CN105065896A

CN105065896A - 一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板

Info

Publication number: CN105065896A
Application number: CN201510449450.3A
Authority: CN
Inventors: 王天石; 李立; 刘建军; 王建昌; 褚洪杰
Original assignee: CETC 2 Research Institute
Current assignee: CETC 2 Research Institute; Southwest China Research Institute Electronic Equipment
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明提供一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，该安装板包括上面板、下面板、闭孔泡沫铝和镶嵌件，所述闭孔泡沫铝上设有镶嵌件安装孔，所述镶嵌件上设有对外连接安装孔，所述闭孔泡沫铝的上、下表面分别对应连接上面板和下面板，所述镶嵌件设置在镶嵌件安装孔内，所述上面板和/或下面板上设有与对外连接安装孔相配合的通孔。本发明既具备传统钢铁、铝合金材料安装板的连接和安装要求，具有承受载荷的能力，同时又具有泡沫铝材料的低密度、轻量化的特征，可以实现与传统钢铁、铝合金材料的电子装备安装板相比，在使用条件相同的情况下减重50％以上的效果。

Description

一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板

技术领域

本发明涉及一种在电子装备领域中广泛使用的承力结构安装板，尤其是涉及一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板。

背景技术

一方面，目前电子装备领域中，广泛使用钢铁、铝合金等材料设计、制造具有承力要求的安装板，而这种类型的安装板，由于使用材料本身密度大，因此即使在设计时大量采用减重腔、薄壁等设计方案，仍然存在安装板自身重量大的问题。同时，由于大量减重腔和薄壁特征的存在，导致这类传统安装板存在制造周期长、成本高等问题。

另一方面，泡沫铝作为一种金属铝基多孔材料，具有密度小、高比强度、高比刚度、吸收冲击能力强、消声性能好等优点，在航空、航天、汽车制造、轨道交通等领域具有广阔的应用前景。但由于泡沫铝本身孔洞大(毫米、厘米级孔洞)，强度和刚度低，因此不适合单独作为有连接和安装要求的承力结构件。而目前在公路、轨道交通等领域使用的泡沫铝夹芯板，主要使用目的是吸声和吸能，其结构形式并不适用于在电子装备领域中有连接和安装要求的承力结构安装板。

目前，并没有适合电子装备领域使用的既轻量化，又具有连接和安装要求的以闭孔泡沫铝作为主要基材的承力结构安装板。

发明内容

本发明的发明目的：在电子装备领域中，对产品减重、轻量化的要求越来越高，传统的钢铁、铝合金材料的电子装备安装板重量大，已不能满足要求。而另一方面，传统的泡沫铝夹芯板并不适用于在电子装备领域中有连接和安装要求的承力结构安装板。为了能实现电子装备领域中安装板的减重目的，本发明提供了一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，该安装板既具备传统钢铁、铝合金材料安装板的连接和安装要求，具有承受载荷的能力，同时又具有泡沫铝材料的低密度、轻量化的特征，可以在实现与传统钢铁、铝合金材料的电子装备安装板具备相同承力功能的情况下，安装板自身重量大大降低。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，该安装板包括上面板、下面板、闭孔泡沫铝和镶嵌件，所述闭孔泡沫铝上设有镶嵌件安装孔，所述镶嵌件上设有对外连接安装孔，所述闭孔泡沫铝的上、下表面分别对应连接上面板和下面板，所述镶嵌件设置在镶嵌件安装孔内，所述上面板和/或下面板上设有与对外连接安装孔相配合的通孔。

作为进一步的技术方案，所述上面板和下面板均为铝面板或均为铝合金面板。

作为进一步的技术方案，所述闭孔泡沫铝与上面板、下面板之间均通过环氧树脂基粘接剂连接。

作为进一步的技术方案，所述闭孔泡沫铝上设置的镶嵌件安装孔为通孔，镶嵌件的上、下表面分别与上面板和下面板连接，镶嵌件的侧面与闭孔泡沫铝连接。

作为进一步的技术方案，所述镶嵌件与上面板、下面板、闭孔泡沫铝之间均通过环氧树脂基粘接剂连接。

作为进一步的技术方案，所述对外连接安装孔的类型包括通孔、台阶孔或螺纹孔。

作为进一步的技术方案，所述镶嵌件设有多个，每个镶嵌件上设有一个对外连接安装孔。

作为进一步的技术方案，所述闭孔泡沫铝的主孔径尺寸为1mm～10mm、气孔率为75～90％、密度为0.25～0.75g/cm³。

作为进一步的技术方案，该安装板的四周的闭孔泡沫铝的裸露部分通过胶带或者胶膜封闭。

与现有技术相比，本发明既具备传统钢铁、铝合金材料安装板的连接和安装要求，具有承受载荷的能力，同时又具有泡沫铝材料的低密度、轻量化的特征，可以实现与传统钢铁、铝合金材料的电子装备安装板相比，在使用条件相同的情况下减重50％以上的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为图1中的B-B剖视图；

图4为应用本发明时的一个安装和连接结构图；

附图标记说明：

1为闭孔泡沫铝，201为上面板，202为下面板，3为镶嵌件，301为对外连接安装孔，4为镶嵌件与闭孔泡沫铝之间形成的粘接层，5为上/下面板与闭孔泡沫铝之间形成的粘接层，6为对外连接安装孔相配合的通孔，7为闭孔泡沫铝的裸露部分的封闭层，8为本发明闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，9为安装负载，10对外安装支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本发明提供一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，参见图1～图4，该安装板包括上面板201、下面板202、闭孔泡沫铝1和镶嵌件3。镶嵌件3的数量根据所需连接和安装需求而定。闭孔泡沫铝1上设有镶嵌件安装孔。镶嵌件3上设有对外连接安装孔301。闭孔泡沫铝1的上、下表面分别对应连接上面板201和下面板202。镶嵌件3设置在镶嵌件安装孔内，上面板201和/或下面板202上设有与对外连接安装孔相配合的通孔6。其中，上面板201和下面板202可都采用纯铝面板或都采用铝合金面板或其他，其厚度视产品需求而定，外形尺寸与闭孔泡沫铝相同。

连接时，闭孔泡沫铝1与上面板201、下面板202之间均通过环氧树脂基粘接剂连接，环氧树脂基粘接剂在上面板/下面板与闭孔泡沫铝1之间形成粘接层5。

进一步，在本实施方式中，闭孔泡沫铝1上设置的镶嵌件安装孔为通孔，镶嵌件3的上、下表面分别与上面板201和下面板202连接，镶嵌件3的侧面与闭孔泡沫铝1连接。

连接时，镶嵌件3与上面板201、下面板202、闭孔泡沫铝1之间均通过环氧树脂基粘接剂连接，环氧树脂基粘接剂在镶嵌件3与闭孔泡沫铝1之间形成粘接层4。

镶嵌件3材料为纯铝或铝合金，镶嵌件3上设置的对外连接安装孔301视产品需求而定，形式包括通孔、台阶孔、螺纹孔等，镶嵌件3的高度不低于闭孔泡沫铝芯高度。镶嵌件的设计可参考但不限于以下标准：QJ3295-2008、QJ3296.1-2008、QJ3296.2-2008、QJ3296.3-2008、QJ3296.4-2008、QJ3296.5-2008、QJ3296.6-2008、QJ3296.7-2008、QJ3296.8-2008、QJ3296.9-2008、QJ3296.10-2008、QJ3296.11-2008。

闭孔泡沫铝1采用一块完整闭孔泡沫铝，基材为纯铝或铝合金，闭孔泡沫铝的主孔径尺寸为1mm～10mm，气孔率为75～90％，密度为0.25～0.75g/cm³，厚度视产品需求而定，外形尺寸视产品需求而定。

闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板的四周的闭孔泡沫铝的芯裸露部分，可以采用胶带或者胶膜封闭，以提高该安装板的防水、防潮性能，起到保护内部泡沫铝芯的作用。

闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，外部可以按产品需求进行喷漆、喷塑等表面处理，起到防腐蚀、达到要求的外观等作用。

实施例2

如图1～3所示，本实施例提供一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，包括两张铝面板或铝合金面板，分别为上面板201、下面板202。上、下面板完全相同；一块闭孔泡沫铝1；八个螺纹孔镶嵌件(如图2所示)；十个台阶孔镶嵌件(如图3所示)。其中，螺纹孔镶嵌件和台阶孔镶嵌件均由铝合金材料制造。闭孔泡沫铝与镶嵌件、上下面板之间通过高强度环氧树脂基粘接剂，在高温高压条件下同时粘接到一起。

当闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板在作为承力结构件时，一般其应用结构形式如图4所示，闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板8上会装有安装负载9，同时安装板8再通过对外安装支架10与外部相连。

当闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板承受外界作用力时，上、下面板与闭孔泡沫铝结合牢固，以实现承载时剪切力从表面传递到泡沫铝的目的，同时，镶嵌件与闭孔泡沫铝结合牢固，以保证承载时镶嵌件可以承受一定的载荷而不至于拉脱失效。

如图3所示，本实施例选用的上、下面板为方形，外形尺寸为370mm×424mm，厚度为0.3mm，闭孔泡沫铝外形尺寸与上、下面板外形尺寸一致，厚度为10mm，镶嵌件高度尺寸为10mm。

采用本实施例尺寸制造的闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，重量为0.78kg，而采用铝合金7075制造的具有相同功能的安装板重量为1.84kg，减重率为58％。同时，采用本实施例尺寸制造的闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板进行了与采用铝合金7075制造的具有相同功能的安装板一致的振动、冲击试验，试验后闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板无损伤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，该安装板包括上面板、下面板、闭孔泡沫铝和镶嵌件，所述闭孔泡沫铝上设有镶嵌件安装孔，所述镶嵌件上设有对外连接安装孔，所述闭孔泡沫铝的上、下表面分别对应连接上面板和下面板，所述镶嵌件设置在镶嵌件安装孔内，所述上面板和/或下面板上设有与对外连接安装孔相配合的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，所述上面板和下面板均为铝面板或均为铝合金面板。

3.根据权利要求1或2所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，所述闭孔泡沫铝与上面板、下面板之间均通过环氧树脂基粘接剂连接。

4.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，所述闭孔泡沫铝上设置的镶嵌件安装孔为通孔，镶嵌件的上、下表面分别与上面板和下面板连接，镶嵌件的侧面与闭孔泡沫铝连接。

5.根据权利要求4所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，所述镶嵌件与上面板、下面板、闭孔泡沫铝之间均通过环氧树脂基粘接剂连接。

6.根据权利要求1或4所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，所述对外连接安装孔的类型包括通孔、台阶孔或螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，所述镶嵌件设有多个，每个镶嵌件上设有一个对外连接安装孔。

8.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，所述闭孔泡沫铝的主孔径尺寸为1mm～10mm、气孔率为75～90％、密度为0.25～0.75g/cm³。

9.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝夹芯承力结构安装板，其特征在于，该安装板的四周的闭孔泡沫铝的裸露部分通过胶带或者胶膜封闭。