[发明专利]金属焊接蜂窝结构的焊接装置及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种金属焊接蜂窝结构的焊接装置及制备方法。

背景技术

蜂窝结构：是根据蜜蜂蜂巢实用新型的一种仿生结构，蜂窝结构指具有六角形蜂窝芯夹层构造的结构。蜂窝结构有很高的弯曲强度和结构减重效率，优异的气密性和隔热、隔音等性能，因此广泛应用在航天航天、汽车、建筑装饰等领域。

蜂窝芯：指用箔材或片材(如纸、金属、塑料等)等胶结或注塑制备成的蜂窝状材料，蜂窝孔主要是正六边形，还有矩形、菱形、正弦曲线形的六边形等形状。蜂窝芯在蜂窝结构中主要承受剪切应力，使其具有高抗弯刚度。

蜂窝板：是有两层薄而强的面板材料(如金属板材，木板、塑料等)，中间夹一层厚而轻的蜂窝芯复合而成。蜂窝板是蜂窝结构最典型的应用。

工业上应用的蜂窝结构其灵感来源于大自然的蜂巢，是仿生学应用领域的成功案例。蜂窝结构是人类迄今为止所发现的材料结构中比强度、比刚度最大的一种结构，以它构成的材料结构轻巧，性能独特，而且具有很好的减震降噪性能。蜂窝结构以其独特的优势广泛应用在航天航天、交通运输、军事及日常生活等领域，特别是在轻量化及节能环保方面发挥着重要作用。

目前现有的生产蜂窝芯的方式主要是胶结法，即多层片的基体材料叠加、粘贴、拉伸、浸胶固化工艺，胶结蜂窝芯的生产工艺主要存在以下问题：(1)蜂窝芯的强度，使用寿命以及允许的工作环境很大程度上受胶粘结剂的性能影响，限制了蜂窝结构在更高要求的服役环境下应用；(2)胶结法制备蜂窝芯，其工艺过程中大都存在有机溶剂的挥发，对工作人员健康及环境带来极大危害；(3)胶结工艺过程复杂，胶结固化时间长，降低效率，增加成本。公开号为CN 104129103A和CN204054775U的中国专利，公开了一种蜂窝芯制备的方法，该方法通过成型机高效率、自动化、高精密地将高强度的金属箔带制备出角度为120°的齿形带，然后将齿形带依次叠加胶结形成蜂窝芯或蜂窝结构。该方法不足之处在于采用胶结连接，依旧存在传统胶结蜂窝芯结构所存在的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种金属焊接蜂窝结构的制备方法及装置，可以制造出焊接结构的蜂窝结构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种金属焊接蜂窝结构的焊接装置，包括蜂窝芯固定装置和用于融化钎料的加热装置，蜂窝芯固定装置包括水平设置的工作台、竖直设置的左挡板和右挡板，工作台设置在左挡板和右挡板之间，左挡板和右挡板可相对于工作台水平移动，所述加热装置与工作台可相对移动，所述加热装置包括水平设置的加热棒，加热棒至少有两根，加热棒等间隔平行排列在一条直线上。

进一步的，所述蜂窝芯固定装置包括水平设置的工作台、竖直设置的左挡板和右挡板，工作台设置在左挡板和右挡板之间，所述左挡板和右挡板可相对于工作台水平移动，所述加热装置与工作台可相对移动。

进一步的，还包括对蜂窝芯起加压作用的加压板，加压板设于工作台上方，所述加压板的下表面设有凸起部，所述凸起部等间隔平行排列，凸起部的排列方向与加热棒的排列方向平行。

进一步的，还包括超声波装置,所述超声波装置包括超声波发生器、换能器、变幅杆、工具头，所述超声波发生器与换能器电联接，所述换能器、变幅杆、工具头依次连接。

进一步的，焊接装置还包括上导轨和下导轨、导轨、加热装置支撑板和竖直设置的一对立柱，上导轨和下导轨水平设置且相互平行，导轨水平设置且垂直于上导轨和下导轨，所述加热装置支撑板、左挡板和右挡板依次平行设置在上导轨和下导轨之间并与上导轨和下导轨滑动连接，所述工作台设于两个立柱之间并与立柱滑动连接，所述立柱与导轨滑动连接；所述加热装置安装在加热装置支撑板上，加热棒朝向工作台，所述左挡板和右挡板上开有供加热棒穿过的通孔。

进一步的，还包括底座、安装在底座上的一对支架，所述上导轨为一对相互隔开的平行直线光轴导轨，所述下导轨为一对相互隔开的平行直线光轴导轨，所述直线光轴导轨的两端分别固定在支架上，每条直线光轴导轨上均设有与其滑动配合的滑块，所述加热装置支撑板、左挡板和右挡板安装在滑块上。

优选的，所述加热棒的横截面为正六边形。加热棒的顶面与蜂窝孔的上表面贴合。

进一步的，所述超声波装置、加热装置、左挡板、右挡板和工作台的移动受控于位移控制系统。

进一步的，所述加热棒除上表面外的其他面附着绝热层。

优选的，所述通孔的横截面为正方形，通孔的数量不小于加热棒的数量。

与现有技术相比，本发明装置具有以下益效果：