一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯的制作方法

本发明涉及复合材料件制造领域，特别涉及一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯。

背景技术：

1、芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯是一种进行蜂窝制造成型的模具，蜂窝是常用的复合材料夹层材料，纸蜂窝主要用民用低端的包装和运输行业及部分低端家具行业；塑料蜂窝一般都是用pvc、pet、pp等塑料，主要是工业应用，如汽车内饰、物流周转箱、包装材料、建筑模板等等；铝蜂窝芯主要用建筑行业，铝蜂窝板作为常用的建筑金属装饰材料凭借其稳定的产品性能及优异装饰效果广泛应用于现代建筑的幕墙装饰、内墙装饰、吊顶装饰以及特殊造型装饰等。铝蜂窝板具有重量轻，平整度好的特点，金属质感的装饰效果极具科技感。轨道交通工具行业和传统通用航空行业有部分应用；纸芳纶蜂窝广泛应用于对重量、强度、防火等级有着严苛要求的行业，如航空航天、轨道交通、体育竞技等领域产品。纸芳纶蜂窝耐高温；密度范围广；与其他蜂窝芯材相比抗损性能高；阻燃、低烟、低毒性（符合航空最严格的阻燃和烟毒标准）；具有优异的蠕变和疲劳性能，可在要求严苛的应用中长期使用；很高的湿强度，可在高湿度环境中使用；易于加工，降低生产成本；耐腐蚀（不会被水分或者其他与其接触的介质所腐蚀，也不会像金属蜂窝那样与碳纤蒙皮起电化学反应）；出众的隔热隔音性，相对于金属和玻璃纤维材料而言，在相同的重量下有更好的隔热和隔音性能，更舒适和节能环保，随着科技的不断发展，人们对于芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯的制造工艺要求也越来越高。

2、现有的芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯在使用时存在一定的弊端，目前受到成型工艺方法限制，蜂窝材料只能使用芳纶、纸、塑料或者铝合金，蜂窝结构的比强度很有限，给人们的使用过程带来了一定的不利影响；无人机等航空载对重量的要求极高，纸芳纶蜂窝的剪切强度和抗压强度比较一般，会显著影响高强度轻质结构的设计；寿命也相对一般，特别是和层合板比较，对于飞行器结构属于明显的短板，可能产生木桶效应，为此，我们提出一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供了一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，采用长纤维芳纶或碳纤维，使用六边形内加热活体钢模实现各蜂窝芯的均匀加压加热固化成型，在具备纸芳纶蜂窝全部优点的基础上，大幅度提高了蜂窝结构的力学性能，剪切强度、抗压强度和韧性显著提升，更适合在高比强度的轻质无人机结构中使用，可以有效解决背景技术中的问题。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，包括蜂窝模具，所述蜂窝模具的中部位置卡合放置有钢模箱体，所述钢模箱体的内部设置有若干组活体内芯钢模，所述钢模箱体的上端位置卡合放置有内芯盖板，所述蜂窝模具的四周均设置有外六角螺栓、螺栓固定板与滑动加压器，所述滑动加压器安装在螺栓固定板上，所述外六角螺栓安装在滑动加压器上。

3、作为本申请一种优选的技术方案，所述活体内芯钢模包括六边形钢模、盖体与预浸料，所述预浸料位于六边形钢模的外侧位置，所述盖体位于六边形钢模的顶部位置，所述蜂窝模具中部卡合钢模箱体的位置开设有加热加压腔，所述滑动加压器上设置有加压架，所述蜂窝模具上设置滑动加压器的位置开设有加压槽。

4、作为本申请一种优选的技术方案，所述蜂窝模具上位于加热加压腔外侧的位置定位有加热机构，所述蜂窝模具的底部定位有冷却机构，所述加热机构的外侧连接有加压机构，所述加热机构、冷却机构和加压机构均连接有控制箱，所述控制箱上设置有显示面板。

5、作为本申请一种优选的技术方案，所述控制箱内部设置有第一温度监测器、第二温度监测器、压力监测器、通讯器、中央处理器、电池、加热控制器、冷却控制器、加压控制器、显示器与警报器，所述第一温度监测器、第二温度监测器和压力监测器均连接通讯器的位置，所述通讯器连接中央处理器的位置，所述中央处理器连接加热控制器、冷却控制器、加压控制器、显示器和警报器的位置。

6、作为本申请一种优选的技术方案，所述钢模箱体卡合在内芯盖板的中部位置，且通过外六角螺栓、螺栓固定板和滑动加压器进行定位，所述活体内芯钢模卡合在钢模箱体的内部进行定位。

7、作为本申请一种优选的技术方案，所述预浸料缠绕在六边形钢模的外侧位置，且预浸料在六边形钢模的外侧绕卷一又六分之一圈与两圈中的一种。

8、作为本申请一种优选的技术方案，所述蜂窝模具与加热机构、冷却机构和加压机构之间进行连接，所述控制箱控制加热机构、冷却机构和加压机构的位置。

9、作为本申请一种优选的技术方案，所述第一温度监测器、第二温度监测器和压力监测器的输出端通过通讯器与中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器的输出端与加热控制器、冷却控制器、加压控制器、显示器和警报器的输入端电性连接。

10、有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，具备以下有益效果：该一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，采用长纤维芳纶或碳纤维，使用六边形内加热活体钢模实现各蜂窝芯的均匀加压加热固化成型，在具备纸芳纶蜂窝全部优点的基础上，大幅度提高了蜂窝结构的力学性能，剪切强度、抗压强度和韧性显著提升，更适合在高比强度的轻质无人机结构中使用；可以从横纵两侧施加压力，使在制作中的蜂窝受力更加均匀；蜂窝尺寸可根据自身需求通过调节滑块与外六角螺栓改变；保证全部纸芳纶蜂窝优点基础上，剪切强度和抗压强度显著提升，韧性更高；剪切强度＞1.2mpa；平压强度＞3.2mpa，整个芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

技术特征：

1.一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，包括蜂窝模具（11），其特征在于：所述蜂窝模具（11）的中部位置卡合放置有钢模箱体（2），所述钢模箱体（2）的内部设置有若干组活体内芯钢模（3），所述钢模箱体（2）的上端位置卡合放置有内芯盖板（1），所述蜂窝模具（11）的四周均设置有外六角螺栓（4）、螺栓固定板（5）与滑动加压器（6），所述滑动加压器（6）安装在螺栓固定板（5）上，所述外六角螺栓（4）安装在滑动加压器（6）上。

2.根据权利要求1所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，其特征在于：所述活体内芯钢模（3）包括六边形钢模（12）、盖体（7）与预浸料（8），所述预浸料（8）位于六边形钢模（12）的外侧位置，所述盖体（7）位于六边形钢模（12）的顶部位置，所述蜂窝模具（11）中部卡合钢模箱体（2）的位置开设有加热加压腔（10），所述滑动加压器（6）上设置有加压架（9），所述蜂窝模具（11）上设置滑动加压器（6）的位置开设有加压槽（13）。

3.根据权利要求1所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，其特征在于：所述蜂窝模具（11）上位于加热加压腔（10）外侧的位置定位有加热机构（14），所述蜂窝模具（11）的底部定位有冷却机构（15），所述加热机构（14）的外侧连接有加压机构（16），所述加热机构（14）、冷却机构（15）和加压机构（16）均连接有控制箱（17），所述控制箱（17）上设置有显示面板（18）。

4.根据权利要求3所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，其特征在于：所述控制箱（17）内部设置有第一温度监测器（19）、第二温度监测器（20）、压力监测器（21）、通讯器（22）、中央处理器（23）、电池（24）、加热控制器（25）、冷却控制器（26）、加压控制器（27）、显示器（28）与警报器（29），所述第一温度监测器（19）、第二温度监测器（20）和压力监测器（21）均连接通讯器（22）的位置，所述通讯器（22）连接中央处理器（23）的位置，所述中央处理器（23）连接加热控制器（25）、冷却控制器（26）、加压控制器（27）、显示器（28）和警报器（29）的位置。

5.根据权利要求1所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，其特征在于：所述钢模箱体（2）卡合在内芯盖板（1）的中部位置，且通过外六角螺栓（4）、螺栓固定板（5）和滑动加压器（6）进行定位，所述活体内芯钢模（3）卡合在钢模箱体（2）的内部进行定位。

6.根据权利要求2所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，其特征在于：所述预浸料（8）缠绕在六边形钢模（12）的外侧位置，且预浸料（8）在六边形钢模（12）的外侧绕卷一又六分之一圈与两圈中的一种。

7.根据权利要求3所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，其特征在于：所述蜂窝模具（11）与加热机构（14）、冷却机构（15）和加压机构（16）之间进行连接，所述控制箱（17）控制加热机构（14）、冷却机构（15）和加压机构（16）的位置。

8.根据权利要求4所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，其特征在于：所述第一温度监测器（19）、第二温度监测器（20）和压力监测器（21）的输出端通过通讯器（22）与中央处理器（23）的输入端电性连接，所述中央处理器（23）的输出端与加热控制器（25）、冷却控制器（26）、加压控制器（27）、显示器（28）和警报器（29）的输入端电性连接。

技术总结
本发明公开了一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，包括蜂窝模具，所述蜂窝模具的中部位置卡合放置有钢模箱体，所述钢模箱体的内部设置有若干组活体内芯钢模，所述钢模箱体的上端位置卡合放置有内芯盖板，蜂窝模具的四周均设置有外六角螺栓、螺栓固定板与滑动加压器，滑动加压器安装在螺栓固定板上，外六角螺栓安装在滑动加压器上。本发明所述的一种芳纶长丝或碳纤维长丝蜂窝芯，采用长纤维芳纶或碳纤维，使用六边形内加热活体钢模实现各蜂窝芯的均匀加压加热固化成型，在具备纸芳纶蜂窝全部优点的基础上，大幅度提高了蜂窝结构的力学性能，剪切强度、抗压强度和韧性显著提升，更适合在高比强度的轻质无人机结构中使用。

技术研发人员：范建明,颜新平
受保护的技术使用者：翼天航空技术（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4