一种新型蜂窝抗冲击复合板的制作方法

本实用新型涉及一种板材，具体地说一种蜂窝抗冲击板。

背景技术：

蜂窝板在受到冲击时，产生塑性变形吸收冲击/爆炸产生的能量和冲击波，有利于保护人、设施、装备的安全,其优异的抗冲击性能在工业领域吸能装置以及军用复合装甲领域得到广泛的应用。常见金属材质的蜂窝板主要有钢制蜂窝材料和铝制蜂窝材料，钢制蜂窝板其密度相对高，重量远大于铝制蜂窝材料，不能满足工业、军工领域对轻量化要求高的场合的技术要求，而铝制蜂窝材料本身质轻，强度高，吸能效果好等优点，使得其得到广泛的应用。就蜂窝板制作工艺主要有粘接和焊接两种，焊接蜂窝板各项力学性能比胶粘蜂窝板高，使用寿命长等优点，使得焊接铝蜂窝板得到广泛的推广应用。

目前市场上已有的焊接铝蜂窝板是以焊接铝蜂窝为芯材,两面敷铝面板,组合后置于钎焊炉中,在600℃左右的温度场中一次性钎焊焊接而成的金属结构性材料。焊接中加热温度高于焊料熔点而低于母材熔点,即焊料熔融而母材不熔,过程中熔化的焊料在毛细吸引作用下浸润填充在两母材之间,并与母材相互溶解、扩散、冷却凝固后将两母材焊接为一体。该材料中铝蜂窝芯与铝蜂窝芯之间,铝蜂窝芯与铝面板之间的所有节点均为金属焊接连接,中间不添加任何诸如胶黏剂等非金属材料。该结构具有耐高温（600℃）可焊接、轻质、高比刚度、隔音、隔热、阻燃、减震、吸能、电磁屏蔽等优异性能，同时也具有了更高的强度和刚度。该空间结构材料对于解决客户产品轻量化起到很大帮助，但其上、下蒙皮是铝材，必然受限于铝材本身性能的影响。铝材本身刚性不强，弹性模量低，疲劳性差、硬度低、不能通过热处理来提高材料的机械强度。在某些对材料刚度要求高的场合达不到客户的要求，在受到冲击的时候，铝蜂窝产生塑性变形吸收能量，但是铝材本身的材质问题，在受到高速、超强冲击波的影响下，很容易被击穿。

技术实现要素：

本实用新型提供一种新型蜂窝抗冲击复合板，其目的是解决现有技术的缺点，提高蜂窝板的强度和抗冲击性能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型蜂窝抗冲击复合板，其特征在于：铝材质蜂窝芯的上下两个蒙皮为钎焊的铝钢复合板而构成蜂窝板，铝钢复合板由钢板、夹层铝板、内侧铝板构成，内侧铝板与蜂窝芯钎焊结合。

蜂窝芯内放置有内衬垫；内衬垫为片状或球状。

内衬垫为片状时，内衬垫与蜂窝芯一侧的铝钢复合板的内侧铝板胶结固定。

蜂窝芯的每个蜂窝空腔与相邻的蜂窝空腔以孔壁上开设的通孔连通，蜂窝芯的外侧壁开设有最少一个与蜂窝空腔连通的通孔；蜂窝板的四个侧边分别具有铝板材质或钢板材质的侧边板，相邻的侧边板之间无缝焊接，侧边板的上下两侧分别与上下两片铝钢复合板之间无缝焊接；蜂窝芯内充满冷却液，上下两个蒙皮的铝钢复合板及四个侧边的侧边板围成的封闭空间内充满冷却液。

铝钢复合板的钢板的外表面覆设有弹性抗爆耐腐蚀涂层。

也即本实用新型的一种新型蜂窝抗冲击复合板，铝材质蜂窝芯的上下两个蒙皮为钎焊的铝钢复合板而构成蜂窝板，铝钢复合板由钢板、夹层铝板、内侧铝板构成，内侧铝板与铝蜂窝芯钎焊结合；蜂窝芯内放置有内衬垫。内衬垫为片状或球状，与蜂窝芯一侧的铝钢复合板的内侧胶粘接固定。蜂窝芯的每个蜂窝空腔与每个相邻的蜂窝空腔的蜂窝壁上开设有通孔连通，蜂窝芯的外侧壁开设有最少一个与蜂窝空腔连通的通孔；蜂窝板的四个侧边分别具有侧边板，侧边板可为铝板或者钢板，相邻的侧边板之间无缝焊接，侧边板的上下两侧与上下两片铝钢复合板之间无缝焊接；在封闭的盒装的蜂窝板侧面钻一个小孔；从小孔注入冷却液，使得蜂窝芯每个空腔以及上下两个蒙皮的铝钢复合板及四个侧边的侧边板围成的封闭空间内充满冷却液；最后，把侧面开孔无缝焊接密封，焊缝打磨平整；整个箱体外表面覆设有弹性抗爆耐腐蚀涂层。

本实用新型的有益之处在于：

1：铝铝蜂窝板蒙皮刚性不足，在受到超大冲击力时，很容易穿透，采用表面铝钢复合解决这一问题。

2：如果上、下蒙皮都是钢，其密度高，蒙皮重量重，采用铝钢复合板的形式可明显减轻重量。

众所周知，蜂窝结构非常坚固，力学性能佳，对解决客户产品轻量化起到很大帮助，在工业领域被广泛应用。但上下蒙皮是铝材，必然受限于铝材本身性能的影响。铝材本身刚性不强，弹性模量低，疲劳性差、硬度低、不能通过热处理来提高材料的机械强度。而铝合金钎焊的材料均属于较低强度的铝合金，高强度铝合金由于熔点低，无法钎焊，即无法得到高强度蜂窝板，在某些对材料刚度要求高的场合达不到客户的要求，其中案例：地铁和高铁项目中的跌落试验一直无法通过。为了克服现有的焊接铝蜂窝板铝材性能影响的缺点，提高板材刚性，更好满足客户的使用需求，本专利提出改进蒙皮材料，预期达到改变材料相关力学性能。先通过将钎焊蜂窝板上下蒙皮换为铝钢复合板，实现了铝钢复合板替代铝铝复合板作为上下蒙皮，同时保证蜂窝与蜂窝之间，蜂窝与两块铝钢复合板之间是冶金连接。满足上下蒙皮刚性、强度高，又达到客户的减重效果。

3：衬垫材料抗冲击性能好，强度高，耐高温，寿命长，做为防护的一层重要保障。

4：衬垫材料高度低于蜂窝高度，在受到冲击时，铝蜂窝芯产生塑性变形，可以迅速吸收能量。

5：衬垫稍加固定可引导材料受冲击后按预先设计的不同部位顺序起作用。

6：加冷却液，快速吸能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型蜂窝板立体图；

图2为本实用新型内衬垫为片状时的剖视图；

图3为本实用新型内衬垫为球状时的剖视图；

图4为本实用新型外观图；

图5为图4的剖视示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图1、图2、图5所示：

本实用新型铝钢蜂窝板2包括第一钢板201、第一铝板202、第二铝板203、铝合金材质的蜂窝芯204、第三铝板205、第四铝板206和第二钢板207。

第一钢板201底端设置有第一铝板202，第一铝板202底端设置有第二铝板203，第二铝板203底部与蜂窝芯204进行钎焊结合，蜂窝芯204底部与第三铝板205进行钎焊结合，第三铝板205底端设置有第四铝板206，第四铝板206底端设置有第二钢板207。

第一铝板202和第四铝板206熔点在600摄氏度以上。

这样，蜂窝芯204的上下两个蒙皮为钎焊的铝钢复合板而构成蜂窝板2。

第一钢板201作为钢板、第一铝板202作为夹层铝板、第二铝板203作为内侧铝板而构成铝钢复合板。

第二钢板207作为钢板、第四铝板206作为夹层铝板、第三铝板205作为内侧铝板而构成铝钢复合板。

在进行钎焊之前先在蜂窝芯204内部放置耐高温（超过700°以上）、硬度高的材料做为内衬垫3（这个结构可以做多种结构形式可为六边形片状、球状等等），如内衬垫3是片状，就在其中靠第二铝板203一面点胶做胶结固定，或者靠第三铝板205一面点胶做胶结固定，内衬垫3高度低于蜂窝芯204高度，内衬垫3放置在蜂窝芯204中。

如图3所示：

也可以在进行钎焊之前先在蜂窝芯204内部放置耐高温（超过700°以上）、硬度高的材料做为内衬垫3’，内衬垫3’为球状，若干小球状的内衬垫3’放在蜂窝空腔21内，内衬垫3’高度低于蜂窝芯204高度。

蜂窝芯204的每个蜂窝空腔21与相邻的蜂窝空腔21的孔壁上开设通孔22连通，这样蜂窝芯204内的纵向、横向相互打通。

最后，在蜂窝板2的四个侧边分别焊接侧边板4，侧边板4为铝板或者钢板，相邻的侧边板4之间无缝焊接，侧边板4的上下两侧与上下蒙皮之间无缝焊接，从而将蜂窝板2四周封边密封。蜂窝芯204的外侧壁开设有最少一个与蜂窝空腔21连通的通孔23。封边好的蜂窝板2在其中一侧边板4打一个小孔5，灌入冷却液1，冷却液1从通孔23进入蜂窝空腔21，再经这样蜂窝芯204内的纵向、横向相互打通的通孔22流进去，使得蜂窝芯204的每个蜂窝空腔21充满冷却液1，并且上下两个蒙皮的铝钢复合板及四个侧边4的侧边板围成的封闭空间内充满冷却液1；当冷却液1充满后再把侧面开的小孔5用填充体51无缝焊接密封，焊缝打磨平整。

如图4所示的整体密封好后呈箱体，外表面喷覆弹性抗爆耐腐蚀涂层。

根据客户对抗冲击，防爆的技术要求，本实用新型方案可以多种组合：

纯粹采用铝钢复合板使用，通过调整蜂窝板2的参数：蜂窝芯204厚度，蜂窝芯204边长，铝钢复合板的厚度，铝钢复合板的钢和铝的厚度比例等等，来调整材料的抗冲击性能。

采用铝钢复合蜂窝板+衬垫组合：可通过调整铝钢复合板参数，调整内衬垫3厚度，调整蜂窝芯204与内衬垫3高度差来调整其抗冲击性能。

采用铝钢复合蜂窝板+内衬垫+灌注冷却液组合。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。