CN107214389A - 一种铝蜂窝板的制备方法及设备 - Google Patents

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Abstract

铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，采用铝或铝合金箔多层叠合不断形成多个焊面的热钎焊焊接方法，第一焊面是在第一、二层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行热钎焊，叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层，轮齿或均匀间隔的加热条的宽度为T均形成有间隔的若干热钎焊条；轮齿的间隔或加热条均匀间隔的距离为3T，加热的宽度加上间隔的宽度为4T；第二焊面是在叠加的第三层铝或铝合金箔面上进行，对叠合的在第二、三层两层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列进行热钎焊，但加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在宽度方向移动2T热钎焊则形成另一分布的有间隔的若干热钎焊条，依次类推重复，得到成品。

Description

一种铝蜂窝板的制备方法及设备
技术领域
本发明属于铝或铝合金材料蜂窝板成型技术领域，具体钎焊法涂层或焊片制备成的铝蜂窝板。尤其是交通工具用铝蜂窝板的制备方法与设备，低熔点Zn-Al合金钎焊层的制备方法。
背景技术
交通工具用铝蜂窝板的横截面如图1所示，主要用于列车、高铁动车、轮船和飞机的结构件，其形状是均匀密排的正六角形(蜂窝形)，在横截面的平行方面再用一定厚度的金属板—尤其是铝板固定，从而形成，Zn-Al钎料属于中低温钎料，其熔化温度范围为382℃-500℃，目前已经有很多的研究者对其进行研制。与Al-Si合金钎料相比较，由于Zn-Al合金钎料的熔点低，在钎焊过程中不易对母材造成影响，且钎料具有一定的塑性，具备一定的加工性能。采用Zn-Al合金钎料对3003板材进行钎焊，选用CsF-AlF3钎剂辅助，钎料在基体表面具有良好的流动性，随着Zn-Al钎料中Al的比例增加，流动性逐渐增加。但是Zn-Al共晶合金钎料以及亚共晶Zn-Al合金钎料相比Al-Si钎料的流动性还是相差很多，而且钎焊接头的抗腐蚀性低。
铝蜂窝板屋面。它包含有铝蜂窝板,铝蜂窝板通过连接构件对接连成屋面,并与屋架托板固定连接。本发明屋面平整,刚度重量比值高,防雨水渗漏。
中国专利有如下的公开文件：CN201410743389抗高风压的铝蜂窝板，所述的抗高风压的铝蜂窝板包括最上层的玻璃钢层、中间层的黏结剂和最下层的合金铝板层组合而成，所述玻璃钢层包括玻璃纤维纱，所述合金铝板层为高锰合金铝板，所述的玻璃钢层占抗高风压的铝蜂窝板总体分量的41％-46％。
CN201610935951镜面双曲铝蜂窝板，其具有相互平行的顶面和底面，所述顶面和曲面均为曲面，所述镜面双曲铝蜂窝板包括依次层叠设置的：玻璃镜面、第一铝板、铝蜂窝芯以及第二铝板；所述玻璃镜面位于所述镜面双曲蜂窝板的顶层，其通过粘附方式固定于所述第一铝板。
201210323971一种铝蜂窝板，包括：铝蜂窝芯、胶膜和铝合金板，所述铝蜂窝芯为复数个正八边形铝盒复合成型，所述铝蜂窝芯上、下两面皆通过所述胶膜与所述铝合金板固定连接。
201510808038一种双层铝蜂窝板，包括上层固定板、挡板和下层固定板，所述上层固定板的上方设置有上铝合金板，所述上铝合金板与上层固定板相粘合，所述上层固定板下方设有粘胶层，所述上层固定板下方的两端设置有卡持件，所述挡板上端与上层固定板相嵌合。
200910091151镁铝蜂窝板及镁铝蜂窝板的制备方法，该镁铝蜂窝板由上至下依次包括上层镁合金面板、第一粘胶层、铝蜂窝芯、第二粘胶层以及下层镁合金面板，其中，上层镁合金面板和下层镁合金面板为镁合金轧制板材经去应力退火处理而成，且表面处理成为耐腐蚀膜。
201110264953一种搪瓷铝蜂窝板,具有正面搪瓷板、铝蜂窝和背面板,所述铝蜂窝设置在正面搪瓷板和背面板之间；所述铝蜂窝通过环氧树脂粘在正面搪瓷板和背面板之间,通过热压或冷压压紧；所述热压或冷压压力大小至少为5000PA；所述背面板表面搪瓷或镀锌。
201610914071一种铝蜂窝板的粘合工艺，包括以下步骤：步骤一、对未拉伸展开的蜂窝芯上下两侧进行开槽作业；步骤二、将开槽过后的蜂窝芯拉伸展开；步骤三、在上铝板和下铝板表面进行涂胶作业；步骤四、将拉伸展开后的蜂窝芯放置于上铝板和下铝板之间进行压合。
201610660643轨道交通用铝蜂窝板间壁门，包括门结构、门框和玻璃，门结构安装在门框内，玻璃固定在门结构内，还包括止挡板、柔性连接块、上沿条、下沿条和“L”型连接件，所述上沿条和下沿条分别固定连接在门结构的上沿和下沿，门结构的一侧与门框转动连接。
201510961732铝蜂窝板中温自反应钎焊方法，该钎焊方法不使用合金钎料且不采用气体保护或真空保护，利用自制夹具将喷涂了自反应钎剂的铝蜂窝芯条及铝合金面板装配固定为铝蜂窝板结构，然后在已加热至570℃的箱式气氛炉中保温30min，进行钎焊连接，待炉温降至400℃后取出于空气中自然冷却，得到连接良好的铝蜂窝板；该方法包括有以下步骤：1)制作铝蜂窝芯夹具，将不锈钢板加工成四根框条，并在每框条两端各开一个螺纹孔，利用螺栓螺母将四根框条首尾连接固定为方形，即为铝蜂窝芯夹具，铝蜂窝芯夹具中心即可装配固定铝蜂窝芯，夹具具体尺寸根据铝蜂窝芯尺寸设计确定；2)制作铝蜂窝板夹具，将不锈钢板加工为两个夹具面板，并在每个夹具面板四角开螺纹孔，同时利用螺栓螺母连接即可将铝蜂窝板结构固定在两个夹具面板之间，夹具面板具体尺寸根据铝蜂窝板尺寸设计确定；3)按照预定的正六边形蜂窝格子尺寸，将不锈钢板材加工为相啮合的两个齿条，两齿条为上下半正六边形波纹条状齿部，再利用所述齿条将铝箔冲压成预定尺寸的半正六边形波纹条，并裁剪为预定长度的半正六边形波纹条，并将铝板按预定尺寸加工为铝合金面板；4)将上述裁剪后的半正六边形波纹条及铝合金面板打磨，然后进行碱洗和酸洗，最后用酒精冲洗，自然晾干备用；5)将上述清洗后的半正六边形波纹条放入步骤1)所述的铝蜂窝芯夹具中装配成正六边形铝蜂窝芯结构，并保证铝蜂窝芯结构中每一个蜂窝格子连接处两侧的半正六边形蜂窝铝箔贴合紧密；6)用酒精将自反应钎剂调和为悬浊液，均匀喷涂在上述装配好的铝蜂窝芯结构的钎焊接头处及清洗后的铝合金面板上；7)将上述均匀喷涂钎剂后的铝蜂窝芯与铝合金面板利用步骤2)所述的铝蜂窝板夹具装配固定为铝蜂窝板结构；8)将上述装配固定好的带夹具的铝蜂窝板结构放在已加热至570℃的箱式气氛炉中保温30min进行钎焊，待炉温降至400℃左右时取出于空气中自然冷却，并拆卸掉铝蜂窝板和铝蜂窝芯夹具，得到中温自反应钎焊的铝蜂窝板。
201310221502一种铝蜂窝板的生产方法，包括以下工艺步骤：钣金加工：选取0.5mm-1.5mm厚的铝合金进行钣金加工，得到铝合金板；表面处理：对铝合金板进行前处理，使得在铝合金板的上表面和下表面形成15μm-25μm化学处理层；在铝合金板的上表面的化学处理层喷涂40μm-55μm氟碳涂层后干燥；复合成型：在铝合金面板和铝合金背板的化学处理层涂覆18μm-40μm环氧树脂固化胶；按照由上至下的顺序，将铝合金面板、铝制蜂窝芯和铝合金背板相互对应贴合，在80℃-90℃复合成型。但其实这种胶的成本并不低，胶的量控有要求，此外这种方法制备的铝或铝合金材料蜂窝板在较高温度条件下易老化失效，铝或铝合金材料蜂窝板的应用条件如涉及摩擦生热或阳光曝晒均易崩解。
发明内容
本发明目的是，针对现有技术的上述不足，虽然现有技术加工出来的铝蜂窝板耐酸性、耐溶剂性、耐磨性、耐冲击性和力学性能好，固化后粘接强度更大，一般条件下可保证铝蜂窝板不会开裂。克服现有铝或铝合金材料蜂窝板在较高温度条件下易老化失效，提出一种铝或铝合金材料蜂窝板钎焊制备方法，具有更好的较高温度条件下防老化能力，尤其是批量加工的效率力成本低能力强。
本发明技术方案：铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是采用铝或铝合金箔多层叠合不断形成多个焊面的热钎焊焊接方法，第一焊面是在第一、二层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行0.5-180秒之间的加压热钎焊，叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层，铝或铝合金箔的厚度在0.02-1mm，轮齿或均匀间隔的加热条的宽度为T均形成有间隔的若干热钎焊条，则每个热钎焊条的宽度为T；加热进行热钎焊的长度等于加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的长度；轮齿的间隔或加热条均匀间隔的距离为3T，加热的宽度加上间隔的宽度为4T；第二焊面是在叠加的第三层铝或铝合金箔面上进行，对叠合的在第二、三层两层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列进行0.5-180秒之间的热钎焊，但加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在宽度方向移动2T热钎焊则形成另一分布的有间隔的若干热钎焊条，加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列亦对叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层热钎焊；第三焊面是在第三层铝或铝合金箔面上进行，在第三四层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行0.5-180秒之间的热钎焊，加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的位置与第一焊面相同，依此类推，每叠加的一层铝或铝合金箔进行一次焊接，所有第奇数个焊面时加热齿轮的轮齿的位置相同、即加热焊接条部位相同，而第偶数个焊面的加热齿轮的轮齿的位置亦相同，第偶数个焊面的加热齿轮的轮齿与第奇数个焊面的加热齿轮的轮齿在宽度方向移位2T；
在焊接条即加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列触及的区域上喷涂钎焊层，即所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的位置是完全相同的，此时，所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的加热焊接条部位相同，焊接时的过接触加压的加热的方式，压力为0.5-2kg/cm2。焊接完需要层数的铝或铝合金箔后，在厚度方向拉开，就得到如图1的铝(合金)蜂窝截面图中，每个六边形的蜂窝的上下边为焊接缝。
铝或铝合金材料蜂窝板制备，第一焊面是在第一与第二层铝或铝合金箔(箔的整个宽度不限，可以达到一米左右或以上，在采用加热齿轮时可以连续齿轮滚动运行焊接)上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行0.5-180秒之间的热钎焊，叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层，铝或铝合金箔的厚度在0.02-1mm，轮齿或均匀间隔的加热条阵列的宽度为T，加热进行热钎焊的长度等于加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的长度，展开后成为六角蜂窝后制造蜂窝板，六角蜂窝的长度覆盖板的厚度，在垂直于加热条阵列即焊接面的方向切割成蜂窝板芯的厚度再焊接面板，蜂窝板芯的上下表面均焊接铝面板。
加热齿轮轮齿或均匀间隔的加热条阵列长度为10-100cm。
第二焊面移位了2T通过如下方式：加热轮齿的间隔或加热条阵列在加热条阵列的宽度方向移位2T方式，或通过均匀设置加热轮齿或加热条阵列的间隔，每间隔1T设有一加热轮齿或加热条阵列，则一个加热周期为2T；加热轮齿或加热条阵列构成了两组周期加热轮齿或加热条阵列交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T。
通过感应加热方式控制加热轮齿或加热条阵列的加热，第一焊面为第一周期分布的加热条阵列工作，第二焊面为第二周期分布的加热条阵列工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面能保证在无动作机构的条件下：加热轮齿或加热条阵列、铝箔均不动作，铝箔放在规整的定们框内，用机械手逐片清加铝箔，加热轮齿或加热条阵列亦机械动作加热加压焊接。
加热轮齿的焊接方式为：加热轮齿构成了两组周期的加热轮齿交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，如果通过感应加热方式控制加热轮齿的加热，第一焊面为第一周期分布的加热轮齿加热工作，第二焊面为第二周期分布的加热轮齿加热工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面，后者平移2T，加热轮齿在滚动时：铝箔均不动作，铝箔放在规整的框内，用机械手逐片加铝箔，加热轮齿均作相同的动作且在相同的位置启动，相邻焊面的加热条阵列平移2T。
加热轮齿或加热条阵列的温度采用与钎焊层的材料有关，加热轮齿或加热条阵列的温度控制在高于钎焊层的材料融点温度的60-100℃。
铝或铝合金材料蜂窝板制备设备，包括定位框、加热轮齿或加热条阵列及移动机械手、铝箔机械手供箔装置，铝箔机械手供箔装置包括若干负压吸盘及移动装置，定位框边缘设有铝箔出位传感器，加热轮齿或加热条阵列的长度覆盖整个定位框的长度方向对定位框内铝箔加热施焊，加热轮齿的间隔或加热条阵列中加热条阵列均匀间隔的距离为3T，加热轮齿或加热条阵列中加热条阵列加热的宽度加上间隔的宽度为4T；移动机械手将加热轮齿或加热条阵列移开或置于定位框内铝箔加热施焊，铝箔机械手供箔装置将铝箔逐张移动到定位框内。
是加热轮齿或加热条阵列构成了两组周期加热轮齿或加热条阵列交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，通过电阻或感应加热方式控制加热轮齿或加热条阵列的加热，第一焊面为第一周期分布的加热条阵列工作，第二焊面为第二周期分布的加热条阵列工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面；加热轮齿或加热条阵列、铝箔均不动作，铝箔放在规整的定位框内，用铝箔机械手逐片添加铝箔，移动机械手抬起阵列分布加热条阵列，添加铝箔、再放下阵列分布加热条阵列。
包括定位框、齿轮式加热轮齿、铝箔机械手供箔装置，铝箔机械手供箔装置包括若干负压吸盘及移动装置，定位框边缘设有铝箔出位传感器，齿轮式加热轮齿的长度覆盖整个定位框的长度方向对定位框内铝箔加热施焊，加热轮齿间隔的距离为3T，加热轮齿或加热条阵列中加热条阵列加热的宽度加上间隔的宽度为4T；移动机械手将加热轮齿置于定位框内铝箔加热加压施焊，铝箔机械手供箔装置将铝箔逐张移动到定位框内；用铝箔机械手逐片添加铝箔后，齿轮式加热轮齿在定位框滚动加压施焊并重复动作；加热轮齿构成了两组周期的加热轮齿交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，如果通过感应加热方式控制加热轮齿的加热，第一焊面为第一周期分布的加热轮齿加热工作，第二焊面为第二周期分布的加热轮齿加热工作，加热轮齿在滚动时：铝箔均不动作，铝箔放在规整的框内，用机械手逐片清加铝箔，加热轮齿均作相同的动作(在相同的位置启动)，相邻焊面的加热条阵列平移2T。
叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层是整面的喷涂，也可以是在所有的加热焊接条部位喷涂钎焊层(以上两种方式的喷涂钎焊层在钎焊时控制要求较高，钎焊时的时间和温度控制要求高，既要保证所需焊面的并无虚焊的可靠焊接，又不至于影响到所需焊面下层)，也可以是在焊接条即加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列触及的区域上喷涂钎焊层(此时，相临叠加的铝或铝合金箔面的喷涂的钎焊层在宽度方向是错位2T的距离)，即所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的位置是完全相同的，此时，所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的加热焊接条部位相同，加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在后面的焊接面施焊时，可以保证不对相临叠加的铝或铝合金箔焊面有影响，可以保证准确的位置具有准确的焊接面即加热焊接条部位，在厚度方向拉开，就得到如图1的铝(合金)蜂窝，由于焊接面即加热焊接条部位是双层的0.02-1mm箔厚，因此，整个六边形的蜂窝的结构的支承重量极好，甚至可以达到50kg/cm2。
采用印刷工艺丝网或凹版印等印制钎焊层也是一个良好的方法，均印制成间隔3T的加热焊接条部位钎焊层，在焊接时相邻层的铝或铝合金箔叠加时，每个相邻层铝合金箔在铝箔的宽度位置移位2T进行叠加，或加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在铝箔的宽度位置移位2T进行焊接。
焊接完成后，对半成品进行保温时效处理20-50min，根据不同的钎焊料可以控制不同的时效处理温度。
在钎焊的焊接区施加氮气流保护是一好的方法，可以保证本发明0.5-180秒之间的焊接时间热钎焊质量，最好是10-30秒的钎焊时间。
加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的加热源采用中频感应线圈或电热元件如PCT均匀嵌置或分布的方式，轮齿的均匀间隔与加热条阵列轮齿或均匀间隔相同，加热的宽度亦相同，为T。T即为六角蜂窝的六边形的边长，一般的长度为3-15mm,超过此范围亦没有超出本发明的范围。加热轮齿或均匀间隔的加热条阵列器通常采用钢或合金作为基材。
铝或铝合金材料蜂窝板制备是铝蜂窝拉开后，在铝蜂窝的上下截面仍通过钎焊方式焊接铝(合金)板，铝(合金)板的焊接面上设有第二种钎焊层，铝(合金)板的钎焊焊接温度低于铝或铝合金箔的热钎焊温度50℃以上，铝(合金)板的钎焊时不至于因温度影响到铝或铝合金箔的热钎焊接面。铝(合金)板的焊接时采用隔离氧气的气体保护(氮气、二氧化碳等)的整体炉加热且加压方式，上下铝板的焊接面上设有同时设有第二种钎焊层，压力为0.5-2kg/cm2。第二种钎焊层采用Zn-Al-SN合金钎料，第一种钎焊层采用Zn-Al合金钎料，Al的重量份在19-23，钎焊温度比第二种钎焊层的提高50-100℃。钎焊层厚度为5～50μm之间。
加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的加热源采用中频感应线圈或电热元件均匀嵌置或分布的方式，轮齿的均匀间隔与加热条阵列轮齿或均匀间隔相同，加热的宽度亦相同，为T；T即为六角蜂窝的六边形的边长，长度为3-15mm。
采用不锈钢丝丝网喷涂印刷的方式，钎焊层均印制成间隔3T的加热焊接条部位，在焊接时相邻层的铝或铝合金箔叠加时，每个相邻层铝合金箔在铝箔的宽度位置移位2T进行叠加，或加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在铝箔的宽度位置移位2T进行焊接，在钎焊的焊接区施加氮气流保护。
有益效果：针对现有技术的不足，有330摄氏度温度等使用条件下可保证铝蜂窝板不会开裂。克服现有铝或铝合金材料蜂窝板在较高温度条件下易老化失效，批量加工的效率高，成本低，滚轮钎焊时快速。采用Zn-Al-SN和Zn-Al合金钎料为低熔点钎料，温度可以控制在450℃左右，远低于铝合金钎料的熔焊温度，钎焊时不会对基体产生熔蚀现象。采用Zn-Al-ZN合金粉末进行等离子喷涂制备的涂层表面颗粒度小，厚度均匀。
附图说明
图1为本发明六角蜂窝的横截面示意图；
图2为本发明在铝箔叠加焊接时结构示意图；
图3为本发明加热齿轮的轮齿的结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示：的铝(合金)蜂窝，在厚度方向拉开，由于焊接面即加热焊接条部位是上下双层铝箔1的0.1-0.2mm箔厚，典型的T长度即六边形长度为3-8mm，每个六边形蜂窝格3中，其它四个边是T长度，但是为单层铝箔2、2-1厚。图中单层铝箔2、单层铝箔2-1表示是两层铝箔。加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列10，10-1表示间隔的轮齿的间隔的加热条阵列(未加热)。
铝或铝合金材料蜂窝板制备，第一焊面是在第一与第二层铝或铝合金箔(箔的整个宽度不限，可以达到一米左右或以上，在采用加热齿轮时可以连续齿轮滚动运行焊接)上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行0.5-180秒之间的热钎焊，叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层，铝或铝合金箔的厚度在0.02-1mm，轮齿或均匀间隔的加热条阵列的宽度为T，则热钎焊的宽度为T；如果箔的整个宽度为1000mm，T为10mm,则对整张箔同时加热焊接时加热条阵列为25条均匀排列；加热进行热钎焊的长度等于加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的长度，长度也不限，为长度为10-100cm，10-50cm亦可,展开后成为六角蜂窝后制造蜂窝板，六角蜂窝的长度只要覆盖板的厚度即可，事实上蜂窝板一般均在5cm以下，需要在垂直于加热条阵列即焊接面的方向切割成蜂窝板芯的厚度再焊接面板，蜂窝板芯的上下表面均焊接铝面板。
焊接时的主要通过接触加压的加热的方式，压力为0.5-2kg/cm2，焊接设备的主要元件是加热轮齿或加热条阵列，加热轮齿的间隔或加热条阵列均匀间隔的距离为3T，加热的宽度加上间隔的宽度为4T(即周期的长度)；第二焊面是在叠加的第三层铝或铝合金箔面上进行，对叠合的在第二、三层两层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列进行0.5-180秒之间的热钎焊，但加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在宽度方向移动2T；加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列，叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层；第三焊面是在第三层铝或铝合金箔面上进行，在第三四层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行0.5-180秒之间的热钎焊，加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的位置与第一焊面相同，依此类推，每叠加的一层铝或铝合金箔进行一次焊接，所有第奇数个焊面时加热齿轮的轮齿的位置相同、即加热焊接条部位相同，而第偶数个焊面的加热齿轮的轮齿的位置亦相同，第偶数个焊面的加热齿轮的轮齿与第奇数个焊面的加热齿轮的轮齿在宽度方向移位2T；焊接完需要层数的铝或铝合金箔后，在厚度方向拉开，就得到如图1的铝(合金)蜂窝，每个六边形的蜂窝的上下边为焊接缝。
如上所述，第二焊面移位了2T可以通过如下方式：加热轮齿的间隔或加热条阵列在加热条阵列的宽度方向移位2T方式，或通过均匀设置加热轮齿或加热条阵列的间隔，每间隔1T设有一加热轮齿或加热条阵列，则一个加热周期为2T；加热轮齿或加热条阵列构成了两组周期加热轮齿或加热条阵列交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，如果通过感应加热方式控制加热轮齿或加热条阵列的加热，第一焊面为第一周期分布的加热条阵列工作，第二焊面为第二周期分布的加热条阵列工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面(其实只是平移2T)，这样保证在无动作机构的条件下：加热轮齿或加热条阵列、铝箔均不动作，铝箔放在规整的定们框内，用机械手逐片清加铝箔，加热设备亦机械动作(抬起阵列分布加热条阵列添加铝箔、放下阵列分布加热条阵列)，可以保持质量的机械化生产。
加热轮齿的生产方式类似上述，参见图3，加热轮齿构成了两组周期的加热轮齿交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，如果通过感应加热方式控制加热轮齿的加热，第一焊面为第一周期分布的加热轮齿加热工作，第二焊面为第二周期分布的加热轮齿加热工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面(其实只是平移2T)，加热轮齿在滚动时：铝箔均不动作，铝箔放在规整的框内，用机械手逐片加铝箔，加热轮齿均作相同的动作(在相同的位置启动)，相邻焊面的加热条阵列平移2T，可以保持质量的机械化生产。
加热轮齿或加热条阵列的温度采用与钎焊层的材料有关，一般加热轮齿或加热条阵列的温度控制在高于钎焊层的材料融点温度的60-100℃。
叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层是整面的喷涂钎焊层或者是夹一层钎焊层料，焊接时的主要通过接触加压的加热的方式——加热轮齿或加热条阵列下面的直接焊接条焊面进行焊接，非加热轮齿或加热条阵列的区域不会进行焊接，在第二个焊接面进行焊接时，通过控制加热轮齿或加热条阵列的温度和焊接时间对第二个焊接面焊接，尽量不影响到相邻的焊面，尤其是加热轮齿或加热条阵列下面的相隔一层的区域产生粘边的焊接。以上方式的喷涂钎焊层在钎焊时控制要求较高，钎焊时的时间和温度控制要求高，既要保证所需焊面的并无虚焊的可靠焊接，又不至于影响到所需焊面下层。
因此，最好是在所有的加热焊接条部位喷涂钎焊层，即在焊接条即加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列触及的区域上喷涂钎焊层(此时，相临叠加的铝或铝合金箔面的喷涂的钎焊层在宽度方向是错位2T的距离)，即所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的位置是完全相同的，此时，所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的加热焊接条部位相同，加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在后面的焊接面施焊时，可以保证不对相临的间隔2T的铝或铝合金箔焊面有影响，不于产生焊接的粘连，可以保证准确的位置具有准确的焊接面即加热焊接条部位。本发明是每加一层铝箔(表面涂有钎焊料)焊接一次。
本发明的加工设备可以参考附图2、3：铝或铝合金材料蜂窝板制备设备，包括定位框、加热轮齿或加热条阵列及移动机械手、铝箔机械手供箔装置，铝箔机械手供箔装置包括若干负压吸盘及移动装置，定位框边缘设有铝箔出位传感器，加热轮齿或加热条阵列的长度覆盖整个定位框的长度方向对定位框内铝箔加热施焊，加热轮齿的间隔或加热条阵列中加热条阵列均匀间隔的距离为3T，加热轮齿或加热条阵列中加热条阵列加热的宽度加上间隔的宽度为4T；移动机械手将加热轮齿或加热条阵列移开或置于定位框内铝箔加热施焊，铝箔机械手供箔装置将铝箔逐张移动到定位框内；
或加热轮齿或加热条阵列构成了两组周期加热轮齿或加热条阵列交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，通过电阻或感应加热方式控制加热轮齿或加热条阵列的加热，第一焊面为第一周期分布的加热条阵列工作，第二焊面为第二周期分布的加热条阵列工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面(其实只是平移2T)，这样保证在无动作机构的条件下：加热轮齿或加热条阵列、铝箔均不动作，铝箔放在规整的定位框内，用铝箔机械手逐片添加铝箔，移动机械手抬起阵列分布加热条阵列，添加铝箔、再放下加热轮齿或加热条阵列亦机械动作加热加压焊接。，可以保持质量的机械化生产。
铝或铝合金材料蜂窝板制备设备，包括定位框、齿轮式加热轮齿、铝箔机械手供箔装置，铝箔机械手供箔装置包括若干负压吸盘及移动装置，定位框边缘设有铝箔出位传感器，齿轮式加热轮齿的长度覆盖整个定位框的长度方向对定位框内铝箔加热施焊，加热轮齿间隔的距离为3T，加热轮齿或加热条阵列中加热条阵列加热的宽度加上间隔的宽度为4T；移动机械手将加热轮齿置于定位框内铝箔加热加压施焊，铝箔机械手供箔装置将铝箔逐张移动到定位框内；用铝箔机械手逐片添加铝箔后，齿轮式加热轮齿在定位框滚动加压施焊并重复动作。加热轮齿构成了两组周期的加热轮齿交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，如果通过感应加热方式控制加热轮齿的加热，第一焊面为第一周期分布的加热轮齿加热工作，第二焊面为第二周期分布的加热轮齿加热工作，加热轮齿在滚动时：铝箔均不动作，铝箔放在规整的框内，用机械手逐片清加铝箔，加热轮齿均作相同的动作(在相同的位置启动)，相邻焊面的加热条阵列平移2T。
如图1的铝(合金)蜂窝，在厚度方向拉开，由于焊接面即加热焊接条部位是双层的0.1-0.2mm箔厚，典型的T长度即六边形长度为3-8mm。
采用印刷工艺丝网或凹版印等印制钎焊层也是一个良好的方法，还可以采用不锈钢丝丝网喷涂印刷的方式，钎焊层均印制成间隔3T的加热焊接条部位(周期为4T)，在焊接时相邻层的铝或铝合金箔叠加时，每个相邻层铝合金箔在铝箔的宽度位置移位2T进行叠加，或加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在铝箔的宽度位置移位2T进行焊接。
焊接完成后，对半成品进行保温时效处理20-50min，根据不同的钎焊料可以控制不同的时效处理温度，一般250-300℃。
在钎焊的焊接区施加氮气流保护是一好的方法，可以保证本发明0.5-180秒之间的焊接时间热钎焊质量，最好是10-30秒的钎焊时间。
铝或铝合金材料蜂窝板制备是铝蜂窝拉开后，在铝蜂窝的上下截面仍通过钎焊方式焊接铝(合金)板，铝(合金)板的焊接面上设有第二种钎焊层，铝(合金)板的钎焊焊接温度低于铝或铝合金箔的热钎焊温度，尤其低于铝或铝合金箔的热钎焊温度50℃以上，铝(合金)板的钎焊时不至于因温度影响到铝或铝合金箔的热钎焊接面。铝(合金)板的焊接时采用隔离氧气的气体保护(氮气、二氧化碳等)的整体炉加热方式，上下铝板的焊接面上设有同时设有第二种钎焊层，压力为0.5-2kg/cm2。
第二种钎焊层采用Zn-Al-SN合金钎料，采用等离子电弧喷涂制备钎焊层，该钎焊层制备包括以下步骤：将Zn粉、SN粉与Al粉均匀混合形成Zn-Al-SN合金钎料，按照质量分数为Zn 80，SN 5，Al15左右；将混合好的Zn-Al-SN合金粉末装入等离子喷涂焊机中，等离子喷涂设备设定电压为40-60V，电流为600A，等离子喷涂时通入氩气进行保护；启动等离子喷涂焊机，Zn-Al-SN合金钎料经过等离子喷涂机，熔化形成细小颗粒液滴，在工件表面凝固形成钎焊层对工件焊接。钎焊工艺为410±5℃钎焊，保温30±10min，试样结合情况良好。对于低熔点Zn-Al-SN钎料，采用喷涂技术在3003铝合金基体表面制备钎焊层，钎焊层厚度可以达到微米甚至纳米级别，低于传统箔带钎料的厚度，符合轻量化要求。采用DSC测试钎料熔化温度，SEM对钎料及钎焊接头进行微观组织的观察，研究出良好可用的钎焊工艺，保证对钎焊接头的钎焊质量。
第一种钎焊层亦可采用Zn-Al合金钎料，Al的重量份在19-23，钎焊温度比第二种钎焊层的提高50-100℃。
采用等离子喷涂制备的钎焊层，其厚度为5～50μm之间，且钎焊层厚度可控。所待焊件为任意形状。Zn-Al-SN合金粉的等离子喷涂工艺参数为：等离子喷涂设备设定工作电压40V，电流为600A，氩气50L/min中通入氢气10L/min，送粉气体40L/min，送粉速度0.95r/min；Zn-Al-SN合金钎料制备成的钎焊层涂层不需要表面处理，光洁度高，颗粒度小。
加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的加热源采用中频感应线圈或电热元件均匀嵌置或分布的方式，轮齿的均匀间隔与加热条阵列轮齿或均匀间隔相同，加热的宽度亦相同，为T。T即为六角蜂窝的六边形的边长，一般的长度为3-15mm,超过此范围亦没有超出本发明的范围。加热轮齿或均匀间隔的加热条阵列器通常采用钢或铝合金作为基材。
在相同的钎焊温度下，随着钎焊时间的增加，原子获得能量逐渐增加，原子互相扩散量增加，熔合区增大。Zn-Al-ZN合金粉(质量分数为Zn80，Al15、SN5)的等离子喷涂最佳工艺参数为：工作电压50V，电流为600A，氩气50L/min，氢气10L/min，送粉气体40L/min，送粉速度0.95r/min。Zn-Al——SN合金制备的涂层不需要表面处理，光洁度高，颗粒度小，涂层厚度可达25μm；
等离子喷涂实验工艺参数。
经等离子喷涂后的Zn-Al-SN合金钎料钎焊层样板，观察表面可以看出，表面颗粒细小，分布均匀，采用氩气保护，无明显的氧化现象，不需要对表面进行处理。
由DSC测试结果可知，Zn-Al-SN合金钎料的熔点大约在385℃，为研究涂层在同一钎焊温度下保温不同时间的变化，将该试样在410℃下保温10、20、30、40min，观察其变化。随着钎焊保温时间增加，钎焊层与基体间的界限开始模糊，熔合区变大。为410℃钎焊保温20min后基体与钎焊层能谱分析及区域面扫描，分析可知，两种元素相互渗透程度增加，Zn原子不仅在钎料涂层中分布，由于钎焊层与焊缝存在原子浓度梯度，钎焊层中Zn原子含量高逐渐向焊缝中扩散，基体中Al原子不断向焊缝中扩散，钎焊层与基体的结合效果比之前加热10min的明显。
钎焊层在430℃保温10min时，已经发生明显的熔合现象。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是采用铝或铝合金箔多层叠合不断形成多个焊面的热钎焊焊接方法，第一焊面是在第一、二层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行加压热钎焊，叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层，铝或铝合金箔的厚度在0.02-1mm，轮齿或均匀间隔的加热条的宽度为T均形成有间隔的若干热钎焊条，则每个热钎焊条的宽度为T；加热进行热钎焊的长度等于加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的长度；轮齿的间隔或加热条均匀间隔的距离为3T，加热的宽度加上间隔的宽度为4T；第二焊面是在叠加的第三层铝或铝合金箔面上进行，对叠合的在第二、三层两层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列进行热钎焊，但加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列在宽度方向移动2T热钎焊则形成另一分布的有间隔的若干热钎焊条，加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列亦对叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层热钎焊；第三焊面是在第三层铝或铝合金箔面上进行，在第三四层铝或铝合金箔上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行热钎焊，加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的位置与第一焊面相同，依此类推重复，每叠加的一层铝或铝合金箔进行一次焊接，所有第奇数个焊面时加热齿轮的轮齿的位置相同、即加热焊接条部位相同，而第偶数个焊面的加热齿轮的轮齿的位置亦相同，第偶数个焊面的加热齿轮的轮齿与第奇数个焊面的加热齿轮的轮齿在宽度方向移位2T；
在焊接条即加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列触及的区域上喷涂钎焊层，即所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的位置是完全相同的，此时，所有的奇数或所有的偶数张喷涂钎焊层的加热焊接条部位相同，焊接时的过接触加压的加热的方式，压力为0.5-2kg/cm2。
2.根据权利要求1或2所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是铝或铝合金材料蜂窝板制备，第一焊面是在第一与第二层铝或铝合金箔(箔的整个宽度不限，可以达到一米左右或以上，在采用加热齿轮时可以连续齿轮滚动运行焊接)上以加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列对叠合的两层铝或铝合金箔进行0.5-180秒之间的热钎焊，叠合的两层铝或铝合金箔的中央夹有一层钎焊层，铝或铝合金箔的厚度在0.02-1mm，轮齿或均匀间隔的加热条阵列的宽度为T，加热进行热钎焊的长度等于加热齿轮的轮齿或均匀间隔的加热条阵列的长度，展开后成为六角蜂窝后制造蜂窝板，六角蜂窝的长度覆盖板的厚度，在垂直于加热条阵列即焊接面的方向切割成蜂窝板芯的厚度再焊接面板，蜂窝板芯的上下表面均焊接铝面板。
3.根据权利要求1或2所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是加热齿轮轮齿或均匀间隔的加热条阵列长度为10-100cm。
4.根据权利要求1或3之一所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是第二焊面移位了2T通过如下方式：加热轮齿的间隔或加热条阵列在加热条阵列的宽度方向移位2T方式，或通过均匀设置加热轮齿或加热条阵列的间隔，每间隔1T设有一加热轮齿或加热条阵列，则一个加热周期为2T；加热轮齿或加热条阵列构成了两组周期加热轮齿或加热条阵列交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T。
5.根据权利要求1或3之一所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是通过感应加热方式控制加热轮齿或加热条阵列的加热，第一焊面为第一周期分布的加热条阵列工作，第二焊面为第二周期分布的加热条阵列工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面能保证在无动作机构的条件下：加热轮齿或加热条阵列、铝箔均不动作，铝箔放在规整的定们框内，用机械手逐片清加铝箔，加热轮齿或加热条阵列亦机械动作加热加压焊接。
6.根据权利要求1或3之一所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是加热轮齿的焊接方式为：加热轮齿构成了两组周期的加热轮齿交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，如果通过感应加热方式控制加热轮齿的加热，第一焊面为第一周期分布的加热轮齿加热工作，第二焊面为第二周期分布的加热轮齿加热工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面，后者平移2T，加热轮齿在滚动时：铝箔均不动作，铝箔放在规整的框内，用机械手逐片加铝箔，加热轮齿均作相同的动作且在相同的位置启动，相邻焊面的加热条阵列平移2T。
7.根据权利要求1或3之一所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备方法，其特征是加热轮齿或加热条阵列的温度采用与钎焊层的材料有关，加热轮齿或加热条阵列的温度控制在高于钎焊层的材料融点温度的60-100℃。
8.铝或铝合金材料蜂窝板制备设备，其特征是包括定位框、加热轮齿或加热条阵列及移动机械手、铝箔机械手供箔装置，铝箔机械手供箔装置包括若干负压吸盘及移动装置，定位框边缘设有铝箔出位传感器，加热轮齿或加热条阵列的长度覆盖整个定位框的长度方向对定位框内铝箔加热施焊，加热轮齿的间隔或加热条阵列中加热条阵列均匀间隔的距离为3T，加热轮齿或加热条阵列中加热条阵列加热的宽度加上间隔的宽度为4T；移动机械手将加热轮齿或加热条阵列移开或置于定位框内铝箔加热施焊，铝箔机械手供箔装置将铝箔逐张移动到定位框内。
9.根据权利要求8所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备设备，其特征是加热轮齿或加热条阵列构成了两组周期加热轮齿或加热条阵列交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，通过电阻或感应加热方式控制加热轮齿或加热条阵列的加热，第一焊面为第一周期分布的加热条阵列工作，第二焊面为第二周期分布的加热条阵列工作，依次类推，奇数与偶数个焊面均在不同的位置焊接形成不同的焊面；加热轮齿或加热条阵列、铝箔均不动作，铝箔放在规整的定位框内，用铝箔机械手逐片添加铝箔，移动机械手抬起阵列分布加热条阵列，添加铝箔、再放下阵列分布加热条阵列。
10.根据权利要求8所述的铝或铝合金材料蜂窝板制备设备，其特征是包括定位框、齿轮式加热轮齿、铝箔机械手供箔装置，铝箔机械手供箔装置包括若干负压吸盘及移动装置，定位框边缘设有铝箔出位传感器，齿轮式加热轮齿的长度覆盖整个定位框的长度方向对定位框内铝箔加热施焊，加热轮齿间隔的距离为3T，加热轮齿或加热条阵列中加热条阵列加热的宽度加上间隔的宽度为4T；移动机械手将加热轮齿置于定位框内铝箔加热加压施焊，铝箔机械手供箔装置将铝箔逐张移动到定位框内；用铝箔机械手逐片添加铝箔后，齿轮式加热轮齿在定位框滚动加压施焊并重复动作；加热轮齿构成了两组周期的加热轮齿交叉分布10和10-1，第二周期分布的加热条阵列10-1是第一周期分布的加热条阵列10平移2T，如果通过感应加热方式控制加热轮齿的加热，第一焊面为第一周期分布的加热轮齿加热工作，第二焊面为第二周期分布的加热轮齿加热工作，加热轮齿在滚动时：铝箔均不动作，铝箔放在规整的框内，用机械手逐片清加铝箔，加热轮齿均作相同的动作(在相同的位置启动)，相邻焊面的加热条阵列平移2T。
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