一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材及其制备方法，包括上外板、纤维芯层、若干波纹筋板及下外板；上外板与下外板间隔平行设置，若干波纹筋板平行排布在上外板与下外板之间；相邻波纹筋板之间形成纤维填充区，纤维芯层充填在纤维填充区中；其中，纤维芯层中的纤维丝按同一预设方向均匀排布；本发明专利技术利用波纹筋板将上外板与下外板之间形成纤维填充区；通过充填纤维芯层，纤维芯层密度低且强度高，有效减轻板材质量；纤维丝沿其长度方向的拉伸模量最高，通过控制纤维丝的取向排布，实现对板材不同区域力学性能的调控；制作过程采用将纤维树脂混合液体注射至纤维填充区中，无需制作模具及拆模，实现一次性成型，制作过程简单。

【技术实现步骤摘要】
一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材及其制备方法
本专利技术属于混合结构板材
，特别涉及一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材及其制备方法。
技术介绍
由于混合结构板材具有可设计性强等特点，广泛用于各种机械制造领域；板材不仅可以直接作为机械装备的关键部件，还可通过加工制作成机械装备的梁等关键受载部件。板材是机械加工型材的基础，其性能影响着机械装备部件的性能；因此，提高板材的基础性能显得尤为重要。现有的混合结构板材大多为金属/泡沫混合、金属/橡胶混合、金属/复合材料混合，大部分的混合结构板材主要向金属空心结构填充轻质材料，从而达到减重和降低成本的目的，但该种结构强度及刚度有所减轻。目前，有文献在内部采用加强结构以改善混合结构的力学特性，如关于空心叶片的专利申请(公开号为：US006979180B2)，采用内部加强桁条结构，使用扩散焊和超塑性成形技术，达到增强强度和减重的目的；中国专利申请：一种基于中空结构金属/复合材料构架的风扇叶片(公开号为：CN101649844A)，其采用中空结构金属/复合材料构架组成的空间离散肋骨结构用以填充空心结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材，其特征在于，包括上外板(1)、纤维芯层(2)、若干波纹筋板(3)及下外板(4)；上外板(1)与下外板(4)间隔平行设置，若干波纹筋板(3)平行排布在上外板(1)与下外板(4)之间；相邻波纹筋板(3)之间形成纤维填充区，纤维芯层(2)充填在纤维填充区中；其中，纤维芯层(2)中的纤维丝按同一预设方向均匀排布。/n

【技术特征摘要】
1.一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材，其特征在于，包括上外板(1)、纤维芯层(2)、若干波纹筋板(3)及下外板(4)；上外板(1)与下外板(4)间隔平行设置，若干波纹筋板(3)平行排布在上外板(1)与下外板(4)之间；相邻波纹筋板(3)之间形成纤维填充区，纤维芯层(2)充填在纤维填充区中；其中，纤维芯层(2)中的纤维丝按同一预设方向均匀排布。


2.根据权利要求1所述的一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材，其特征在于，波纹筋板(3)采用半圆形波纹筋板；波纹筋板(3)的一端与下外板(4)焊接固定，另一端与上外板(1)粘接固定。


3.根据权利要求1所述的一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材，其特征在于，纤维芯层(2)采用碳纤维芯层，碳纤维芯层中的纤维丝与上外板(1)或下外板(4)长度方向之间的夹角为0°-90°。


4.根据权利要求1所述的一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材，其特征在于，上外板(1)及下外板(4)的材质均为结构钢；波纹筋板(3)采用结构钢弯曲形成。


5.根据权利要求1所述的一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材，其特征在于，波纹筋板(3)的高度与纤维芯层(2)的厚度相同，且均为混合结构板材厚度的3/5。


6.如权利要求1-5任意一项所述的一种波纹加筋金属/纤维混合结构板材的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按设计尺寸要求，加工上外板(1)、波纹筋板(3)及下外板(4)；
步骤2、将波纹筋板(3)均匀排布在上外板(1)与下外板(4)之间，相邻波纹筋板(3)之间形成若干纤维填充区，得到金属型腔；
步骤3、在金属型腔的纤维填充区内注射纤维树脂混合液；
步骤4、在注射有纤维树脂混合液的金属型腔的外侧施加磁场作用，在磁场作用下，使纤维树脂混合液中的纤维丝按同一预设方向均匀排布；之后，纤维树脂混合液固化成型，得到纤维芯层...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发展，王远军，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61