密封焊接的高性能低成本复合真空板及其制备安装方法与流程

文档序号:11127724
密封焊接的高性能低成本复合真空板及其制备安装方法与制造工艺
本发明属于新型复合材料领域,具体涉及密封焊接的高性能低成本复合真空板及其制备安装方法。
背景技术
:目前,市场上的真空板类产品包括玻璃结构的真空板和真空绝热板,玻璃结构的真空板在隔声保温工程和产品的应用中会因玻璃的重量大和外形单一而受到限制,且玻璃结构的真空板对外界冲击力的抵抗能力差,施工不便捷。真空绝热板,因其属于A级保温材料、保温性能好、厚度薄、单位质量轻等,被广泛地用于建筑外墙保温,但也存在真空袋气密性差、耐穿刺强度低、边部存在冷桥,真空衰减快、容易涨袋、保温寿命短等缺点。另外,现有的真空板类产品在结构设计上要求的真空空间形成的难度大、制造及安装困难、且无法实现可维护。公开号为CN104746650A的中国专利公开了一种密封条封边的复合真空板,包括面板、芯板和真空腔,所述面板通过焊接或粘接的方式固定在所述真空腔外的上表面上,所述芯板放置在所述真空腔内的底部,所述真空腔由低碳钢板焊接而成,所述面板和\或所述芯板为所述真空腔提供附加强度、保证真空腔在大气压下的平整性,所述真空腔在真空炉内高真空、高温下利用玻璃焊料焊接密封,所述低碳钢板的边部焊接处有密封条,所述低碳钢板与所述玻璃焊料的热膨胀系数相匹配,所述真空腔内有支撑物,所述支撑物是单独制作的或是在所述真空腔上或芯板上直接形成的。该复合真空板的制备方法为:第一步,根据所需要制作的密封条封边的复合真空板的形状和大小分别制作一块面板、一块芯板和两块用于形成真空腔的低碳钢板,将用于形成真空腔的两块低碳钢板进行折边成型、在边部焊接处制作密封条,并在一块低碳钢板上或芯板上制作支撑物;第二步,先将两块低碳钢板中的下低碳钢板的焊接处涂覆玻璃焊料,并预留抽气通道,芯板放在两块低碳钢板之间,再将两块低碳钢板上下对齐合在一起,然后送入连续式真空炉中;第三步,先进入真空炉的预抽室中,进行预抽真空和预加热;然后进入真空炉的真空室中,进一步提高真空度和加热温度,在真空度达到要求后,再升温至焊接的温度380-500℃,玻璃焊料熔化后将上下低碳钢板粘接在一起;随后进入真空炉的冷却室中,玻璃焊料凝固后将真空腔气密性地焊接密封;最后进入真空炉的复合室中,面板通过粘接或焊接的方式复合在真空腔上,出真空炉后得到密封条封边的复合真空板。该种复合真空板在密封结构上虽有一定的提高改进,但仍旧需要投入真空炉这种昂贵的设备才可实现真空密封,且加工工艺复杂、真空性能并不理想。公开号为CN103422634B的中国专利公开了一种有吸气剂的金属复合真空板,包括面板、连接层和真空腔,所述面板为金属板或金属复合板,所述面板和/或所述连接层为所述真空腔提供附加强度、保证真空腔在大气压下的平整性;所述真空腔是由厚度为0.1-1mm的超薄金属板在常压下焊接封边、在真空下高温封口而形成的封闭腔体,所述真空腔上有抽气口,所述抽气口处有根据液体密封原理形成的密封结构,所述抽气口处放置有低温焊料,所述低温焊料加热熔化后对所述抽气口形成液体密封,所述低温焊料降温凝固后对所述抽气口和真空腔实现气密性密封;所述抽气口或真空腔内有吸气剂,所述真空腔内有支撑物,所述支撑物是单独制作的或是在真空腔上直接形成的。该金属复合真空板的制备方法为:第一步,根据所需要制作的有吸气剂的金属复合真空板的形状和大小分别制作两块面板和两块用于形成真空腔的金属板,将用于形成真空腔的两块金属板进行折边成型、并在至少一块金属板上制作支撑物和抽气口;第二步,先将两块面板分别通过连接层与两块金属板连接在一起形成复合板、并预留抽气通道,再将两块复合板对齐扣合焊接在一起;或者先将用于形成真空腔的两块金属板对齐扣合焊接在一起,再通过连接层与两块金属板连接在一起形成复合板、并预留抽气通道;吸气剂放置在真空腔内、低温焊料放置在抽气口内,将复合板送入真空炉中,一次可送入数块;第三步,先将真空炉升温至连接层固化的温度,再将真空炉抽真空至0.1Pa以下,然后将真空炉升温至封口的温度,低温焊料熔化将抽气口自动封闭,随炉降温、低温焊料凝固后对真空腔实现气密性焊接,打开真空炉得到有吸气剂的金属复合真空板。该金属复合真空板在抽气口或真空腔内使用了吸气剂,虽然吸气剂对真空度的维护有一定的作用,但吸气剂除了在特定的条件下激活与再生,基本上都只能实现一次性的真空度可维护性,不仅不使用还提高真空板的制造成本。同时,该金属复合真空板同样需要投入真空炉这种昂贵的设备才可实现真空密封,且真空性能并不理想。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点,提供一种制造成本低、重量轻、使用寿命长、可靠性高且真空度可维护的复合真空板。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:包括金属或非金属材料的刚性面板,刚性面板由第一刚性面板和第二刚性面板组成,第一刚性面板和第二刚性面板平行设置,两者之间设置有支撑结构,支撑结构为在垂直于第一刚性面板和第二刚性面板的方向上呈蜂窝形状的蜂窝芯,蜂窝芯由金属和非金属材料的若干个圆形或多边形组成,蜂窝芯上设置有抽气工艺孔,第一刚性面板或第二刚性面板上设置有抽气管路结构。抽气工艺孔使得所有的蜂窝空间实现和抽气管路结构的通道连通,在复合真空板的结构形成后,通过抽气管路结构对复合真空板进行抽真空时,蜂窝空间里的空气都能够被抽出进而形成一定的真空空间,并且实现对复合真空板的真空度的可维护。进一步的,还包括密封圈,用于增强复合真空板真空度的可靠性能,第一刚性面板和第二刚性面板被成型为一端开口的长方体盒体,第一刚性面板和第二刚性面板的底面同时为平面或曲面,蜂窝芯放置于第一刚性面板内,第二刚性面板的开口背向第一刚性面板的开口放置于蜂窝芯上并被包含于第一刚性面板内,第二刚性面板的四侧面均设有背向第一刚性面板的方向呈凹状的凹槽,密封圈设置在凹槽内,且第一刚性面板与第二刚性面板的四侧面之间设有间隙。第一刚性面板和第二刚性面板四侧面的端口通过焊接密封,且外侧设置有密封胶带包裹覆盖,从而提高复合真空板真空性能的可靠性。当蜂窝芯的厚度大于或等于10mm时,蜂窝芯优选地在所有蜂窝芯中的圆形或多边形紧贴刚性面板的两端在轴向和纵向上均开设有处于同一直线上的槽,这种结构的抽气工艺孔的加工工艺简单。当蜂窝芯的厚度小于10mm时,蜂窝芯优选地在所有蜂窝芯中的圆形或多边形在轴向和纵向上均开设有处于同一直线上的孔作为抽气工艺孔。蜂窝芯的厚度小,采用与上述相同结构的抽气工艺孔时不可加工尺寸大的槽,在蜂窝芯与刚性面板粘接或焊接时,会出现将槽堵塞的现象,从而无法实现抽真空,采用打孔的方式则很好地避免了这一现象的发生。在复合真空板抽成一定的真空度后,使用高阻复合膜在第一刚性面板和第二刚性面板的外侧进行整体封装,进一步地提高复合真空板的真空性能。蜂窝芯优选采用铝箔制作而成,铝箔的厚度优选为0.03-0.08mm。蜂窝芯中的单个圆形或多边形的面积为3-30mm²。为使蜂窝芯与两刚性面板相接触的面积最小,同时具有最大的支撑强度,蜂窝芯中的单个圆形或多边形的面积优选为10-20mm²。蜂窝芯与刚性面板采用胶粘工艺的复合真空板制备安装方法:刚性面板加工成型:将第一刚性面板和第二刚性面板折弯成型,对第一刚性面板和第二刚性面板的表面进行粗糙度和清洗处理,使第一刚性面板和第二刚性面板的表面适于提高粘接剂的附着力。蜂窝芯抽气工艺孔加工:根据蜂窝芯的高度选择抽气工艺孔的结构,在蜂窝芯上打孔或开槽,使得蜂窝芯所有的蜂窝空间都能够实现和抽气管路结构的通道连通。刚性面板与蜂窝芯胶粘:在第一刚性面板内使用粘接剂粘接蜂窝芯和第一刚性面板,将第二刚性面板放置于蜂窝芯上并使用粘接剂粘接蜂窝芯和第二刚性面板。安装密封圈:在第一刚性面板和第二刚性面板之间的间隙中压入密封圈至密封圈进入第二刚性面板的四侧面的凹槽内。抽气管路结构的安装:在第一刚性面板或第二刚性面板的外侧安装抽气管路结构。密封焊接:在第一刚性面板和第二刚性面板四侧面的端口处焊接密封,并使用密封胶带将焊接部位包裹覆盖。抽真空:在抽气管路结构上接入真空泵,根据真空度的需求对复合真空板进行抽真空,真空度达到后,断开真空泵的连接,对抽气管路结构进行密封后,使用高阻复合膜进行封装。复合真空板的安装:在骨架上安装固定橡胶减震套后,将复合真空板固定安装在橡胶减震套内。使复合真空板适于工程的应用,在隔声和保温领域的应用提供了可靠的安装连接装置。蜂窝芯与刚性面板采用焊接工艺的复合真空板制备安装方法:刚性面板加工成型:将第一刚性面板和第二刚性面板折弯成型,对第一刚性面板和第二刚性面板的表面进行粗糙度和清洗处理,使第一刚性面板和第二刚性面板的表面光滑无尘。蜂窝芯抽气工艺孔加工:根据蜂窝芯的高度选择抽气工艺孔的结构,在蜂窝芯上打孔或开槽,使得所有密闭的蜂窝空间都能够实现和抽气管路结构的通道连通。刚性面板与蜂窝芯焊接:在第一刚性面板内将蜂窝芯与第一刚性面板焊接在一起,将第二刚性面板放置于蜂窝芯上并将蜂窝芯和第二刚性面板焊接在一起。安装密封圈:在第一刚性面板和第二刚性面板之间的间隙中压入密封圈至密封圈进入第二刚性面板的凹槽内。抽气管路结构的安装:在第一刚性面板或第二刚性面板的外侧安装抽气管路结构。密封焊接:在第一刚性面板和第二刚性面板四侧面的端口处焊接密封,并使用密封胶带将焊接部位包裹覆盖。抽真空:在抽气管路结构上接入真空泵,根据真空度的需求对复合真空板进行抽真空,真空度达到后,断开真空泵的连接,对抽气管路结构进行密封后,使用高阻复合膜进行封装。复合真空板的安装:在骨架上安装固定橡胶减震套后,将复合真空板固定安装在橡胶减震套内。使复合真空板适于工程的应用,在隔声和保温领域的应用提供了可靠的安装连接装置。本发明的有益效果是:(1)可以极大提高如KTV装修、播音室、录音室、保密会议室、医院耳疾诊疗隔音室、民居装修等隔声建筑工程的技术指标。(2)改善提高如隔声门,厅堂隔断板的隔声性能。(3)可应用于环境噪声的高效治理。(4)在隔声工程中可以大幅度减少隔音材料的重量。(5)可在保温设备、恒温实验室等工程和产品上应用以提高保温结构的整体性能。(6)应用在保温工程和设备中可以大幅度提高保温性能的稳定性能并可以极大节约能源。(7)应用在军事上可以在舰船上对发动机进行高效隔声。(8)复合真空板所使用的材料具有良好环保性和回收重复利用的价值。(9)和现有的真空玻璃相比具有更广泛的使用性和安全性。(10)一定环境条件和结构的改进使得复合真空板的真空性能在工程和产品上的应用板具有可维护性能。附图说明为了更清楚地说明本发明中的技术方案,下面对实施例描述中所使用的附图及附图标记做简单介绍。图1为本发明实施例1的结构示意图。图2为本发明实施例2的结构示意图。图3为本发明实施例1的蜂窝芯结构示意图。图4为本发明实施例2的蜂窝芯结构示意图。附图标记说明:1-刚性面板、11-第一刚性面板、12-第二刚性面板、3-蜂窝芯、4-密封圈、5-抽气管路结构、6-凹槽、7-密封胶带、8-抽气工艺孔。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例1复合真空板的规格为100mm×400mm×55mm,结构参见图1,复合真空板包括铝合金刚性面板1、密封圈4和高阻复合膜,刚性面板1由第一刚性面板11和第二刚性面板12组成,第一刚性面板11和第二刚性面板12的厚度均为20mm,第一刚性面板11和第二刚性面板12平行设置,两者之间设置有蜂窝芯3,蜂窝芯3在垂直于第一刚性面板11和第二刚性面板12的方向上呈蜂窝形状,蜂窝芯3由若干个圆形组成且采用铝箔制作而成,圆形的直径为5mm,铝箔的厚度为0.05mm,蜂窝芯3的高度为15mm,蜂窝芯3中所有圆形紧贴刚性面板1的两端在轴向上均开设有处于同一直线上的V形槽作为抽气工艺孔8,如图3所示,第二刚性面板12上设置有抽气管路结构5,用于抽真空。第一刚性面板11和第二刚性面板12被成型为一端开口的长方体盒体,第一刚性面板11和第二刚性面板12的底面同时为平面,蜂窝芯3放置于第一刚性面板11内,第二刚性面板12的开口背向第一刚性面板11的开口放置于蜂窝芯3上并被包含于第一刚性面板11内,第二刚性面板12的四侧面均设有背向第一刚性面板11的方向呈凹状的凹槽6,密封圈4设置在凹槽6内,且第一刚性面板11与第二刚性面板12的四侧面之间设有间隙,第一刚性面板11和第二刚性面板12四侧面的端口通过焊接密封,且外侧设置有U字型的密封胶带7包裹覆盖,从而提高复合真空板真空性能的可靠性。在复合真空板抽成一定的真空度后,使用高阻复合膜在第一刚性面板11和第二刚性面板12外侧进行整体封装,进一步地提高复合真空板的真空性能。蜂窝芯与刚性面板采用焊接工艺的复合真空板制备安装方法:刚性面板加工成型:将第一刚性面板11和第二刚性面板12折弯成型,对第一刚性面板11和第二刚性面板12的表面进行粗糙度和清洗处理,使第一刚性面板11和第二刚性面板12的表面适于提高粘接剂的附着力。抽气工艺孔加工:根据蜂窝芯3的高度选择抽气工艺孔8的结构,在蜂窝芯3上开高度为3mm的V形槽,使得蜂窝芯3所有的蜂窝空间都能够实现和抽气管路结构5的通道连通。刚性面板与蜂窝芯焊接:在第一刚性面板11内将蜂窝芯3与第一刚性面板11焊接在一起,将第二刚性面板12放置于蜂窝芯3上并将蜂窝芯3和第二刚性面板12焊接在一起。安装密封圈:在第一刚性面板11和第二刚性面板12之间的间隙中压入密封圈4至密封圈4进入第二刚性面板12的四侧面的凹槽6内。抽气管路结构的安装:在第一刚性面板11或第二刚性面板12的外侧安装抽气管路结构5。密封焊接:在第一刚性面板11和第二刚性面板12四侧面的端口处焊接密封,并使用U字型的密封胶带7将焊接部位包裹覆盖。抽真空:在抽气管路结构5上接入真空泵,对复合真空板进行抽真空,真空度设置为50Pa,真空度达到后,断开真空泵的连接,对抽气管路结构5进行密封后,使用高阻复合膜进行封装即得本发明的复合真空板。复合真空板的安装:在骨架上安装固定橡胶减震套后,将复合真空板固定安装在橡胶减震套内。使复合真空板适于工程的应用,在隔声和保温领域的应用提供了可靠的安装连接装置。将本发明实施例1的复合真空板进行检测,得出的检测结果如下表:检测项目重量抗弯曲强度隔音性能检测结果5862.3g0.40KN/m²35dB实施例2复合真空板的规格为80mm×80mm×25mm,结构参见图2,复合真空板包括非金属刚性面板1、密封圈4和高阻复合膜,刚性面板1由第一刚性面板11和第二刚性面板12组成,第一刚性面板11和第二刚性面板12的厚度均为10mm,第一刚性面板11和第二刚性面板12平行设置,两者之间设置有蜂窝芯3,蜂窝芯3在垂直于第一刚性面板11和第二刚性面板12的方向上呈蜂窝形状,蜂窝芯3由若干个正六边形组成且采用铝箔制作而成,单个正六边形的边长为5mm,铝箔的厚度为0.03mm,蜂窝芯3的高度为5mm,蜂窝芯3中所有正六边形在轴向上均开设有处于同一直线上的圆孔作为抽气工艺孔8,如图4所示,第二刚性面板12上设置有抽气管路结构5,用于抽真空。第一刚性面板11和第二刚性面板12被成型为一端开口的长方体盒体,第一刚性面板11和第二刚性面板12的底面同时为曲面,蜂窝芯3放置于第一刚性面板11内,第二刚性面板12的开口背向第一刚性面板11的开口放置于蜂窝芯3上并被包含于第一刚性面板11内,第二刚性面板12的四侧面均设有背向第一刚性面板11的方向呈凹状的凹槽6,密封圈4设置在凹槽6内,且第一刚性面板11与第二刚性面板12的四侧面之间设有间隙,第一刚性面板11和第二刚性面板12四侧面的端口通过焊接密封,且外侧设置有U字型的密封胶带7包裹覆盖,从而提高复合真空板真空性能的可靠性。在复合真空板抽成一定的真空度后,使用高阻复合膜在第一刚性面板11和第二刚性面板12外侧进行整体封装,进一步地提高复合真空板的真空性能。蜂窝芯与刚性面板采用胶粘工艺的复合真空板制备安装方法:刚性面板加工成型:将第一刚性面板11和第二刚性面板12折弯成型,对第一刚性面板11和第二刚性面板12的表面进行粗糙度和清洗处理,使第一刚性面板11和第二刚性面板12的表面适于提高粘接剂的附着力。蜂窝芯抽气工艺孔加工:根据蜂窝芯3的高度选择抽气工艺孔8的结构,在蜂窝芯3上打直径为1mm的圆形孔,参见图4,使得蜂窝芯3所有的蜂窝空间都能够实现和抽气管路结构5的通道连通。刚性面板与蜂窝芯胶粘:在第一刚性面11内使用粘接剂粘接蜂窝芯3和第一刚性面板11,将第二刚性面板12放置于蜂窝芯3上并使用粘接剂粘接蜂窝芯3和第二刚性面板12。安装密封圈:在第一刚性面板11和第二刚性面板12之间的间隙中压入密封圈4至密封圈4进入第二刚性面板12的四侧面的凹槽6内。抽气管路结构的安装:在第一刚性面板11或第二刚性面板12的外侧安装抽气管路结构5。密封焊接:在第一刚性面板11和第二刚性面板12四侧面的端口处焊接密封,并使用U字型的密封胶带7将焊接部位包裹覆盖。抽真空:在抽气管路结构5上接入真空泵,对复合真空板进行抽真空,真空度设置为30Pa,真空度达到后,断开真空泵的连接,对抽气管路结构5进行密封后,使用高阻复合膜进行封装即得本发明的复合真空板。复合真空板的安装:在骨架上安装固定橡胶减震套后,将复合真空板固定安装在橡胶减震套内。使复合真空板适于工程的应用,在隔声和保温领域的应用提供了可靠的安装连接装置。将本发明实施例2的复合真空板进行检测,得出的检测结果如下表:检测项目重量抗弯曲强度隔音性能检测结果134.2g0.65KN/m²31dB应当指出,上述描述了本发明的实施例。然而,本领域技术的技术人员应该理解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明范围的前提下本发明还会有多种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。当前第1页1 2 3 
再多了解一些
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