焊接夹层结构板的制造工艺的制作方法

本发明属于金属夹层板的生产工艺，特别涉及一种焊接的具有多孔板芯的夹层结构板的制造工艺。

背景技术：

钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在0.01～0.1毫米之间。

由于需要钎焊的蜂窝板采用的是铝板，而且钎焊时候的面积比较大。铝板在受热的情况下，非常容易变形。现有技术通常是将铝板和涂有钎剂的蜂窝板直接送入钎焊炉进行高温钎焊，虽然这种方法工艺简单，但是常常容易发生铝板变形，从而影响复合板的表面平整度，影响产品质量。

中国专利文献：申请号：201410796743.4，发明名称：无胶复合板及其制造工艺，公开了一种无胶复合板的制造工艺，其通过在复合蜂窝板进行钎焊前，将复合蜂窝板用夹具夹紧成型，来保证焊接过程中不会出现高温变形、得到的产品的平面度，但其存在以下问题：每个产品在进入钎焊炉之间都要进行夹具的装配，装配过程耗费的时间较多，生产的连续性较长，生产效率也得不到保证，在大批量生产过程中，上述制造工艺无法满足需求，进一步，对比文件还公开了在装配时，在板芯的上下表面涂抹钎剂，即在蜂窝芯的上下表面涂抹钎剂，当复合蜂窝板进入钎焊炉后，钎剂熔化，在重力的作用下，钎剂会沿着蜂窝芯的表面向下流动，蜂窝芯的上表面与上板材不会焊接在一起，造成蜂窝芯 与上板材的焊接存在空焊的问题，影响了产品的整体强度。

另外，现有技术中的蜂窝结构板的生产工艺中，蜂窝芯的生产过程中，如果蜂窝芯采用钎焊工艺生产，蜂窝芯的生产过程中需要进行一次钎焊，在蜂窝结构板的生产过程中又需要再进行一次钎焊，钎焊是一个高耗能的生产过程，进行多次钎焊，造成能源的浪费，且生产成本也相应的提高了。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明对夹层结构板的制造工艺进行了改进，采用输送矫平装置在钎焊过程中对夹层结构板进行连续的矫平作业，一方面，防止夹层结构板的钎焊过程中发生变形，同时，夹层结构板在焊接过程中不变形，进一步的保证了面板与多孔板芯的接触的稳定性，有利于焊接过程中的进行，得到的夹层结构板的质量好，表面平整度好，另一方面，实现了连续作业，简化了生产工艺的流程，缩短了夹层结构板的生产周期，提高了生产效率，降低了生产能耗和生产成本；满足大批量生产的产量要求。

本发明的技术方案如下：

焊接夹层结构板的制造工艺，特征在于包括以下步骤：

步骤1、用金属板制得面板，取多孔芯材制得多孔板芯；

步骤2、将面板覆盖在多孔板芯的上下两端，得夹层结构板半成品；

步骤3、将夹层结构板半成品送入具有输送矫平装置的钎焊炉内进行钎焊，在钎焊过程中输送矫平装置时刻对面板施加作用力，得焊接夹层结构板。

本发明中采用输送矫平装置对夹层结构板半成品进行矫平，一方面，能在钎焊过程中，对夹层结构板进行连续的矫平，防止夹层结构板在焊接过程中发生变形，从而保证了焊接成型的焊接夹层结构板具有较好的平整度，同时，矫平过程中使面板与多孔板芯始终贴合，也保证了面板与多孔板芯之间的焊接质量，得到的焊接夹层结构板的结构强度好；另一方面，在焊接过程中，矫平装置能够连续的对夹层结构板进行矫平，夹层结构板可以连续的进入钎焊炉内进 行钎焊，实现了夹层结构板的连续化生产，提高了夹层结构板的生产效率，满足大批量夹层结构板生产的需要。

所述的步骤2中的多孔板芯的四周设置有型材，型材位于面板之间，且钎焊后型材与面板连成一体，进一步的，在多孔板芯的四周设置有型材，对多孔板芯的四周进行封边，得到较为平整的边缘，无需再次加工，得到的多层结构板可以直接使用，进一步的，设置的型材与面板连接，能够提高产品的整体强度。

所述的面板和/或多孔板芯上设有钎料，本发明中所述的面板可以是铝面板、铜面板或者不锈钢面板，所述的面板设有钎料分为两种：一种是钎料与面板形成一个整体，为具有钎料的金属板材，另一中是在面板的表面涂有或喷有钎料；多孔板芯设有钎料为在多孔板芯的上下端部涂有或喷有钎料，面板的表面和多孔板芯的上下端部均设置有钎料。

所述的输送矫平装置包括在钎焊炉内设置的多个矫平单元，且相邻的矫平单元的转速不同，即夹层结构板在经过矫平装置时，相邻的矫平单元对面板存在方向相反的水平方向的作用，使面板处于张紧状态，能够防止面板在焊接过程中产生变形，保证了板材的表面平整度。

所述的矫平单元包括上下设置的第一矫平辊和第二矫平辊，且第一矫平辊和第二矫平辊在同一垂直轴线上。

所述的矫平单元包括上下设置的第一矫平辊和第二矫平辊，且第一矫平辊和第二矫平辊不在同一垂直轴线上，且相邻的矫平单元平行设置。

优选的，所述的多孔板芯为蜂窝芯半成品，本发明中所述的多孔板芯是由若干个具有垂直通孔的芯体连接而成，本发明中所述的垂直通孔为多边形孔，优选的多边形孔为正六边形；即为蜂窝芯，进一步的垂直通孔为圆形通孔。

进一步的说，所述的蜂窝芯半成品的生产步骤如下：

步骤a、取带有钎料的金属箔料，

步骤b、在金属箔料的表面按间隔涂覆带状的粘结剂；

步骤c、对步骤b得到的金属箔料进行加热预固化，使金属箔料表面的粘结剂初步固化；

步骤d、根据尺寸需要对金属箔料进行裁切，并进行层叠，得到金属箔料叠加体；

步骤e、对步骤d得到的金属箔料叠加体做热压处理，使金属箔料叠加体通过粘结剂固化成一体，得金属箔料板体；优选的，步骤e中的加热温度为：150-190℃，加压的压力50-200吨，保压1.5-3小时；

步骤f、对步骤e中得到的金属箔料板体进行切割，并进行拉伸，得到蜂窝芯半成品。

本发明中的金属箔料可以是铝箔、不锈钢箔、铜箔以及其他可以做成箔状的金属材料。

本发明中蜂窝芯半成品的制作工艺区别与现有的蜂窝芯的生产方法，首先，本发明中的金属箔料为表面轧制有钎料的金属箔料，无需涂覆钎料，减少了生产步骤，其次，本发明中采用粘结剂作为金属箔料之间的预成型固定剂，粘结剂能够加热预固化，预固化后的粘结剂固定于金属箔料的表面，呈固态状且失去了粘性，在层叠过程中不会出现粘结剂变形，也能保证金属箔料连接处的定位的精度，克服了现有技术中采用钎料涂覆在金属箔料表面可能在层叠过程中出现了钎料变形，造成金属箔料连接处的定位不准确的问题，保证了蜂窝芯的成型精度。

所述的粘结剂的挥发温度大于200℃且低于金属箔料钎焊的温度，本发明中的粘结剂为一种高温挥发性的粘结剂，能够在高温环境下挥发掉，在金属箔料的表面不存在残留，不会影响金属箔料的钎焊质量。

所述的步骤c中的加热预固化的温度为50-130℃，本发明中的粘结剂在此温度下，固化呈固态状，固定在金属箔料的表面，且不会变形，便于后续的层 叠作业，也保证了金属箔料的焊接处的定位精度。

所述的钎焊炉包括预热区、钎焊区和冷却区，采用预热区一方面对板材进行升温，缩短板材在钎焊区的时间，缩短钎焊时间也有利于控制夹层结构板在钎焊区的变形，另一方面，预热区能够达到蜂窝芯半成品中的粘结剂的挥发温度，实现了粘结剂在预热区的挥发，保证钎焊的质量；冷却区能够对钎焊后的结构板进行快速的冷却，缩短其冷却时间，便于后续的包装作业，缩短了整个工艺的生产时间，提高生产效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中采用输送矫平装置对夹层结构板半成品进行矫平，一方面，能在钎焊过程中，对夹层结构板进行连续的矫平，防止夹层结构板在焊接过程中发生变形，从而保证了焊接成型的焊接夹层结构板具有较好的平整度，同时，矫平过程中使面板与多孔板芯始终贴合，也保证了面板与多孔板芯之间的焊接质量，得到的焊接夹层结构板的结构强度好；另一方面，在焊接过程中，矫平装置能够连续的对夹层结构板进行矫平，夹层结构板可以连续的进入钎焊炉内进行钎焊，实现了夹层结构板的连续化生产，提高了夹层结构板的生产效率，满足大批量夹层结构板生产的需要。

2、本发明中蜂窝芯半成品的制作工艺区别与现有的蜂窝芯的生产方法，首先，本发明中的金属箔料为表面轧制有钎料的金属箔料，无需涂覆钎料，减少了生产步骤，其次，本发明中采用粘结剂作为金属箔料之间的预成型固定剂，粘结剂能够加热预固化，预固化后的粘结剂固定于金属箔料的表面，呈固态状且失去了粘性，在层叠过程中不会出现粘结剂变形，也能保证金属箔料连接处的定位的精度，克服了现有技术中采用钎料涂覆在金属箔料表面可能在层叠过程中出现了钎料变形，造成金属箔料连接处的定位不准确的问题，保证了蜂窝芯的成型精度。

3、本发明中夹层结构板的钎焊过程中，同时完成了蜂窝芯半成品和夹层结 构板的钎焊，采用一次钎焊完成了两个部件的焊接，减少了工艺步骤，缩减了生产时间，提高了生产效率，进一步的，也降低了生产能耗，节约了生产成本。

附图说明

图1为输送矫平装置的实施方式一的结构示意图；

图2为输送矫平装置的实施方式一中焊接蜂窝板在两个矫平单元之间的受力状态示意图；

图3为输送矫平装置的实施方式三的结构示意图；

图4为输送矫平装置的实施方式三的俯视示意图；

图5为输送矫平装置的实施方式四的结构示意图；

图6为输送矫平装置的实施方式二的结构示意图；

图中1为钎焊炉，11为预热区，12为钎焊区，13为冷却区，2为矫平单元，21为第一矫平辊，22为第二矫平辊，3为回转框架，31为回转链，4为回转链轮，41为机械手，42为回转链条，5为压板，6为输送机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

焊接夹层结构板的制造工艺，特征在于包括以下步骤：

步骤1、用金属板制得面板，取多孔芯材制得多孔板芯；

步骤2、将面板覆盖在多孔板芯的上下两端，得夹层结构板半成品；

步骤3、将夹层结构板半成品送入具有输送矫平装置的钎焊炉内进行钎焊，在钎焊过程中输送矫平装置时刻对面板施加作用力，得焊接夹层结构板。

本发明中采用输送矫平装置对夹层结构板半成品进行矫平，一方面，能在钎焊过程中，对夹层结构板进行连续的矫平，防止夹层结构板在焊接过程中发生变形，从而保证了焊接成型的焊接夹层结构板具有较好的平整度，同时，矫平过程中使面板与多孔板芯始终贴合，也保证了面板与多孔板芯之间的焊接质量，得到的焊接夹层结构板的结构强度好；另一方面，在焊接过程中，矫平装 置能够连续的对夹层结构板进行矫平，夹层结构板可以连续的进入钎焊炉内进行钎焊，实现了夹层结构板的连续化生产，提高了夹层结构板的生产效率，满足大批量夹层结构板生产的需要。

所述的步骤2中的多孔板芯的四周设置有型材，型材位于面板之间，且钎焊后型材与面板连成一体，进一步的，在多孔板芯的四周设置有型材，对多孔板芯的四周进行封边，得到较为平整的边缘，无需再次加工，得到的多层结构板可以直接使用，进一步的，设置的型材与面板连接，能够提高产品的整体强度。

所述的面板和/或多孔板芯上设有钎料，本发明中所述的面板可以是铝面板、铜面板或者不锈钢面板，所述的面板设有钎料分为两种：一种是钎料与面板形成一个整体，为具有钎料的金属板材，另一中是在面板的表面涂有或喷有钎料；多孔板芯设有钎料为在多孔板芯的上下端部涂有或喷有钎料，面板的表面和多孔板芯的上下端部均设置有钎料。

下面对输送矫平装置的结构进行阐述：

输送矫平装置的实施方式一

如图1所示的输送矫平装置包括在钎焊炉内设置的多个矫平单元2，且相邻的矫平单元2的转速不同，所述的矫平单元2包括上下设置的第一矫平辊21和第二矫平辊22，且第一矫平辊21和第二矫平辊22在同一垂直轴线上；即夹层结构板在经过矫平装置时，如图2所示，相邻的矫平辊对板材存在方向相反的水平方向的作用，使板材处于张紧状态，从而能够避免板材在焊接过程中产生变形，保证了板材的表面平整度。

输送矫平装置的实施方式二

如图6所示的输送矫平装置包括在钎焊炉内设置的多个矫平单元2，且相邻的矫平单元2的转速不同，所述的矫平单元2包括上下设置的第一矫平辊21和第二矫平辊22，且第一矫平辊21和第二矫平辊22不在同一垂直轴线上，且相 邻的矫平单元平行设置；即夹层结构板在经过输送矫平装置时，如图2所示，相邻的矫平辊对板材存在方向相反的水平方向的作用，使板材处于张紧状态，从而能够避免板材在焊接过程中产生变形，保证了板材的表面平整度。

矫平装置的实施方式三

如图3和图4所示的输送矫平装置包括钎焊炉1内设置的用于传输夹层结构板半成品的输送机构6，位于输送机构6的上方的钎焊炉内设置有回转机构，回转机构上设置有对夹层结构板半成品上表面进行压覆的压板5，此处，输送矫平装置采用压板对夹层结构板的表面进行压覆，压板与面板贴合，一方面，使面板与多孔板芯能够紧贴，有利于保证面板与多孔板芯之间的焊接质量，另一方面，也能够避免面板在焊接过程中出现变形的问题。

进一步的说，所述的回转机构包括回转框架3，回转框架3内设置有回转链31，所述压板5连接在回转链31上。

矫平装置的实施方式四

如图5所示的输送矫平装置包括钎焊炉内设置的用于传输夹层结构板半成品的输送机构6，位于输送机构6的上方的钎焊炉内设置有回转机构，回转机构上设置有对夹层结构板半成品上表面进行压覆的压板5，此处，输送矫平装置采用压板对夹层结构板的板材表面进行压覆，压板与面板贴合，一方面，使面板与多孔板芯能够紧贴，有利于保证面板与多孔板芯之间的焊接质量，另一方面，也能够避免面板在焊接过程中出现变形的问题。

进一步的说，所述的回转机构包括钎焊炉内设置的一组回转链轮4，回转链轮4之间设置有回转链条42，回转链条42上设置有用于夹取压紧板的机械手41，上述两种回转机构的结构，结构简单，便于加工制造，有利于降低设备的制造成本。

上述两个矫平装置的实施方式中，压板能够对夹层结构板的上表面进行压覆，并随着夹层结构板在钎焊炉中移动，在焊接过程中，压板始终对夹层结构 板的上表面进行压覆，一方面放置了夹层结构板在焊接过程中出现变形的问题，另一方面，压板对夹层结构板进行压覆，保证了上面板与多孔板芯的接触稳定性，继而保证了两者之间的焊接可靠性，同时，上述两种输送矫平装置都能实现夹层结构板焊接过程的流水化作业，克服了现有技术中夹层结构板在焊接前装夹夹具费时费力的问题，进一步的，现有技术中的钎焊焊接为批量焊接，将一批产品放入钎焊炉内，焊接完成后，待炉温冷却后才能将产品从炉内去除，钎焊过程中耗费的时间较多，生产效率低下，本发明的流水化作业，钎焊炉温基本恒定，只需要对炉温进行保持，没有降温升温的过程，节约了能源，提高了焊接的效率，即也提高了蜂窝结构板的生产效率，满足大批量生产的需求。

本发明中提及的输送装置为一个回转式的输送机构，其能够对焊接蜂窝结构板进行承载，并进行输送，完成蜂窝结构板在钎焊炉内传送。

优选的，所述的多孔板芯为蜂窝芯半成品，本发明中所述的多孔板芯是由若干个具有垂直通孔的芯体连接而成，本发明中所述的垂直通孔为多边形孔，优选的多边形孔为正六边形；即为蜂窝芯，进一步的垂直通孔为圆形通孔。

进一步的说，所述的蜂窝芯半成品的生产步骤如下：

步骤a、取带有钎料的金属箔料，优先的在本步骤中，可以对金属箔料进行矫平，保证金属箔料的表面平整度，便于后续的层叠作业。

步骤b、在金属箔料的表面按间隔涂覆带状的粘结剂；间隔是根据蜂窝的大小计算得来的；

步骤c、对步骤b得到的金属箔料进行加热预固化，使金属箔料表面的粘结剂初步固化；

步骤d、根据尺寸需要对金属箔料进行裁切，并进行层叠，得到金属箔料叠加体；

步骤e、对步骤d得到的金属箔料叠加体做热压处理，使金属箔料叠加体通过粘结剂固化成一体，得金属箔料板体；优选的，步骤e中的加热温度为： 150-190℃，加压的压力50-200吨，保压1.5-3小时；

步骤f、对步骤e中得到的金属箔料板体进行切割，并进行拉伸，得到蜂窝芯半成品。

本发明中的金属箔料可以是铝箔、不锈钢箔、铜箔以及其他可以做成箔状的金属材料。

本发明中蜂窝芯半成品的制作工艺区别与现有的蜂窝芯的生产方法，首先，本发明中的金属箔料为表面轧制有钎料的金属箔料，无需涂覆钎料，减少了生产步骤，克服了现有蜂窝芯生产工艺中钎料涂覆困难的问题，其次，本发明中采用粘结剂作为金属箔料之间的预成型固定剂，粘结剂能够加热预固化，预固化后的粘结剂固定于金属箔料的表面，呈固态状且失去了粘性，在层叠过程中不会出现粘结剂变形，也能保证金属箔料连接处的定位的精度，克服了现有技术中采用钎料涂覆在金属箔料表面可能在层叠过程中出现了钎料变形，造成金属箔料连接处的定位不准确的问题，保证了蜂窝芯的成型精度。

所述的粘结剂的挥发温度大于200℃且低于金属箔料钎焊的温度，本发明中的粘结剂为一种高温挥发性的粘结剂，能够在高温环境下挥发掉，在金属箔料的表面不存在残留，不会影响金属箔料的钎焊质量。

所述的步骤c中的加热预固化的温度为50-130℃，本发明中的粘结剂在此温度下，固化呈固态状，固定在金属箔料的表面，且不会变形，便于后续的层叠作业，也保证了金属箔料的焊接处的定位精度。

所述的钎焊炉包括预热区、钎焊区和冷却区，采用预热区一方面对板材进行升温，缩短板材在钎焊区的时间，缩短钎焊时间也有利于控制夹层结构板在钎焊区的变形，另一方面，预热区能够达到蜂窝芯半成品中的粘结剂的挥发温度，实现了粘结剂在预热区的挥发，保证钎焊的质量；钎焊区用于对蜂窝结构板进行焊接，焊接主要包括两个部分：1、蜂窝芯半成品的焊接，使蜂窝芯的金属箔料钎焊构成一个整体，2、板芯与板材的焊接，即完成了蜂窝结构板的焊接； 冷却区能够对钎焊后的结构板进行快速的冷却，缩短其冷却时间，便于后续的包装作业，缩短了整个工艺的生产时间，提高生产效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中采用输送矫平装置对夹层结构板半成品进行矫平，一方面，能在钎焊过程中，对夹层结构板进行连续的矫平，防止夹层结构板在焊接过程中发生变形，从而保证了焊接成型的焊接夹层结构板具有较好的平整度，同时，矫平过程中使面板与多孔板芯始终贴合，也保证了面板与多孔板芯之间的焊接质量，得到的焊接夹层结构板的结构强度好；另一方面，在焊接过程中，矫平装置能够连续的对夹层结构板进行矫平，夹层结构板可以连续的进入钎焊炉内进行钎焊，实现了夹层结构板的连续化生产，提高了夹层结构板的生产效率，满足大批量夹层结构板生产的需要。

2、本发明中蜂窝芯半成品的制作工艺区别与现有的蜂窝芯的生产方法，首先，本发明中的金属箔料为表面轧制有钎料的金属箔料，无需涂覆钎料，减少了生产步骤，其次，本发明中采用粘结剂作为金属箔料之间的预成型固定剂，粘结剂能够加热预固化，预固化后的粘结剂固定于金属箔料的表面，呈固态状且失去了粘性，在层叠过程中不会出现粘结剂变形，也能保证金属箔料连接处的定位的精度，克服了现有技术中采用钎料涂覆在金属箔料表面可能在层叠过程中出现了钎料变形，造成金属箔料连接处的定位不准确的问题，保证了蜂窝芯的成型精度。

3、本发明中夹层结构板的钎焊过程中，同时完成了蜂窝芯半成品和夹层结构板的钎焊，采用一次钎焊完成了两个部件的焊接，减少了工艺步骤，缩减了生产时间，提高了生产效率，进一步的，也降低了生产能耗，节约了生产成本。