CN105291524A - 一种芳纶蜂窝夹芯板及其加工方法 - Google Patents

一种芳纶蜂窝夹芯板及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种芳纶蜂窝夹芯板及其加工方法，该芳纶蜂窝夹芯板包括至少一层芳纶蜂窝芯以及强化层，所述强化层比所述芳纶蜂窝芯的层数多一层，所述芳纶蜂窝夹芯板的至少一个侧壁的表面为异形面，每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述芳纶蜂窝芯。设置了强化层的芳纶蜂窝夹芯板的侧壁可以加工成异形面，以满足需要特殊形状的芳纶蜂窝材料的场合的要求。

Description

一种芳纶蜂窝夹芯板及其加工方法
技术领域
本发明涉及复合材料，特别是涉及一种芳纶蜂窝夹芯板及其加工方法。
背景技术
随着航空航天工业的发展，复合材料越来越多的应用于航空航天领域，现在飞机上也有采用轻量化的材料做成轻型的结构型吸波材料，如采用芳纶蜂窝材料，但是芳纶蜂窝材料作为吸波材料都是平板型，且由于芳纶蜂窝材料的结构特性，决定了它的侧壁比较适合垂直加工，不适合加工曲面或斜面，因此，如果要用到需要特殊形状的芳纶蜂窝材料则无法满足要求，如部分飞机的曲面结构。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种芳纶蜂窝夹芯板及其加工方法。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种芳纶蜂窝夹芯板，包括至少一层芳纶蜂窝芯以及强化层，所述强化层比所述芳纶蜂窝芯的层数多一层，所述芳纶蜂窝夹芯板的至少一个侧壁的表面为异形面，每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述芳纶蜂窝芯。
以上技术方案中，芳纶蜂窝芯可以是对位芳纶，也可以是间位芳纶，强化层用于增强芳纶蜂窝夹芯板的强度，这样得到的芳纶蜂窝夹芯板比单独采用单块蜂窝芯的蜂窝夹芯板的强度大，未设强化层之前，单块芳纶蜂窝芯的弯曲强度接近零，设有强化层的芳纶蜂窝夹芯板强度明显提高，可以将侧壁采用CNC(Computernumericalcontrol，计算机数字控制机床)加工成异形面，以满足需要特殊形状的芳纶蜂窝材料的场合的要求。
优选地，每层芳纶蜂窝芯的厚度为1-10mm。
优选地，所述异形面为曲面或斜面。
优选地，所述强化层由胶膜和面板固化形成，所述面板由环氧树脂和强化纤维复合而成，所述胶膜的材料为环氧树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、氰酸酯和双马来酰亚胺树脂中的至少一种，所述胶膜粘接在所述强化层与所述芳纶蜂窝芯接触的面上。
优选地，所述强化纤维为玻璃纤维、石英纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种。
优选地，所述强化层由预浸料固化形成，所述预浸料由基体树脂浸渍在强化纤维中制成。
优选地，所述基体树脂为环氧树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、氰酸酯和双马来酰亚胺树脂中的至少一种。
优选地，所述强化纤维为玻璃纤维、石英纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种。
经试验，两片1mm的环氧FR-4板(强化层)所夹的1mm芳纶蜂窝的夹心材料，其弯曲强度>50N/mm2。
一种上述的芳纶蜂窝夹芯板的加工方法，包括：
(1)在每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述芳纶蜂窝芯形成蜂窝板；
(2)在所述蜂窝板的至少一个侧壁上采用CNC加工，将所述侧壁的表面加工成异形面，控制所述CNC的刀转速>20000转/分。
优选地，所述加工方法还包括：
(3)将被加工的侧壁的毛刺打磨光滑；
(4)进行修边，得到所述芳纶蜂窝夹芯板。
优选地，步骤(2)中，控制所述CNC的刀转速>40000转/分。
在用CNC加工时，刀转速>20000转/分，如果转速过低，蜂窝板的层与层之间容易裂开。
附图说明
图1是本发明实施例一中步骤(1)的蜂窝板的结构示意图；
图2是本发明实施例一中的芳纶蜂窝夹芯板的结构示意图；
图3是本发明实施例二中的芳纶蜂窝夹芯板的结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种芳纶蜂窝夹芯板，在一个实施例中，包括至少一层芳纶蜂窝芯以及强化层，所述强化层比所述芳纶蜂窝芯的层数多一层，所述芳纶蜂窝夹芯板的至少一个侧壁的表面为异形面，每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述芳纶蜂窝芯。其中优选：每层芳纶蜂窝芯的厚度为1-10mm；所述异形面为曲面或斜面。
在一个优选的实施例中，所述胶膜的材料为环氧树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、氰酸酯和双马来酰亚胺树脂中的至少一种，所述胶膜粘接在所述强化层与所述芳纶蜂窝芯接触的面上。其中所述强化纤维可以为玻璃纤维、石英纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种。
在另一个优选实施例中，所述强化层由预浸料固化形成，所述预浸料由基体树脂浸渍在强化纤维中制成，其中，基体树脂可以为环氧树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、氰酸酯和双马来酰亚胺树脂中的至少一种。所述强化纤维可以为玻璃纤维、石英纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种。
本发明还提供一种上述的芳纶蜂窝夹芯板的加工方法，包括如下步骤：
(1)在每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述芳纶蜂窝芯形成蜂窝板；
(2)在所述蜂窝板的至少一个侧壁上采用CNC加工，将所述侧壁的表面加工成异形面，控制所述CNC的刀转速>20000转/分，其中优选控制所述CNC的刀转速>40000转/分；
(3)将被加工的侧壁的毛刺打磨光滑；
(4)进行修边，得到所述芳纶蜂窝夹芯板。
以下通过具体实施例对本发明进行详细阐述。
实施例一
一种芳纶蜂窝夹芯板，如图2所示，包括两层芳纶蜂窝芯3以及三层强化层2，每层芳纶蜂窝芯的厚度为5mm，所述芳纶蜂窝夹芯板的四个侧壁的表面为曲面，每两层相邻的强化层之间夹设一层芳纶蜂窝芯。强化层2由胶膜和面板固化形成，所述面板由环氧树脂和聚丙烯腈基碳纤维复合而成，所述胶膜的材料为环氧树脂，胶膜粘接在所述强化层与所述芳纶蜂窝芯接触的面上。
该芳纶蜂窝夹芯板的加工方法，包括如下步骤：
(1)如图1所示，在每两层相邻的强化层2之间夹设一层芳纶蜂窝芯3形成蜂窝板1；
(2)在所述蜂窝板1的四个侧壁上采用CNC加工，将所述侧壁的表面加工成曲面，控制所述CNC的刀转速为50000转/分；
(3)将被加工的侧壁的毛刺打磨光滑；
(4)进行修边，得到如图2所示的芳纶蜂窝夹芯板4。
实施例二
与实施例一的区别在于：如图3所示，该芳纶蜂窝夹芯板6包含四层芳纶蜂窝芯3和五层强化层5，芳纶蜂窝夹芯板6的侧壁为斜面。每层芳纶蜂窝芯的厚度为10mm，强化层采用预浸料固化形成，其中，预浸料中的基体树脂为环氧树脂，强化纤维为石英纤维。在用CNC加工时，刀转速为80000转/分。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：包括至少一层芳纶蜂窝芯以及强化层，所述强化层比所述芳纶蜂窝芯的层数多一层，所述芳纶蜂窝夹芯板的至少一个侧壁的表面为异形面，每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述芳纶蜂窝芯。
2.如权利要求1所述的芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：每层芳纶蜂窝芯的厚度为1-10mm。
3.如权利要求1所述的芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：所述异形面为曲面或斜面。
4.如权利要求1-3任意一项所述的芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：所述强化层由胶膜和面板固化形成，所述面板由环氧树脂和强化纤维复合而成，所述胶膜的材料为环氧树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、氰酸酯和双马来酰亚胺树脂中的至少一种，所述胶膜粘接在所述强化层与所述芳纶蜂窝芯接触的面上。
5.如权利要求4所述的芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：所述强化纤维为玻璃纤维、石英纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种。
6.如权利要求1-3任意一项所述的芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：所述强化层由预浸料固化形成，所述预浸料由基体树脂浸渍在强化纤维中制成。
7.如权利要求6所述的芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：所述基体树脂为环氧树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、氰酸酯和双马来酰亚胺树脂中的至少一种。
8.如权利要求6所述的芳纶蜂窝夹芯板，其特征在于：所述强化纤维为玻璃纤维、石英纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的芳纶蜂窝夹芯板的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：
(1)在每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述芳纶蜂窝芯形成蜂窝板；
(2)在所述蜂窝板的至少一个侧壁上采用CNC加工，将所述侧壁的表面加工成异形面，控制所述CNC的刀转速>20000转/分。
10.如权利要求9所述的芳纶蜂窝夹芯板的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括：
(3)将被加工的侧壁的毛刺打磨光滑；
(4)进行修边，得到所述芳纶蜂窝夹芯板。
11.如权利要求9所述的芳纶蜂窝夹芯板的加工方法，其特征在于：步骤(2)中，控制所述CNC的刀转速>40000转/分。
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