[發(fā)明專利]一種采用3D數(shù)控設備制備具有自身剛性的蜂窩夾芯材料的方法

在審

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• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104476829A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 謝宏
• 申請（專利權）人: 謝宏
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務所 61219
• 代理人: 孫衛(wèi)增

技術領域

本發(fā)明涉及一種蜂窩夾芯材料的制備方法，具體涉及一種采用3D數(shù)控設備制備具有自身剛性的蜂窩夾芯材料的方法。

背景技術

蜂窩夾芯結構是由面層材料、蜂窩夾芯材料及粘接劑黏合而成的。一種質輕、剛性大、隔熱性佳、整體剛性好的復合結構，它有著優(yōu)良的受力性能及結構的合理性，長期應用于航空、航天領域。近年來在民用領域也逐漸得到應用，且呈不斷加速推廣的態(tài)勢。

現(xiàn)有的塑料蜂窩夾芯是通過擠出、熱熔和發(fā)泡等方法成形，紙蜂窩夾芯材料的制備方法有展開法、壓力粘接成型法，金屬蜂窩夾芯材料的制備方法有展開法、壓力粘接成型法和壓力釬焊成型法等。傳統(tǒng)的蜂窩夾芯制造工藝只能制造結構單元一致的蜂窩夾芯。由于成形方式的局限性，蜂窩夾芯只有正六面體、三面體、四面體、圓柱、球裝等規(guī)則的幾何形狀，導致這些規(guī)則形體在應用于異形結構中會在彎曲部位支撐力有限提供的強度不夠。

數(shù)控技術，是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術。3D數(shù)控設備具有加工質量穩(wěn)定，加工精度高，重復精度高等優(yōu)點，可廣泛應用于機械制造業(yè)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種采用3D數(shù)控設備制備具有自身剛性的蜂窩夾芯材料的方法，即通過折彎或粘結制備出各類形狀的結構單元，其中包括能夠使蜂窩夾芯材料產(chǎn)生自身剛性的結構單元。然后將這些結構單元通過3D數(shù)控設備粘合或焊接在一起，形成所需要的蜂窩夾芯材料。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

步驟1)由計算機輔助設計出目標蜂窩夾芯材料的蜂窩夾芯結構單元模型；

步驟2)根據(jù)步驟1)設計的蜂窩夾芯結構單元模型，采用金屬折彎、紙張折彎或粘結制備出若干個與步驟1)設計的蜂窩夾芯結構單元相同的蜂窩夾芯結構單元；

步驟3)采用3D數(shù)控設備將步驟2)制備的蜂窩夾芯結構單元按目標蜂窩夾芯材料的結構要求粘合或焊接在一起，形成所需要的蜂窩夾芯材料。

所述的步驟1)蜂窩夾芯結構單元模型為一種或多種不同形狀、規(guī)格、強度的蜂窩夾芯結構單元。

所述的步驟3)粘合或焊接的目標蜂窩夾芯材料，按設計需求在需要強化的部位采用強度高的蜂窩夾芯結構單元。

由計算機輔助設計出目標蜂窩夾芯材料的蜂窩夾芯結構單元模型；根據(jù)設計的蜂窩夾芯結構單元模型，對金屬薄、紙張采用折彎、粘接或焊結制備出若干個與設計的蜂窩夾芯結構單元相同的蜂窩夾芯結構單元；采用3D數(shù)控設備將制備的蜂窩夾芯結構單元按目標蜂窩夾芯材料的結構要求粘合或焊接在一起，形成所需要的蜂窩夾芯材料。

由于本發(fā)明的制備方法是單獨制作蜂窩夾芯結構單元，因此各蜂窩夾芯結構材料能夠設計成任何形狀而無需專用成形模具，蜂窩夾芯結構單元還可根據(jù)具體位置受力情況的不同，設計成不同形狀、規(guī)格，使蜂窩夾芯結構具有更優(yōu)異的性能。尤其是可以使用特殊結構單元，可使蜂窩夾芯結構材料具有自身剛性，以使成形后的蜂窩材料能準確表達所設計零件的形狀，可直接用于面層復合中，而無需切割和成形模具。由于采用數(shù)控設備進行蜂窩夾芯結構單元粘合或焊接，因此大大提高結構單元粘合或焊接的位置精度，使蜂窩夾芯材料的精細設計成為可能。

附圖說明

圖1為蜂窩夾芯結構單元的示意圖；

圖2為蜂窩夾芯結構單元以粘合或焊接進行組合示意圖；

圖3為制成完成的蜂窩夾芯材料的結構示意圖；

圖4為由蜂窩夾芯結構單元制成夾芯材料部件，并組合成完整材料；

圖5為高結構剛性的蜂窩夾芯材料結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例1：

步驟1)由計算機輔助設計出如圖1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k或1l所示的目標蜂窩夾芯材料的蜂窩夾芯結構單元模型；

步驟2：根據(jù)步驟1)設計的蜂窩夾芯結構單元模型，采用金屬折彎制備出若干個與步驟1)設計的蜂窩夾芯結構單元(如圖1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k或1l)相同的蜂窩夾芯結構單元；

步驟3)采用3D數(shù)控設備將步驟2)制備的蜂窩夾芯結構單元按目標蜂窩夾芯材料的結構要求焊接在一起，形成如圖2所需要的蜂窩夾芯材料。

實施例2：

步驟1)由計算機輔助設計出如圖1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k或1l所示的目標蜂窩夾芯材料的蜂窩夾芯結構單元模型；