一种蜂窝芯三明治复合板及其制备方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种蜂窝芯三明治复合板，包括多个排列成行的单元构成的蜂窝芯材，单元是由侧壁围绕形成的六边形柱体，侧壁包括支撑层和粘连层，蜂窝芯材的上、下表面分别设置有面板，面板包括主体层和界面层，界面层为分别与蜂窝芯材的上、下表面相连接的层，主体层设置在界面层上，主体层采用连续纤维增强热塑材料制造而成，界面层采用连续纤维增强热塑材料或热塑树脂膜制造而成。本发明专利技术的制备方法简单，使用较少的材料获得更好的力学性能，生产成本降低。采用热复合工艺制备的蜂窝芯三明治复合板力学性能优异，有效提高了抗压强度和抗弯曲强度，进一步提升了生产工艺的稳定性。

A honeycomb sandwich composite board and its preparation method and equipment

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝芯三明治复合板及其制备方法和设备
本专利技术属于蜂窝结构
，尤其涉及一种蜂窝芯三明治复合板及其制备方法和设备。
技术介绍
以轻质、高强材料为上下面板和以低密度的蜂窝芯材为中间体经过热压复合工艺制成的蜂窝芯三明治复合板具有质量轻、较高的刚度/质量比和强度/质量比以及高的抗压强度等优点，被广泛应用于很多要求轻量化的领域，如飞机上的芳纶蜂窝、铝蜂窝，交通运输领域的热塑性PP蜂窝、包装行业的纸蜂窝、光伏行业轻量化组件的背衬板等。已知现有的蜂窝生产技术生产的蜂窝主要有管式蜂窝和半封闭折叠蜂窝。管式蜂窝主要采用的是分段式即非连续生产工艺流程，其是第一个商业化的热塑性蜂窝，采用的材料除了最常用的聚丙烯(PP)外，还有聚碳酸酯(PC)和聚醚酰亚胺(PEI)等，其机械性能在很大程度上取决于蜂窝芯的密度和管径。TubusBauer、Plascore、InduplastandNewcourt公司都是管式蜂窝的制造商，近年来，这类芯材与玻纤增强聚丙烯皮层结合，应用于汽车备胎罩。另有挤出芯管为六边形的蜂窝芯材，如InduplastandNe本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝芯三明治复合板，包括多个排列成行的单元构成的蜂窝芯材，所述单元是由侧壁围绕形成的六边形柱体，侧壁包括支撑层和粘连层，支撑层和粘连层由不同材料制成，粘连层的熔点低于支撑层的软化点，其中横向相邻的所述单元间通过横向设置的连接壁连接，纵向相邻的所述单元的相邻侧壁通过粘连层相互粘接或贴合；/n其特征在于，所述蜂窝芯材的上、下表面分别设置有面板，所述面板包括主体层和界面层，所述界面层为分别与蜂窝芯材的上、下表面相连接的层，所述主体层设置在界面层上，所述主体层采用连续纤维增强热塑材料制造而成，所述界面层采用连续纤维增强热塑材料或热塑树脂膜制造而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝芯三明治复合板，包括多个排列成行的单元构成的蜂窝芯材，所述单元是由侧壁围绕形成的六边形柱体，侧壁包括支撑层和粘连层，支撑层和粘连层由不同材料制成，粘连层的熔点低于支撑层的软化点，其中横向相邻的所述单元间通过横向设置的连接壁连接，纵向相邻的所述单元的相邻侧壁通过粘连层相互粘接或贴合；
其特征在于，所述蜂窝芯材的上、下表面分别设置有面板，所述面板包括主体层和界面层，所述界面层为分别与蜂窝芯材的上、下表面相连接的层，所述主体层设置在界面层上，所述主体层采用连续纤维增强热塑材料制造而成，所述界面层采用连续纤维增强热塑材料或热塑树脂膜制造而成。


2.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述面板的主体层的热塑树脂熔点高于所述面板的界面层的热塑树脂熔点，所述面板的界面层的熔点与所述单元的支撑层的熔点相同或相兼容。


3.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述单元的侧壁为三层结构，其中支撑层的两侧各有一层粘连层。


4.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述单元的六个侧壁和所述连接壁上分别设有与其素线相平行的至少一个加强筋或加强楞。


5.如权利要求4所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，在所述单元的相邻或相对应的侧壁和所述连接壁上交错或对齐设有所述加强筋或加强楞。


6.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述面板的界面层采用热塑树脂膜制造而成，膜层的厚度是0.01～0.5mm。


7.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述面板的主体层与界面层由相同材料制造而成，所述面板的主体层至所述面板的界面层的纤维含量由高至低；
其中，组成主体层各层的纤维含量与相对应的热塑树脂的重量比为30～80％，组成界面层各层的纤维含量与相对应的热塑树脂的重量比为20～40％。


8.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述面板的主体层与界面层由不同材料制造而成，所述面板的主体层采用高性能连续纤维增强热塑材料制造而成，所述面板的界面层采用力学性能低于主体层的连续纤维增强热塑材料或热塑树脂膜制造而成。


9.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述面板的主体层是由至少一层且各层材料性能不同的连续纤维增强热塑材料制造而成，所述面板的主体层是采用以性能较高的连续纤维增强热塑片材为外层和以性能较低的连续纤维增强热塑片材为相邻的内层制造而成，或采用性能较高的连续纤维增强热塑片材与性能较低的连续纤维增强热塑片材呈高低交替铺层的设计制造而成。


10.如权利要求1所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，所述面板还包括装饰层，所述装饰层与所述界面层相对设置在所述主体层的两侧，所述装饰层是具有外观装饰特征的热塑树脂薄膜。


11.一种蜂窝芯三明治复合板的制备方法，该制备方法用于制造如权利要求1-10任意一项所述的蜂窝芯三明治复合板，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过加热模压成型工艺或加热真空吸塑成型工艺使热塑树脂薄膜形成纵向连续、横向为多个相连的半六边形结构，所述半六边形结构包括间隔分布的半六边形单元部分和相邻的连接部分；
S2：采用加热压合或超声波加热焊接工艺，将两片由多个相连的半六边形结构的连接部分对齐贴合连接，使其整体形成一块纵向连续、横向为多个相连的六边形柱体结构的芯板；
S3：对已连接成一体的多个相连的六边形柱体结构的芯板进行上、下间隔地切割，形成上、下间隔且部分连接的切口，切割时不将六边形柱体结构的芯板完全切断，而是在切口处保留连接边；
S4：以切口处为折叠位置，以切口处的连接边为折叠转动轴，将带有切口的芯板按照切口方向进行正90度或负90度的旋转对芯板进行折叠，并通过加热使热熔状态的粘连层形成相邻单元的侧壁相互贴合连接的蜂窝芯材；
S5：对蜂窝芯材的上、下表面贴合面板，使面板的界面层和蜂窝芯材上、下表面加热到达所设定的热熔温度，面板的界面层形成热熔连接层与蜂窝芯材的上、下表面进行热压复合，再经过冷却成型制成蜂窝芯三明治复合板。


12.如权利要求11所述的蜂窝芯三明治复合板的制备方法，其特征在于，制备所述单元的热塑树脂薄膜包括支撑层和粘连层，支撑层和粘连层由不同材料制成，粘连层的熔点低于支撑层的软化点，步骤S2中是采用两片由多个纵向连续，横向为多个相连的半六边形结构形成的芯板外侧为粘连层，在步骤S4中通过加热使折叠后并排连接的单元的侧壁粘连层...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华平，姚正军，
申请(专利权)人：江苏奇一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32