[发明专利]一种金字塔点阵夹芯结构的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备工艺，具体涉及一种金字塔点阵夹芯结构的制备工艺。

背景技术

点阵结构是为了满足工程结构轻型化和多功能化要求而设计出来的一种新型结构。它 具有高比刚度、高比强度、可设计性强以及满足多功能化需求的优点。点阵结构既可以有 效地承受外部载荷，又易于布线、植入微型器件、填充功能材料等，因此该类结构是超轻 多功能结构的理想结构平台。人们可借助这一超轻结构平台，实现其它不同的功能，如集 结构、热控和微器件于一体的多功能结构；集结构、电源和热控于一体的多功能结构等。 因此，点阵结构被认为是最有应用前景的新一代先进、轻质、超强韧多功能结构。

目前，点阵结构的制备主要以金属材料(如铝、钢等)为主，人们提出了点阵结构的多 种拓扑构型，所涉及的制备工艺主要有：基于金属纤维编织工艺的网系叠层点焊方案、熔 模铸造方案、基于微接触印刷技术的扎制-电镀焊接方案等。与金属材料相比，先进复合材 料具有更高的比强度和比刚度，是制备点阵结构的首选材料。然而，现有制备纤维增强复 合材料金字塔点阵夹芯板工艺复杂，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有制备纤维增强复合材料金字塔点阵夹芯板工艺复杂，生 产效率低的问题，进而提供一种金字塔点阵夹芯结构的制备工艺。

本发明的技术方案是：一种金字塔点阵夹芯结构的制备工艺，金字塔点阵夹芯结构的 制备工艺过程如下：

步骤一：制备带有槽口的波纹板，制备带有槽口的波纹板的方法为一次成型热压法，一 次成型热压法的具体过程如下：

设计并制造出上模和下模相配合的模具，上模上设有凸台，用丙酮溶液清洗模具表面， 然后用脱模剂处理模具的外表面；

将预浸的无纬布铺设在下模的上表面，并保证无纬布中纤维方向沿着y轴方向铺设， 即垂直于模具中通道x的方向；

将模具合模，放在热压机上加温、加压后固化，固化温度为120～130℃，固化压力为1～ 2MPa，固化时间为2.5～3.5小时；

模具脱模，完成带有槽口的波纹板的制备；

步骤二：将带有槽口的波纹板沿着y轴方向切割成多个宽度与带有槽口的波纹板的槽 口宽度相同的波纹条；

步骤三：将多个波纹条相互嵌锁，嵌锁处用胶粘接，即制备出纤维增强的金字塔点阵 芯子；

步骤四：将嵌锁后的金字塔点阵芯子两个端面分别与两个碳纤维板粘接在一起，即制 得金字塔型复合材料点阵夹芯结构。

本发明还提供了一种金字塔点阵夹芯结构的制备工艺，金字塔点阵夹芯结构的制备工 艺过程如下：

步骤一：制备带有槽口的波纹板，制备带有槽口的波纹板的方法为二次成型热压法， 二次成型热压法的具体过程如下：

设计并制造出上模和下模相合的模具，用丙酮溶液清洗模具表面，然后用脱模剂处理 模具的外表面；

将预浸的无纬布铺设在下的上表面，保证无纬布中纤维方向沿着y轴方向铺设，即垂 直于模具中通道x的方向；

将模具合模，放在热压机上加温、加压后固化，固化温度为120～130℃，固化压力为 1～2MPa，固化时间为2.5～3.5小时；

模具脱模，并在脱模后的波纹板上切割出相互嵌锁所需要的槽口，完成波纹板的制备；

步骤二：将带有槽口的波纹板沿着y轴方向切割成多个宽度与带有槽口的波纹板1的 槽口宽度相同的波纹条；

步骤三：将多个波纹条相互嵌锁，嵌锁处用胶粘接，即制备出纤维增强的金字塔点阵 芯子；

步骤四：将嵌锁后的金字塔点阵芯子两个端面与复合面板粘接在一起，即制得金字塔 型复合材料点阵夹芯结构。

本发明还提供了一种金字塔点阵夹芯结构的制备工艺，金字塔点阵夹芯结构的制备工 艺过程如下：

步骤一：制备带有槽口的波纹板，制备带有槽口的波纹板的方法为RTM工艺，RTM 工艺的具体过程如下：

设计并制造出上模和下模的模具，上模上设有凸台，同时设计具有密封性的外腔体；

在内腔体的下模的上表面铺设纤维布，将内腔体的上模和下模相合后放入外腔体13， 然后密封，注射树脂，固化温度为120～130℃，固化时间为2.5～3.5小时；

模具脱模，完成带有槽口的波纹板的制备；