、Ａｖｅｒｙ  Ｄｅｎｎｉｓｏｎ）からなる本発明による建造要素が、一体鋼材料のキャリアへのＴ継手にＭＡＧ融接を用いて溶接された。融接シームは、細孔または空洞を示さなかった。そのような融接構造は、造船および機械工学において見られるべきものである。
【００１１】
第２の実施形態において、第１の実施形態の場合と同じ組成を有する本発明による建造要素が選択されたが、但し、建造要素の寸法は、１０００×６００ｍｍであり、鋼被覆層内に、例えば建造要素の中央および角の領域に穴／ボアが導入されていた。コア層は、それらの個別の領域において露出していた。穴は、ＭＡＧ融接を用いて充填された。２つの鋼被覆シート間の点形態の融接接合部は、細孔および空洞を含まなかった。したがって、例えば、輸送中および特に電磁クレーンを用いた積載時の剥離のリスクが抑制された。しかしながら、その結果、装着された状態であっても、例えば火災の場合の早期剥離が防止され得る。