[發(fā)明專利]一種拉擠成型的木質(zhì)芯材復(fù)合材料夾層板及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310202075.3
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103286991A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸偉東;劉偉慶;齊玉軍;方海;施冬
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B32B3/06
• 分類號: B32B3/06;B32B21/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料夾層板及其生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種采用拉擠工藝制造的具有復(fù)合材料外殼、木質(zhì)芯材和復(fù)合材料肋板的復(fù)合材料夾層板，具體地說是一種利用木質(zhì)芯材的續(xù)接實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)的復(fù)合材料夾層板。

背景技術(shù)

復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)作為一種新型結(jié)構(gòu)形式，因具有質(zhì)量輕、比強高、易于加工和改型、耐腐蝕、可設(shè)計性強等優(yōu)點已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑、交通、艦船、航天航空等領(lǐng)域。由于木材具有質(zhì)輕而韌，導(dǎo)熱系數(shù)小，取材方便等特點，所以其被作為芯材廣泛的應(yīng)用在夾層結(jié)構(gòu)中。

夾層板的生產(chǎn)工藝中，拉擠工藝作為一種生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的工藝，其芯材的續(xù)接一直是人們關(guān)注的問題，對于木質(zhì)芯材的續(xù)接亦如此。在工程實際應(yīng)用中往往拉擠出來的產(chǎn)品選擇在不連續(xù)處切開，從而限制了夾層板的尺寸；或者通過在連接處植入附加的“I”、槽型角鋼或者其他剛性構(gòu)件，在實際續(xù)接時剛性構(gòu)件在進入模具時的定位變得困難；同時在共固化中連接件與兩側(cè)的芯材連接以及與面層的界面問題也難以保證。

因此，通過拉擠工藝生產(chǎn)，由木質(zhì)芯材自身的榫卯結(jié)構(gòu)和輔助連接件連接而成的新型芯材續(xù)接，通過對兩側(cè)芯材在連接區(qū)尺寸的控制，充分利用木質(zhì)芯材自身契合還有輔助連接件的約束，是一種便于推廣、操作簡便、材料利用率高的新型工藝生產(chǎn)的復(fù)合材料夾層板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便于推廣、操作簡便、能有效利用芯材本身強度、成本低的在拉擠過程中利用木質(zhì)芯材榫卯結(jié)構(gòu)進行續(xù)接的復(fù)合材料夾層板。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種拉擠成型的木質(zhì)芯材復(fù)合材料夾層板的生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種拉擠成型的木質(zhì)芯材復(fù)合材料夾層板，包括復(fù)合材料外殼、木質(zhì)芯材和復(fù)合材料肋板，所述木質(zhì)芯材和復(fù)合材料肋板設(shè)置在復(fù)合材料外殼內(nèi)；

所述木質(zhì)芯材為分段續(xù)接式木質(zhì)芯材，木質(zhì)芯材的續(xù)接處采用榫卯結(jié)構(gòu)形式，榫卯結(jié)構(gòu)形式是指續(xù)接處兩側(cè)的木材端頭采用相互配合的凹凸結(jié)構(gòu)，包括凸接頭與凹接頭。

作為優(yōu)選，所述木質(zhì)芯材的續(xù)接處還設(shè)有輔助連接件，輔助連接件設(shè)置在木質(zhì)芯材續(xù)接處的開孔內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述木質(zhì)芯材的續(xù)接處還設(shè)有連接膠。

作為優(yōu)選，所述復(fù)合材料外殼和復(fù)合材料肋板采用的纖維為碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、混雜纖維中的至少一種；纖維為單向纖維束或者雙向纖維布或者多向纖維布中的一種；采用的樹脂為不飽和聚酯、鄰苯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、無機樹脂或熱塑性樹脂材料中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述木質(zhì)芯材為Balsa木、泡桐木、杉木、楊木、櫸木、柳木、人造板中的一種。

作為優(yōu)選，所述榫卯結(jié)構(gòu)包括直角階梯式，斜角階梯式，組合式及扣槽式中的一種，其中組合式為直角階梯與斜角的組合形式。

作為優(yōu)選，所述榫卯結(jié)構(gòu)中直角階梯式為一個階梯，兩個階梯或者多個階梯中的一種，斜角階梯式為一個坡腳，兩個坡腳或者多個坡腳中一種，扣槽式分為直角扣槽與斜角扣槽兩種。

作為優(yōu)選，所述木質(zhì)芯材的續(xù)接處連接膠為拼板膠，白乳膠，黃膠中的一種。

作為優(yōu)選，所述輔助連接件為預(yù)制的金屬件、復(fù)合材料短柱、PE棒、PP棒以及纖維束中的一種。

一種上述拉擠成型的木質(zhì)芯材復(fù)合材料夾層板的生產(chǎn)工藝，是以纖維、樹脂和木質(zhì)芯材為原材料通過拉擠工藝連續(xù)整體成型的具有復(fù)合材料外殼、木質(zhì)芯材和復(fù)合材料肋板的板材，包括以下步驟：

1）對于木質(zhì)芯材在芯材續(xù)接處進行榫卯結(jié)構(gòu)的處理，榫卯結(jié)構(gòu)由凸接頭與凹接頭構(gòu)成，同時其芯材上面表面與側(cè)面需要進行粗糙處理，以加強其與面層的界面連接；

2）將纖維與木質(zhì)芯材一起進入填充樹脂的浸膠槽，通過模具定位進入加熱固化模具，通過牽引設(shè)備拉擠成型，最后通過切割設(shè)備切割成所需尺寸。

有益效果：

1、本發(fā)明應(yīng)用拉擠工藝進行夾層板的生產(chǎn)，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。

2、本發(fā)明一種拉擠成型的木質(zhì)芯材復(fù)合材料夾層板，其采用芯材的榫卯結(jié)構(gòu)續(xù)接，充分利用木質(zhì)芯材自身契合解決了芯材的續(xù)接問題，對于夾層板沒有添加新的結(jié)構(gòu)體。

3、本發(fā)明一種拉擠成型的木質(zhì)芯材復(fù)合材料夾層板，輔助連接件與面層共同固化形成一個整體，其連接處的抗彎承載力得到提高。同時輔助連接件穿過芯材與面層相連，續(xù)接處的界面強度增強，連接處不易發(fā)生界面剝離。

4、本發(fā)明一種拉擠成型的木質(zhì)芯材復(fù)合材料夾層板，采用膠結(jié)輔助連接件時，膠結(jié)速度快，處理不會影響生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度，操作簡便實用。