[发明专利]一种碳纤维蜂窝芯材节点胶接方法

说明书

本发明是一种碳纤维蜂窝芯材节点胶接方法，该方法选择半六边形碳纤维片材，在其节点位置间隔涂抹芯条胶，将涂抹芯条胶的半六边形碳纤维片材组合后在胶接工装中加热加压固化，制得碳纤维蜂窝芯材。本发明提出了一种碳纤维蜂窝芯材节点胶接方法及胶接工装，简化了工艺过程，提高了制造效率，且蜂窝幅面尺寸不受限制。

技术领域

本发明是一种碳纤维蜂窝芯材节点胶接方法，属于特种蜂窝制备技术领域。

背景技术

蜂窝芯材与面板结合制成夹层结构复合材料后可提高结构的刚度和抗冲击性能，同时降低结构重量，芳纶纸蜂窝和铝蜂窝在航空航天、轨道交通等领域得到了广泛的应用，碳纤维蜂窝芯材与芳纶纸蜂窝和铝蜂窝相比具刚高的强度和模量。专利CN 104842593 B提出了一种碳纤维蜂窝结构及其制备方法，该专利主要陈述了半六边形碳纤维子件的成型工艺及方法，未提及碳纤维蜂窝节点位置的粘接如何施加压力，没有压力的保证很难保证蜂窝芯材的节点强度，且该方法无法进行连续生产。专利CN 105946246 A提出一种碳纤维蜂窝芯材的制备方法，该专利采用半六边形模具和六棱柱芯模，在热压机中对蜂窝进行一体成型，该方法虽然避免半六边形子件的二次固化胶接，但是存在以下几个问题：(1)每一个蜂窝孔格均需要一个六棱柱芯模，制作一块蜂窝芯材需要数量巨大的芯膜，芯模的安装和拆卸需要耗费大量时间；(2)碳纤维蜂窝芯材成型后芯模与孔格贴合紧密，芯模高度较大时脱模存在较大难度，脱模过程中易造成蜂窝损伤，限制现在蜂窝芯材尺寸。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种碳纤维蜂窝芯材节点胶接方法，其目的是保证蜂窝节点胶接质量，同时避免芯模脱模困难的问题，而且蜂窝可连续胶接，幅面尺寸不受限制。

本发明的技术解决方案是：

该种碳纤维蜂窝芯材节点胶接方法是以成型法制备碳纤维蜂窝芯材，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、在第一层半六边形碳纤维片材3外表面的同一水平面的节点位置处均匀涂抹胶粘剂5，将第一层半六边形碳纤维片材3与第二层半六边形碳纤维片材31组合，在第一层半六边形碳纤维片材3内表面的接合处支撑加压杆4，在第二层半六边形碳纤维片材31内表面的接合处设置模具，通过加热、加压进行预胶接；

步骤二、在第二层半六边形碳纤维片材31外表面的同一水平面的节点位置处均匀涂抹胶粘剂5，将第二层半六边形碳纤维片材31与第三层半六边形碳纤维片材32组合，在第二层半六边形碳纤维片材31内表面的接合处支撑加压杆4，在第三层半六边形碳纤维片材32内表面的接合处设置模具，通过加热、加压进行预胶接；

步骤三、重复步骤二，依次完成第四、第五···第N层半六边形碳纤维片材的预胶接；

步骤四、碳纤维蜂窝芯材预胶接达到需求尺寸后，将加压杆4取出，放入烘箱中按所用胶粘剂5的固化工艺进行固化，得到碳纤维蜂窝芯材。

在一种实施中，所述半六边形碳纤维片材由碳纤维预浸料制成，预浸料的树脂基体为环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂或聚酰亚胺树脂中的一种。

在一种实施中，所述半六边形碳纤维片材的宽度T＝10mm～200mm，边长B＝3mm～12mm。

在一种实施中，加压杆4预制二套，分别同时使用在上、下两层的半六边形碳纤维片材3内表面的接合处。

在一种实施中，加压杆4的是正方形柱、长方形柱或正六边形柱，正方形柱、长方形柱或正六边形柱的外接圆直径小于蜂窝内切圆直径。

在一种实施中，所述模具包括加热腔1和上模具2，上模具2的下表面贴合在位于上方的半六边形碳纤维片材内表面的接合处，上模具2的上表面安装加热腔1。

在一种实施中，所述胶粘剂5为环氧树脂、氰酸酯或双马来酰亚胺树脂中的一种。