专利名称：高强度轻质蜂窝芯及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种髙强度轻质蜂窝芯及其制作方法，尤其涉及一种用于髙速 列车、航天航空及风电叶片中的蜂窝芯及其制作方法。
背景技术：
目前，蜂窝夹层板以其优异的隔音隔热和保温性能广泛应用于建筑材料中。 蜂窝芯通常设置在蜂窝芯板的上下板层之间。单个蜂窝本身并不具备隔音、隔 热性能，但是蜂窝夹层结构具有良好的隔音、隔热性能。在常用的蜂窝夹层板 的铝蜂窝芯中，实体材料的体积仅为1% 3%，其余空间内是处于封闭状态的空 气。由于空气的隔音、隔热性能优于任何固体材料，热能和声被受到极大的限 制，所以蜂窝夹层板具有良好的隔热、隔热性能优于任何固体材料，热能和声 波受到极大的限制，所以蜂窝夹层板具有良好的隔热、隔音和保温性能。
现有技术中，生产蜂窝芯的方法通常为先在多片板材上相间隔的涂胶，然 后将涂胶后的多片板材层叠在一起后通过髙温油压装置压制，再将板材切割成 多个宽度均匀的细条后经机械拉制为蜂窝芯成品。
拉制而成的蜂窝芯的板材的每一侧面上具有多个峰面和谷面，且在所述的 相邻的峰面和谷面之间具有一个矩形的斜面。然而这种蜂窝芯由于板材上没有 用于透气的小孔，在经日晒等髙温环境中板材之间的胶水容易发生汽化，使得 蜂窝芯的粘结力不强，由于不能够及时排出蜂窝芯里面的高温气体，在髙压气 体的压力下容易使得蜂窝芯和上下板层发生拱板，使得蜂窝夹层板的表面不平 整，并且具有易受潮的缺点，限制了其在髙速列车、航天航空及风电叶片等髙 端技术领域中的应用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种髙强度轻质蜂窝芯及 其制作方法，它能及时排出蜂窝芯里面的髙温气体且不易发生受潮和拱板。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是 一种髙强度轻质蜂窝芯， 它包括由多片板材组合而成的蜂窝体，所述板材上具有多个小孔。 所述的小孔为菱形且均匀分布在所述的板材上。
所述的两相邻的菱形小孔之间的距离为6 10mm。 所述的板材为合金铝板。
一种髙强度轻质蜂窝芯的制作方法，它包括如下步骤
A、 在每片板材上相间隔地涂上胶条；
B、 将上述所得的多片板材烘干；
C、 在所述的板材上用针刺出多个小孔；
D、 将上述所得的多片板材层叠在一起；
E、 将上述所得的多片板材通过高温油压装置压制在一起，控制温度为183 'C 187'C,髙温油压装置的油压压力为9 11 kg/m m';
F、 拉制成蜂窝芯。
在步骤C中穿出的小孔为菱形且均匀分布在所述的板材上。 在一种优化的技术方案中，在步骤E和步骤F之间还具有冷却步骤；
在上述冷却步骤后与步骤F之间还具有将上述所得的多片板材切割成多个 宽度均匀的条形蜂窝芯的步骤。
在步骤A中选用的板材为合金铝板。
上述选用的合金铝板中的组成成分及重量比为O. 5 0.7%的Si,O. 6~0.8% 的Fe， 0. 7 0. 9劣的Ti, 0. 075 0. 095%的Cu, 1.0 2.0紫的Mn, 0. 04 0.06% 的Zn,其余为铝。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比，具有下列优点
由于构成蜂窝芯的板材上具有多个小孔，使得整个蜂窝芯在一个与外界单 向透气的通道中，能够及时排出蜂窝芯里面的髙温气体，减少了蜂窝芯承受的 压强，防止发生拱板并且不易受潮。
在制造蜂窝芯的方法中，首先，采用J-71铝蜂窝夹芯胶粘剂涂覆在胶辊 涂胶条上，其次，与现有技术中不同的是，在涂胶后还增加了烘干、针刺步骤， 涂胶后的板材烘干时二次固化产生较强的粘合力，将层叠后的合金铝板控制温 度在183TC 187"下油压力在10kg/mm'下压制保持2小时，然后在常温下冷 却保持5小时，克服了现有技术中存在的温度控制不好导致的蜂窝芯粘合力不 牢固的缺点。使所得的合金铝带强度为31.8N/cm,符合了航空航天、髙速列 车及风电叶片使用时的抗张强度，并有较大的富裕量。
附图1为本发明的主视图； 附图2为三片板材的涂胶示意图； 附图3为本发明的立体图 其中
1、板材；2、蜂窝芯体；3、小孔；4、胶水。
具体实施例方式
如附图1和附图2所示的一种髙强度轻质蜂窝芯，它包括由多片板材1组 合而成的蜂窝芯体2，所述板材1上均匀分布有多个菱形小孔3，所述的两相邻 的菱形小孔3之间的距离为8mm。
所述的板材1的厚度为0. 01mm 0. 08mm。所述的多个板材1组合成的蜂 窝芯的髙度为2 90mm。
所述的板材1为合金铝板，所述的合金铝板中的组成成分及重量比为 0. 6W的Si, 0. 7W的Fe, 0. 8%的化0. 085%的Cu， 1. 5%的Mn, 0. 05%的Zn，其 余为铝，增加了合金铝板的物理性能和化学性能，克服了原来蜂窝铝板热胀冷 縮易变形的缺点。由于铝蜂窝板材l上具有针孔，使整个铝蜂窝芯在一个与外 界单向透气的通道中，能够及时排出蜂窝芯里面的高温气体，减少了蜂窝芯承 受的压强，防止发生蜂窝夹层板拱板和脱胶现象并且不易受潮。由本发明制成 的蜂窝铝板不仅可应用于建筑材料中，还可以应用于高速列车、航天航空及风 电叶片等髙科技领域中。
由于蜂窝芯中空气的隔音、隔热性能优于任何固体材料，热能和声波受到 极大的限制，所以蜂窝夹层板具有良好的隔音、隔热和保温性能。并且，本发 明经国家防火建筑材料质量监督检验中心检验鉴定，该材料各项性能指标均符 合阻燃材料的规定要求，按国家标准GB-8624-1997规定，该材料阻燃性能达 到国家标准GB-8624-A级。
由于蜂窝芯在使用时处于竖向的受力状态，而每件板有无数个固定的蜂 窝，不会产生移动。因此由蜂窝芯制成的蜂窝夹层板材本身状态极其稳定，即 使受到外界的力量如台风等的冲击时，亦能保持其形状不易发生改变。由这种
铝蜂窝芯制作而成的铝蜂窝夹层板由许多相互牵制的密集蜂窝及分别设置在 蜂窝芯两侧的面板构成，犹如许多小工字梁，可分散承受来自面板方向的压力， 使两侧的面板受力均匀，保证了其承受压力的强度和面板在较大面积时保持很 髙的平整度。
具有相同刚度的铝蜂窝芯重量仅为铝板的1/5、钢板的1/10。总厚度为15mm 面铝板为l.Omm底铝板为0.8mm的铝蜂窝夹层板每平方米的重量只有6公斤， 总厚度为10mm面铝板为0. 5mm底铝板为0. 5mm的铝蜂窝夹层板每平方米的重量 只有4公斤，比传统使用铝塑板的重量每平方米少约2公斤，但其刚性比铝塑 板超出2倍多，能与4mm厚的铝单板相媲美，其性价比明显高于铝塑板、铝单 板，有效地节省了材料。
该发明不会散发任何有害人体的气体物质，易清洁，可回收重新利用，是 新型的环保材料。并且，该发明不吸水，表面采用覆膜工艺，长久不变色，在 潮湿环境中无霉变形等状况，具有防潮效果。
经检验，本发明在296HCL溶液中浸泡24小时无变化，在饱和Ca(0H)2溶液 浸泡24小时无变化，具有优异的防腐效果。
在施工时与和本发明配套的铝合金龙骨同时安装，安装便捷，省工省时， 可重复装拆迁移，施工方便。由于本发明有许多互相牵制的密集蜂巢，犹如许 多小工字梁可分散承担来自各方的压力，因此由此制成的铝蜂窝夹层板具备较 强的抗震能力。
一种髙强度轻质蜂窝芯的制作方法，其特征在于它包括如下步骤
A、 用涂覆有J-71铝蜂窝夹心胶粘剂的胶辊涂胶条在每片板材1上相间隔 地涂条形胶，使得在步骤D中将被层叠在一起的每两片相邻的板材1上的胶条 横向有规律地交错分布；
B、 将上述所得的多片板材1烘干，通过条形胶的二次固化使得两相邻的板 材1的粘合部具有较强的粘合力
C、 在所述的板材1上用针剌出多个均匀分布在板材1上的菱形小孔3,使 得蜂窝芯里面的髙温气体能够及时从菱形小孔3中排出，减少了蜂窝芯承受的 压强，防止发生蜂窝夹层板拱板和脱胶现象并且不易受潮；
D、 将上述所得的多片板材1层叠在一起；
E、 将上述所得的板材1在保持温度为185X:油压力在10kg/mm'下压制保持
2小时，然后在常温下冷却保持5小时，使得两相邻的板材1牢固地粘合在一起， 克服了现有技术中存在的温度控制不好导致的蜂窝芯粘合力不牢固的缺点。所 得的合金铝带强度为31.8N/cm,符合了航空航天、髙速列车及风电叶片使用时 的抗张强度，并有较大的富裕量；
F、 根据客户的不同需要将上述所得的多片板材1切割成多个宽度均匀的细
条；
G、 用机械拉制成为正六边形的拉制成蜂窝芯体2。
在步骤A中选用的板材1为合金铝板，且所述的合金铝板中的组成成分及 重量比为0. 6劣的Si， 0. 7W的Fe, 0. 896的Ti, 0. 085%的Cu， 1. 5%的Mn, 0.05% 的Zn，其余为铝，增强了合金铝板材1的物理性能和化学性能，克服了现有技 术中蜂窝铝板热胀冷縮易变形的缺点，并且防止了板材1因变形导致的平整度 不够及脱胶现象。
权利要求
1、一种高强度轻质蜂窝芯，它包括由多片板材(1)组合而成的蜂窝芯体(2)，其特征在于所述板材(1)上具有多个小孔(3)。
2、 根据权利要求1所述的髙强度轻质蜂窝芯，其特征在于所述的小孔(3) 为菱形且均匀分布在所述的板材(1)上。
3、 根据权利要求2所述的髙强度轻质蜂窝芯，其特征在于所述的两相 邻的菱形小孔(3)之间的距离为6 10mm。
4、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的髙强度轻质蜂窝芯，其特 征在于所述的板材(1)为合金铝板。
5、 一种如权利要求l所述的髙强度轻质蜂窝芯的制作方法，其特征在于 它包括如下步骤A、 在每片板材(1)上相间隔地涂上胶条；B、 将上述所得的多片板材(1)烘干；C、 在所述的板材(1)上用针剌出多个小孔(3);D、 将上述所得的多片板材(1)层叠在一起；E、 将上述所得的多片板材(1)通过高温油压装置压制在一起，控制温度为183T 187"，髙温油压装置的油压压力为9 11 kg/m m';F、 拉制成蜂窝芯体(2)。
6、 根据权利要求5所述的髙强度轻质蜂窝芯的制作方法，其特征在于在 步骤C中穿出的小孔(3)为菱形且均勾分布在所述的板材(1)上。
7、 根据权利要求5所述的髙强度轻质蜂窝芯的制作方法，其特征在于在 步骤E和步骤F之间还具有冷却步骤；
8、 根据权利要求7所述的髙强度轻质蜂窝芯的制作方法，其特征在于在 上述冷却步骤后与步骤F之间还具有将上述所得的多片板材(1)切割成多个宽 度均匀的条形蜂窝芯的步骤。
9、 根据权利要求5至8中任一权利要求所述的髙强度轻质蜂窝芯的制作方 法，其特征在于在步骤A中选用的板材(1)为合金铝板。
10、 根据权利要求9所述的髙强度轻质蜂窝芯的制作方法，其特征在于 上述选用的合金铝板中的组成成分及重量比为0.5 0.7%的Si, 0.6~0.8%的 Fe， 0. 7 0.9%的Ti, 0. 075 0. 095%的Cu, 1.0 2.0%的Mn, 0. 04 0. 06%的 Zn,其余为铝。
全文摘要
一种高强度轻质蜂窝芯，它包括由多片板材组合而成的蜂窝芯体，所述板材上具有多个小孔，使得整个蜂窝芯在一个与外界单向透气的通道中，能够从小孔中及时排出蜂窝芯里面的高温气体，减少了蜂窝芯承受的压强，防止发生拱板并且不易受潮。一种高强度轻质蜂窝芯的制作方法，与现有技术中不同的是，在涂胶后还增加了烘干、针刺步骤，且层叠后的合金铝板控制温度在183℃～187℃下压制保持2小时，所得的合金铝带强度为31.8N/cm，符合了航空航天、高速列车及风电叶片使用时的抗张强度，并有较大的富裕量。
文档编号B32B38/00GK101380832SQ20081010728
公开日2009年3月11日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者顾菊明 申请人:苏州航通蜂窝科技有限公司