提高蜂窝夹层结构力学性能及减重效果的方法技术

技术编号:12670915 阅读:170 留言:0更新日期:2016-01-07 15:40
本发明专利技术提供一种提高蜂窝夹层结构力学性能及减重效果的方法,将蜂窝其中一个与面板连接的框架面涂覆树脂;将已涂树脂的该与面板连接的框架面与第一个面板结合;将蜂窝的另一个与面板连接的框架面涂覆树脂;将已涂树脂的与面板连接的框架面与第二个面板结合;将与两个面板结合的蜂窝/面板组合件固化后,得到蜂窝夹层结构。将树脂涂覆于蜂窝与面板连接的框架面,然后将已涂树脂的蜂窝与面板组合、固化,树脂使蜂窝与面板连接面粘接良好、减少树脂用量,从而极大提高蜂窝夹层结构的力学性能并达到极佳的减重效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属于复合材料成型领域。
技术介绍
蜂窝夹层结构具有较高的减重效率,在航空领域,多种飞机结构件中都已广泛使用;在航天领域多种结构材料采用夹层结构可取得良好的减重效果;其他的民用或工业领域,可利用夹层结构作为隔音装置、防火隔板、列车减重地板等。蜂窝夹层结构制造技术分湿法和干法两种。(I)干法成型:采用二次固化,先将面板固化,然后在面板上铺一层胶膜或直接涂胶,铺上蜂窝后加热加压,使之固化成一体;该方法的缺点是蜂窝与面板粘接效果不好、生产周期长。(2)湿法成型:采用一次固化,将蜂窝放于两个面板间,为增加蜂窝和面板间的粘接强度,常在蜂窝与面板连接处放一层未固化的胶膜或树脂膜,加压、固化成产品;以图1、图2、图3为例进行说明: 图1中,蜂窝夹层结构包括蜂窝01、第一个面板021、第二个面板022、胶膜03或树脂膜,胶膜03或树脂膜设于蜂窝01与第一个面板021、蜂窝01与第二个面板022间,其中,蜂窝壁011支撑第一个面板021和第二个面板022,蜂窝与面板连接处012为蜂窝01与第一个面板021、蜂窝01与第二个面板022的接触面。如图2、图3所示,胶膜03附于蜂窝与面板连接处012,可以看出,即使胶膜03均匀附在面板02上,但蜂窝壁011与树脂接触宽度即为蜂窝壁011的壁厚宽度。这种粘接方式尽管有足够的树脂,如胶膜03,但附于蜂窝与面板连接处012的树脂极少,绝大部分树脂处于蜂窝与面板连接处012之外的面板02上。湿法成型的方法优点是蜂窝和面板间粘接强度高,生产周期短,但在蜂窝与面板间加一层胶膜或树脂膜增加了蜂窝夹层结构的重量。因此,在某些减重效果要求极高的领域,如飞机机身结构,一般要求在固化蜂窝夹层结构时不允许使用胶膜或树脂膜。干法成型因其较差的蜂窝与面板粘接强度,一般不能用于这些领域;湿法成型不使用胶膜或树脂膜也会极大降低固化效果和蜂窝与面板粘接强度,而在湿法成型中不采用胶膜、通过提高面板的树脂含量则难以控制结构件的树脂流动并容易增加缺陷。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提出一种,不采用胶膜或树脂膜一次固化蜂窝夹层结构,但同时提高蜂窝与面板的粘接强度,具备极佳的减重效果和力学性能。本专利技术的技术解决方案是: 一种,采用如下步骤: 51、将蜂窝其中一个与面板连接的框架面涂覆树脂; 52、将步骤SI中已涂树脂的该与面板连接的框架面与第一个面板结合; 53、将蜂窝的另一个与面板连接的框架面涂覆树脂; 54、将步骤S3中已涂树脂的与面板连接的框架面与第二个面板结合; 55、将所述与两个面板结合的蜂窝/面板组合件固化后,得到蜂窝夹层结构。进一步地,所述第一个面板、第二个面板均采用复合材料预浸料层合板。进一步地,具体为: 将蜂窝置于涂有厚约1~3 mm范围内的均匀树脂层的柔性样板上,轻压10~20 S,然后将蜂窝从柔性样板上移走,将蜂窝粘有树脂的框架接触面置于第一个面板上,轻压1~2min,待其结合紧密,得到在第一个面板的蜂窝与面板连接处形成有益的树脂形态; 将蜂窝和第一个面板翻转过来,将蜂窝的未连接面板的框架接触面置于涂有厚约1~3mm范围内的均匀树脂层的柔性样板上,轻压10~20 S,然后将蜂窝和第一个面板从柔性样板上移走,使框架接触面放在第二个面板上,轻压1~2 min,待其结合紧密,得到在第二个面板的蜂窝与面板连接处也形成有益的树脂形态,完成蜂窝夹层结构成型的连续操作。本专利技术的有益效果是:使蜂窝与面板连接面粘接良好、减少树脂用量,从而达到极佳的减重效果并提高蜂窝夹层结构的力学性能,可用于对结构件有较高减重要求的航空航天领域,或其他有减重要求的领域。【附图说明】图1是蜂窝夹层结构的示意图; 图2是蜂窝与面板连接的框架面的结构示意图; 图3是现有技术中面板的树脂分布示意图; 图4是将蜂窝与第一个面板连接的框架面涂覆树脂的示意图; 图5是将蜂窝与第二个面板连接的框架面涂覆树脂的连续示意图; 图6是利用实施例得到的蜂窝与面板连接处的框架面及树脂分布示意图; 图7是实施例得到的蜂窝与面板连接处形成的有益的树脂形态的效果示意图。其中:01_蜂窝,02-面板,03-胶膜,04-柔性样板。011-蜂窝壁,012-蜂窝与面板连接处,021-第一个面板,022-第二个面板,031-有益的树脂形态,032-均匀树脂层。【具体实施方式】下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。实施例为一种,将树脂涂覆于蜂窝01与面板02连接的框架面,然后将已涂树脂的蜂窝01与面板02组合、固化,所述树脂使蜂窝01与面板02连接面粘接良好、减少树脂用量,从而极大提高蜂窝夹层结构的力学性能并达到极佳的减重效果。可适用于对复合材料结构件有较高减重要求的航空航天领域,或其他有减重要求的领域。实施例,采用以下步骤: 如图4,将蜂窝01置于涂有厚约1~3 mm范围内的均匀树脂层032的柔性样板04上,轻压10~20 S,然后将蜂窝01从柔性样板04上移走,将蜂窝01粘有树脂的框架接触面置于面板021上,轻压1~2 min,待其结合紧密,可看到在面板021上蜂窝01与面板021连接处形成有益的树脂形态031。形成的有益的树脂形态031见图7,树脂在蜂窝壁011与面板02间形成良好的弧形面,使二者接触充分、粘接良好。如图5,将蜂窝01和面板021倒置、翻转过来,将其置于涂有厚约1~3 mm范围内的均匀树脂层032的柔性样板04上,轻压10~20 S,然后将蜂窝01和面板021从柔性样板04上移走,使框架接触面放在面板022上,轻压1~2 min,待其结合紧密,可看到在面板022上蜂窝01与面板022的连接处也形成有益的树脂形态031。完成蜂窝夹层结构成型的连续操作。将蜂窝夹层结构在热压罐或烘箱中、按合适的固化制度进行固化,得到减重效果极佳、力学性能优越的蜂窝夹层结构。如图6、图7,树脂仅附在蜂窝与面板连接处012周围,增加了蜂窝壁011与面板02的粘接区域,但同时又减少了面板02上其它区域多余的树脂,因此达到了极大的减重效果、但同时又增加其粘接强度。由于蜂窝壁011与面板02的粘接区域由线连接如图2、图3变为面连接如图6、图7,其粘接强度可提高数倍。第一个面板021与蜂窝01、第二个面板022与蜂窝01不采用胶膜03或树脂膜进行一次固化,可使面板02与蜂窝01连接处粘接良好,从而得到高力学性能、具备极佳减重效果的蜂窝夹层结构。采用涂有均匀树脂层032的柔性样板04对蜂窝01涂覆树脂,柔性样板04能极好的适应蜂窝01外形面。第一个面板021、第二个面板022可为复合材料预浸料层合板,复合材料预浸料增强体可为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维等,但不限于所列;第一个面板021、第二个面板022也可以是其他用于夹层结构的面板材料,如钛合金、塑料板等,由于本专利技术具有通用性,因此也不限于所列。【主权项】1.一种,其特征在于,采用如下步骤: 51、将蜂窝其中一个与面板连接的框架面涂覆树脂; 52、将步骤SI中已涂树脂的该与面板连接的框架面与第一个面板结合; 53、将蜂窝的另一个与面板连接的框架面涂覆树脂; 54、将步骤S3中已涂树脂的与面板连接的框架面与第二个面板结合; 55、将所述与两个面板结合的蜂本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种提高蜂窝夹层结构力学性能及减重效果的方法,其特征在于,采用如下步骤:     S1、将蜂窝其中一个与面板连接的框架面涂覆树脂;     S2、将步骤S1中已涂树脂的该与面板连接的框架面与第一个面板结合;     S3、将蜂窝的另一个与面板连接的框架面涂覆树脂;     S4、将步骤S3中已涂树脂的与面板连接的框架面与第二个面板结合;     S5、将所述与两个面板结合的蜂窝/面板组合件固化后,得到蜂窝夹层结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:方宜武陈志平
申请(专利权)人:江苏恒神股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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