[发明专利]铝合金蜂窝芯及其织造成型方法

说明书

本发明属于复合材料夹层结构用蜂窝芯制造领域，特别是涉及把铝合金片材料与柔性纤维材料交织制造成蜂窝芯的方法。

目前，蜂窝夹层结构复合材料具有质轻、强度大、刚度高，具有缓冲、隔震、保温、隔热和隔音等功能，获得广泛应用，它最早应用于航空航天领域，现在被广泛应用于建筑业、车船制造业、家具制造、包装和运输业等领域，用以替代金属、塑料、木材、泥土砖和高发泡聚苯乙烯等。为满足不同种类蜂窝夹层结构复合材料的使用需求，以有许多种蜂窝芯被设计、生产出来，主要有：纸蜂窝芯、铝合金钢蜂窝芯、棉布蜂窝芯、芳纶蜂窝芯、铝蜂窝芯、各种塑料蜂窝芯、压型钢蜂窝芯等等。这些蜂窝芯都是采用同质材料生产出来的，纸蜂窝芯价格便宜应用范围较广，但其防潮、防水、防火及强度指标等各种原因都限制了它的应用范围，压型钢制蜂窝芯是采用整条钢板压成梯型后焊接或粘接在一起，强度等各方面性能都很好，但不易弯曲只适用平面夹层产品，这限制了它在各种曲面使用场合的应用。其它蜂窝芯的抗压强度与耐温性等性能方面有限，并且价格较贵，这些都是其扩大应用范围的障碍，特别是高压强、高温、异形面等这些特殊应用场合这些蜂窝芯是不能胜任的。

本发明的目的是为了克服上述蜂窝芯的缺点，采用一种成型方法把一种或几种铝合金片材料制造成铝合金蜂窝芯。我们现在使用的铝合金材料与上述蜂窝芯所用材料相比具有很高的抗压强度和耐热性能，铝合金蜂窝芯的抗压强度可以按使用要求设计，硬质材料种类繁多，如：钢板类、铸铁类、陶瓷类、合金类、有色金属合金类、水泥类、铝合金类、竹木类、岩石类等等所有硬质材料，性能和价格各异，不同的硬质材料制造的蜂窝芯具有不同的性能，按使用要求的性能来选取一种或几种与铝合金材料搭配，一定能选到合适的组成体系，生产出价格合适的铝合金蜂窝芯，这些铝合金蜂窝芯可以满足各种材质面板的平形夹层蜂窝结构、异型夹层蜂窝结构的需求。

本发明为实现上述目的采用以下技术步骤：首先把要使用的同一种规格的一种或多种铝合金片准备好；选用满足需要的柔性纤维作经纱；接着用同一种铝合金片或多种铝合金片按设计顺序入纬由开口机构所带的柔性经纱交织成铝合金织物；在把铝合金织物相应的铝合金片按四倍薄片宽度的规律上胶；并使之往复折叠到需要厚度封头切断；按需加压、加热或加压加热固化成铝合金织物蜂窝芯块；该蜂窝芯块适合等厚平面或曲面夹层结构使用。也可以把要使用的不同规格的一种或多种铝合金片按使用顺序排列好；选用满足需要的柔性纤维作经纱；接着用同一种不同规格铝合金片或多种不同规格铝合金片按设计顺序入纬由开口机构所带的柔性经纱交织成铝合金织物，在把铝合金织物相应的铝合金片按四倍薄片宽度的规律上胶；并使之往复折叠到需要厚度封头切断；按需加压、加热或加压加热成铝合金织物蜂窝芯块；该蜂窝芯块适合非等厚凹凸平面、斜面或凹凸曲面、斜面曲面等夹层结构使用。四倍上胶是指薄片宽度与正六边形蜂窝单边相等，若选正六边形蜂窝单边宽度是薄片宽度的三倍，则上胶宽度应为4×3＝12倍，相邻层上胶错开一半距离；胶条宽度略小于单边宽度。其它样式蜂窝芯可按设计样式计算薄片的宽度规律和上胶规律。蜂窝芯块可直接拉伸作为单元式蜂窝芯板，也可经连续拼接加长拉伸为连续蜂窝芯使用；经加长加宽可满足所有的使用要求。往复折叠成蜂窝芯块各层的宽度可以是相等的，也可以不相等。加热工艺是按所用胶黏剂的要求来确定，如需要可上胶，加热后再折叠。

本发明的有益效果是：铝合金材料和纤维材料的性能都得到充分的发挥，做到了优势互补，这大大地提高了材料的利用效率，同时也为铝合金材料轻型化应用奠定基础。柔性纤维使其不仅可制作平面蜂窝芯材料也提供了可制作曲面蜂窝芯材料的便利。整个蜂窝芯块的柔性纤维没有被切断，这大大的提高了蜂窝芯块的整体性能，有些场合蜂窝芯不用喷胶固化就可直接复合面层成为蜂窝板使用。可以作为制造建筑墙板、楼板、屋面板等建筑材料原料可大大降低建筑物自重，为减小支撑体系创造条件。作为各种人造板蜂窝芯板使用，可大大降低对木质材料的消耗，同时减轻了对环境的破坏。