CN101769418A - 铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，它是把纬向铝合金织物叠置、切断成为铝合金蜂窝芯，与铝合金板及其它覆层材料配合夹层或裹层复合成各种铝合金蜂窝复合板产品，它可广泛应用在各种容器、壳体、管材等等许多领域。

Description

铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺

本发明属复合材料蜂窝夹层结构技术领域，特别涉及把纬向铝合金织物折叠蜂窝制成异形铝合金蜂窝板产品的成型工艺。

目前公知的技术是：蜂窝夹层结构复合材料因具有结构合理、轻质、高强、用料省等一系列优点而一直是复合材料应用开发领域研究的重点，发展至今夹层结构的蒙皮和夹芯材料种类很多，常用的蒙皮材料有铝合金簿板、钛合金薄板、玻璃钢簿版、木质胶合板、纤维板、无机复合材料板、塑料板、玻璃纤维布、芳纶布、棉布和纸等等，常用蜂窝芯有纸蜂窝芯、玻璃铝合金蜂窝芯、塑料蜂窝芯、铝合金蜂窝芯、芳纶蜂窝芯等等，用每种蒙皮与不同蜂窝芯材复合就可开发出许多种蜂窝复合夹层结构材料，现在应用最广的产品主要是纸面纸蜂窝芯、各种人造板面与纸蜂窝芯、玻璃钢与玻璃钢蜂窝芯和铝与铝蜂窝芯夹层结构等。铝合金是制造各种产品的重要材料，因此铝合金蜂窝产品的大量使用将有效地降低产品成本和提高材料的利用率，现在压型后焊接的钢蜂窝芯只适用于制作平钢蜂窝板，不适于制作曲面异型钢蜂窝板产品，而钢制产品大多数是曲面产品，这限制了钢蜂窝产品的大量应用。现有的铝箔蜂窝板产品强度不高，不适宜制作高强度需求的蜂窝板产品。

本发明的目的是：通过利用铝合金板或异型铝合金板作蒙皮材料与纬向铝合金织物折叠蜂窝芯复合的一种成型方法，用它制成铝合金蜂窝夹层或裹层的各种形状单元式结构复合板，各种单元式铝合金蜂窝板按需要经焊接或铆接、胶接等等工艺，可制作成各种形状的铝合金蜂窝产品，所用的铝合金材料具有原料来源广泛，质轻、抗拉、抗压强度可满足许多产品需求，耐腐蚀性能比钢好，是用柔性纤维与纬向铝合金片条织造或非织造在一起来消除了铝合金板条侧立不易弯曲的弊病，通过织造使其长条变成了易弯曲的小铝合金片，具有成型工艺简单，产品不仅可用于平铝合金蜂窝板产品制造，而且可广泛应用于各种异型曲面铝合金蜂窝板产品的制造领域，储罐、容器制造领域，飞机、导弹制造等等及其它铝合金蜂窝夹层复合材料需求的领域。

本发明解决其技术问题所采用的技术方按是：首先把一卷筒纬向铝合金织物装在卷筒上布架上，铝合金织物选铝合金玻布；由前引导辊将纬向铝合金玻布导入涂胶机构的横向涂胶辊横向涂胶，它是利用涂胶辊的纵向网纹条或纵向沟槽在纬向铝合金玻布上对应钢片条涂横向间隔条形胶，在涂胶布的两侧各有一套涂胶机构来实现纬向铝合金玻布两侧交替涂胶，交替的长度等于未来折叠的长度，交替点等于折叠点，纬向铝合金玻布与涂胶辊的速度和涂胶机构之间的切换需实现同步控制，应保证折叠后相邻面沿钢纬条横向涂上钢纬条宽度整数倍的胶条，胶条之间的宽度是涂胶条宽度的4倍，涂胶布相邻面胶条错开，一面胶条准确地处于相邻面两个胶条的中间；涂过胶的纬向铝合金玻布经后导向辊按需进入加热箱加热，再经一根或多根导向辊导向，由织物折叠机构带动使其按设计的长度往复在折叠台上折叠，是由带布机构与左右两侧各一套叠头夹紧机构配合实现精确折叠、定位，叠头夹紧机构是前后一对配合，以保证是在前后同时夹紧同一根钢条片使其压向折叠台，并保持压力一直到另一叠头夹紧机构压下后再松开，开创执行由带布机构送过来的下一层布，另一侧一直处于夹紧状态直到这一侧再一次压下后再松开，开创执行由带布机构带过去的下一层布，如此交替循环折叠；折叠机构除包含有叠头夹紧机构，带布机构，折叠台还包括其它保证各机构有效衔接配合工作的辅助机构；折叠到需要厚度纬向铝合金玻布封头切断成蜂窝芯折叠块，由折叠台移动或折叠台上的传送带带离，同时让出折叠台继续折叠下一块蜂窝芯折叠块，蜂窝芯折叠块送至加压或按需加压、加热固化成纬向蜂窝芯原板；蜂窝芯原板经垂直于纬向钢条片按蜂窝高度的长度切断成铝合金蜂窝芯条，蜂窝芯条的宽度就等于折叠长度；蜂窝芯条满足使用要求可作为蜂窝芯块使用，否则经拼粘成蜂窝芯块，作为单元式蜂窝芯使用；如若宽度不够，还需经横向对接一次或多次到需要的宽度，最终成为满足长短需要的单元式铝合金蜂窝芯块；单元式蜂窝芯块再经拉伸展开成钢片条竖立的铝合金蜂窝芯；铝合金蜂窝芯按需经喷胶浸渍固定定型为铝合金蜂窝芯板；单元式铝合金蜂窝芯板按需上下涂胶用两面铝合金板面层覆面成为四面没有封边的蜂窝板；单元式铝合金蜂窝芯板按需上下左右涂胶用两片铝合金板面层折叠出两边四面覆面成为两面没有封边的蜂窝板；单元式铝合金蜂窝芯板按需上下左右前后涂胶用两片铝合金板面层直交折叠出四边六面覆面成为全封边的蜂窝板；可不用铝合金蜂窝芯板涂胶，而直接由覆面铝合金板涂胶复合；也可以把蜂窝芯浸胶后与面层铝合金板复合；按需加热、加压或加热加压复合固化成单元式钢胶接蜂窝板；按相同的成型方法可以粘接异型曲面铝合金蜂窝板。铝合金板覆面铝合金蜂窝板不仅可以粘接成型更可以焊接成型，其方法是：按产品设计尺寸把大尺寸产品划分成小规格铝合金蜂窝板块，在按小规格铝合金蜂窝板块尺寸加工出小块异型曲面铝合金蜂窝板，首先加工出每小块异型曲面覆面的内、外层铝合金板和相应的铝合金蜂窝芯，铝合金蜂窝芯可以直接展开使用，也可以在特定定型架上喷胶、淋胶、侵胶等或焊接定型，接着把定型的蜂窝放入外覆面铝合金板内或内覆面铝合金板外，合上另一面覆面铝合金板，在通过用压力焊焊成一体，焊好所有小块后，在把所有小块焊成、铆成或粘成一体成为各种曲面铝合金蜂窝产品；同理可以制作出铝合金蜂窝平板产品。

本发明的有益效果是：铝合金织物蜂窝板大大降低了铝材的使用量，而且可以非常方便地实现各种曲面异型铝合金蜂窝产品，特别是各种铝合金蜂窝容器，铝合金蜂窝飞机、导弹壳体等等许多产品，实现了材料利用效率的最大化，实现了生产效率最大化，具有非常好的经济效益和社会效益。

Claims (10)

1.本发明纬向纬向铝合金织物蜂窝芯成型工艺，其特征是：首先把一卷筒纬向铝合金织物装在卷筒上布架上，铝合金织物选铝合金玻布；由前引导辊将纬向铝合金玻布导入涂胶机构的横向涂胶辊横向涂胶，它是利用涂胶辊的纵向网纹条或纵向沟槽在纬向铝合金玻布上对应钢片条涂横向间隔条形胶，在涂胶布的两侧各有一套涂胶机构来实现纬向铝合金玻布两侧交替涂胶，交替的长度等于未来折叠的长度，交替点等于折叠点，纬向铝合金玻布与涂胶辊的速度和涂胶机构之间的切换需实现同步控制，应保证折叠后相邻面沿钢纬条横向涂上钢纬条宽度整数倍的胶条，胶条之间的宽度是涂胶条宽度的4倍，涂胶布相邻面胶条错开，一面胶条准确地处于相邻面两个胶条的中间；涂过胶的纬向铝合金玻布经后导向辊按需进入加热箱加热，再经一根或多根导向辊导向，由织物折叠机构带动使其按设计的长度往复在折叠台上折叠，是由带布机构与左右两侧各一套叠头夹紧机构配合实现精确折叠、定位，叠头夹紧机构是前后一对配合，以保证是在前后同时夹紧同一根钢条片使其压向折叠台，并保持压力一直到另一叠头夹紧机构压下后再松开，开创执行由带布机构送过来的下一层布，另一侧一直处于夹紧状态直到这一侧再一次压下后再松开，开创执行由带布机构带过去的下一层布，如此交替循环折叠；折叠机构除包含有叠头夹紧机构，带布机构，折叠台还包括其它保证各机构有效衔接配合工作的辅助机构；折叠到需要厚度纬向铝合金玻布封头切断成蜂窝芯折叠块，由折叠台移动或折叠台上的传送带带离，同时让出折叠台继续折叠下一块蜂窝芯折叠块，蜂窝芯折叠块送至加压或按需加压、加热固化成纬向蜂窝芯原板；蜂窝芯原板经垂直于纬向钢条片按蜂窝高度的长度切断成铝合金蜂窝芯条，蜂窝芯条的宽度就等于折叠长度；蜂窝芯条满足使用要求可作为蜂窝芯块使用，否则经拼粘成蜂窝芯块，作为单元式蜂窝芯使用；如若宽度不够，还需经横向对接一次或多次到需要的宽度，最终成为满足长短需要的单元式铝合金蜂窝芯块；单元式蜂窝芯块再经拉伸展开成铝合金片条竖立的铝合金蜂窝芯；铝合金蜂窝芯按需经喷胶浸渍固定定型为铝合金蜂窝芯板；单元式铝合金蜂窝芯板按需上下涂胶用两面铝合金板面层覆面成为四面没有封边的蜂窝板；单元式铝合金蜂窝芯板按需上下左右涂胶用两片铝合金板面层折叠出两边四面覆面成为两面没有封边的蜂窝板；单元式铝合金蜂窝芯板按需上下左右前后涂胶用两片铝合金板面层直交折叠出四边六面覆面成为全封边的蜂窝板；可不用铝合金蜂窝芯板涂胶，而直接由覆面铝合金板涂胶复合；也可以把蜂窝芯浸胶后与面层铝合金板复合；按需加热、加压或加热加压复合固化成单元式钢胶接蜂窝板；按相同的成型方法可以粘接异型曲面铝合金蜂窝板。铝合金板覆面铝合金蜂窝板不仅可以粘接成型更可以焊接成型，其方法是：按产品设计尺寸把大尺寸产品划分成小规格铝合金蜂窝板块，在按小规格铝合金蜂窝板块尺寸加工出小块异型曲面铝合金蜂窝板，首先加工出每小块异型曲面覆面的内、外层铝合金板和相应的铝合金蜂窝芯，铝合金蜂窝芯可以直接展开使用，也可以在特定定型架上喷胶、淋胶、侵胶等或焊接定型，接着把定型的蜂窝放入外覆面铝合金板内或内覆面铝合金板外，合上另一面覆面铝合金板，在通过用压力焊焊成一体，焊好所有小块后，在把所有小块焊成、铆成或粘成一体成为各种曲面铝合金蜂窝产品；同理可以制作出铝合金蜂窝平板产品。

2.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：是把钢材加工成的铝合金纬条、铝合金经条，用柔性纤维与铝合金纬条、铝合金经条配合织造或非织造成纬向、径向铝合金织物；纬向、径向铝合金织物可以是交织纬向、径向铝合金织物、针织纬向、径向铝合金织物、编织纬向、径向铝合金织物、缝编纬向、径向铝合金织物及衬纱、衬毡、衬织物、衬纸、衬膜等粘接与成毡等所有织造与非织造纬向、径向铝合金织物。

3.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：铝合金蜂窝与覆面铝合金板除胶接外可以采用焊接。

4.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：折叠台可以是单工位固定式带传送带的或推板式的，也可以是移动的双工位或多工位的；可以是定高的，也可以是带升降的；可以是水平的，也可以是倾斜的。

5.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：折叠、覆面成型工艺是按所选的胶粘剂来确定和调整的，胶粘剂种类不同相应的成型工艺也会不同；可以是叠前涂胶，也可以是叠后涂胶；可以是叠前加热，也可以是叠压后或同时加热或不用加热；可以是涂胶，也可以是喷胶等其它上胶方式；可以是胶辊横向连续辊涂，也可以是喷胶或环辊的横向一幅一幅的间歇式上胶。

6.根据权利要求1、5所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：叠前涂胶，也可以是一排间隔胶条宽度的喷胶头纵向同步移动横向进给喷胶、纵向归位、继续同步移动横向返程进给喷胶、纵向归位、如此往复就实现了连续的喷胶作业，它是利用喷胶头在纬向铝合金玻布上对应钢片条喷横向间隔条形胶，纬向铝合金玻布与喷胶系统的纵向与归位、横向往复进给速度需实行同步控制；同理也可以用环向涂胶辊纵向同步移动，横向进给辊涂、纵向归位、继续同步移动横向返程进给辊涂、纵向归位、如此往复就实现了连续的辊涂作业，它是利用涂胶辊的环向网纹条或环向沟槽在纬向铝合金玻布上对应钢片条涂横向间隔条形胶，纬向铝合金玻布与辊胶系统的纵向与归位、横向往复进给速度需实行同步控制；不用同步移动该上胶方法可直接用在折叠过程中，实现折叠台上间歇喷胶或涂胶；该折叠系统可以是用其它上胶方式来完成上胶作业。

7.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：纬向铝合金织物每层折叠的长度可以是相等的，也可以是不等的，以六边形蜂窝的单边为a计算蜂窝折叠长度分别是：4na+a，两头为六边形蜂窝；4na+3a，两头为粘接在一起的可实现横向对接的双合接头；4na+2a，单侧接头；为实现平边封边效果，可两头对接头隔层分别增加2a的长度，长边是2a+4na+3a+2a，这样每侧隔层就有一个2a宽度的平头；单接头侧可增加到2a+4an+2a的长度实现一侧隔层平头；a是钢纬条宽度的整数倍，n是需要的自然数，折叠长度也可以是按设计的其它样式；四倍宽上胶所得到的展开蜂窝形状为正六边形，并保持钢纹竖直站立，蜂窝形状也可以是四边形、菱形等等其它形状。

8.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：柔性纤维可以是无机纤维、有机纤维、人造纤维、天然植物纤维、动物纤维、金属纤维、非金属纤维等所有可使用的纤维，主要以使用玻璃纤维的钢玻织物为主。如：铝合金玻布、纬向铝合金玻布、织编铝合金玻布、纬向编织铝合金玻布等。

9.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：铝合金蜂窝芯不仅可以用铝合金板覆层，也可以用所有的面板材料、织物及薄膜蒙皮。即，用其与铝板、钛合金板、玻璃钢薄板、木单板、木质胶合板、木质纤维板、塑料板、玻璃、陶瓷、无机复合材料板等各种面层板材复合，也可用其与玻纤布、芳纶布、铝合金织物、铝合金织物、棉布等等各种织物材料及各种薄膜和纸类作蒙皮就可生产出性价比不同的各种夹层结构复合材料，这些夹层复合材料可满足许多领域的需求。

10.根据权利要求1所述的铝合金织物折叠蜂窝板及成型工艺，其特征是：折叠纬向铝合金玻布的过程可以是由各机构来完成，也可以是由手工完成；可以是全自动、半自动、手械联动，也可以是手动来完成。