[發(fā)明專利]金屬蜂窩吸能芯材的制備方法

有效

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• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103357980A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 樊澤臣
• 申請（專利權）人: 青島泰泓軌道裝備有限公司
• 主分類號: B23K1/20
• 分類號: B23K1/20;B23K1/008;C21D9/50;B23K101/02
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

技術領域

本發(fā)明涉及蜂窩芯材領域，具體地說，涉及一種金屬蜂窩吸能芯材的制備方法。

背景技術

蜂窩結構之所以成為自然界中最有效合理的結構，就是因為其正六邊形的幾何形狀。這種形狀很好地分散了所受的外力，并相互支撐，使其成為一種完美的力學結構，具有重量輕、比強度高、剛性大、可回收等優(yōu)點，尤其是在垂向上抗沖擊性能極佳。所以蜂窩結構的芯材作為單方向的吸能材料具有良好的優(yōu)越性。

目前常見的蜂窩芯材均是膠粘方式，連接方式為物理結合，其強度、使用壽命以及允許的工作環(huán)境在很大程度上受膠粘劑性能制約，導致在使用過程中，所承受載荷遠遠未達到所使用材料的屈服極限而失效，力學性能較低。采用熱壓復合后拉伸得到蜂窩芯材，當超過一定高度時，材料結構產生撕裂，因此常見的蜂窩芯材一般不超過200mm。此外，現(xiàn)有工藝一般采用環(huán)氧膠膠粘，其耐受溫度僅為200度。解決金屬蜂窩芯之間的結合方式，是提高金屬蜂窩板力學性能的關鍵，但僅通過膠粘劑性能的改進和提高來取得蜂窩芯材在性能上的飛躍是很有局限的。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有金屬蜂窩吸能芯材的制備方法，使該金屬蜂窩吸能芯材各連接部位的結構易受環(huán)境影響。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種金屬蜂窩吸能芯材的制備方法，包括：在表面預處理后的板材上施加釬料；將所述板材制備為數(shù)量為多個、端面為多邊形的條狀的瓦楞板；所述多邊形的任意相鄰兩邊彎折呈一定的夾角；所述端面形成彎曲的形狀；將兩個條狀的瓦楞板鏡像放置，采用釬焊設備冶金結合，形成筒狀芯材；將多個筒狀的芯材按照多行多列排列，將接觸面采用釬焊設備冶金結合，制作成所述金屬蜂窩吸能芯材。

進一步：所述筒狀芯材的單元的橫截面形狀為正六邊形。

進一步，所述表面預處理包括：采用質量濃度為5～10%的堿性水溶液浸泡5～10分鐘后，清水沖洗以去除所述板材表面的油污和氧化膜；采用靜電噴涂，使助焊劑均勻涂覆于所述板材表面。

進一步：還包括熱處理工藝，所述熱處理工藝為將所述金屬蜂窩吸能芯材淬火后進行人工時效。

進一步：所述淬火為將金屬蜂窩吸能芯材加熱到500～530℃后，放入冷水中冷卻，然后在180℃溫度下保溫12小時；所述人工時效為將所述金屬蜂窩吸能芯材從T4狀態(tài)提高到T6狀態(tài)。

進一步：還包括表面處理工藝，所述表面處理工藝為在所述金屬蜂窩吸能芯材表面包裹外層硫化橡膠。

進一步：所述板材的厚度為0.1～2mm。

進一步：所述釬料為無機物類釬料；所述釬料的形狀為板狀、帶狀或膏狀；所述釬料涂覆在瓦楞板的接觸面上，所述釬料的加熱溫度為150℃～1050℃。

進一步：所述釬焊設備為熱復合機。

進一步：所述正六邊形的邊長為2～30mm。

本發(fā)明的技術效果如下：

采用本發(fā)明的方法制備的金屬蜂窩吸能芯材的各連接部位采用焊接結構結合，使其結構不受環(huán)境影響，其力學性能兼顧了結構及連接形態(tài)兩方面的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的制備方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的實施例1的金屬蜂窩吸能芯材的示意圖。

具體實施方式

下面參考附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明技術方案作詳細描述。

如圖1所示，是本發(fā)明的制備方法的流程圖。

步驟S1：對板材進行表面預處理。

本發(fā)明選用厚度為0.1～2mm的板材。該板材一般為鋁合金板材或者不銹鋼板材。采用質量濃度為5～10%的堿性水溶液浸泡5～10分鐘后，清水沖洗以去除該板材表面的油污和氧化膜。通過靜電噴涂，使助焊劑均勻涂覆于板材表面，以有效去除氧化膜，避免釬焊時產生虛焊。靜電噴涂的噴槍的工藝參數(shù)為：輸入電壓為11V，輸入頻率為18KHz，輸入電流為0.75A，輸出電壓為100KV，輸出電流最大為0.15mA。

步驟S2：在表面預處理后的板材上施加釬料。

將板材放入涂釬料機涂釬料或放入軋制機軋制釬料。釬料為板狀、帶狀或膏狀。對鋁合金釬焊釬料采用鋁硅釬料一般選用4系釬料，例如Al-Si4045或Al-Si4047，以減小釬焊過程中釬料的流動性。該釬料涂覆于瓦楞板接觸面，該瓦楞板結合部位可完全冶金結合，又不會因為釬料用量過多而影響芯材的性能。

步驟S3：將板材滾軋為端面為多邊形的條狀瓦楞板。