CN108005302A - 一种翻边芯材 - Google Patents

Abstract

一种翻边芯材，包括上面板、下面板、中间的若干个芯管以及芯管与上面板、下面板间的钎焊层，所述芯管的上下两端均翻边，所述芯管的翻边与上面板、下面板之间钎焊相接。本发明一方面在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大；另一方面，能够提高芯管与钎焊料之间的连接界面强度，进而提高整个钎焊层的抗拉强度和冲击热应力，且保温和隔音效果好。

Description

一种翻边芯材

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是一种翻边芯材。

背景技术

在建筑行业，建筑材料特别重要，建筑材料通过组合，制成建筑物中的梁、板或立柱。

随着工业化和现代化的推进，因水泥板具有更好的支撑强度，现代社会大多使用水泥板作为梁、立柱等基材，从而使房子更加牢固。然而，采用水泥板作为建筑基材，会存在如自重大、施工周期长、施工期间易受扰动和不环保等缺点。为了解决这些问题，建筑行业开始采用金属材料作为建筑基材。

现有技术中，通常采用实心钢板作为建筑基材，利用钢的高强度性能，对房屋进行构架建设。然而这种方式通常用料较多，在用于高层建筑时虽然可以保证建筑的强度，但是会带来自重大、材料浪费多等问题；在进行建筑板材的安装和起吊过程中，由于体积大，重量重，会大大增加建筑人员的劳动强度，且存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种用料省、自重轻、结构强度高，保温效果好，使用寿命长的翻边芯材。

本发明的技术方案是：一种翻边芯材，包括上面板、下面板、中间的若干个芯管以及芯管与上面板、下面板间的钎焊层，所述芯管的上下两端均翻边，所述芯管的翻边与上面板、下面板之间钎焊相接。

本发明具有以下优点：

（1）将芯管与上面板、下面板通过钎焊层连接成一体，与现有技术相比，在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大。这是因为：上面板和下面板受到应力后会疏散到各个芯管上，横向和竖向受力小，不易变形，从而减少芯材的整体应力，进而增大结构的整体强度和稳定性。且芯管的存在大大提高了轻量化，由于重量轻，便于安装和起吊，大大降低了操作人员的劳动强度，提高安全性。

（2）通过在芯管的上下两端设计翻边结构，一方面便于钎焊，降低与钎焊料连接的难度，使钎焊连接可一次性完成，且大大降低废品率；另一方面，能够提高芯管与钎焊料之间的连接界面强度，进而提高整个钎焊层的抗拉强度和冲击热应力。

进一步，所述钎焊层冲孔翻边，使得芯管套在钎焊层的翻边上定位。通过将钎焊层冲孔翻边，即钎焊料包裹住芯管的翻边，并向芯管内延伸，使得芯管套在钎焊层的翻边上，这样就能够将芯管牢固定位在面板之间，不易产生松动，能够提高整体结构的承力能力。

进一步，所述钎焊层在非芯管处镂空。镂空的设计一方面节省钎焊料，提高芯材的轻量化，另一方面，能够防止过多的钎焊料在加热过程中堆积，从而导致钎焊不均匀，大大提高钎焊质量。

进一步，所述镂空的钎焊层边缘通过翻边加强。在钎焊层边缘设置翻边，一是能够加强钎焊层的连接强度；二是能够防止芯管受到磨损，还能防止最边上的芯管产生松动，通过钎焊层四周翻边，能够与最边上的芯管之间产生相互的作用力，不会使芯管单独受力而产生松动等现象，进而提高芯材的整体强度。

进一步，所述钎焊层采用铜钎焊料、铝钎焊料或锡钎焊料。采用钎焊对环境变化的敏感度非常低，持久性长，能够使整个结构的受力更加均匀，且耐高温。

进一步，所述芯管的上部和下部均设有小孔。小孔的设置目的是使芯管能够充入保温材料，尤其是发泡材料。之所以将小孔设置于上部和下部，是因为填充保温材料是在芯材连接成型后进行的，位于中间部分的芯管上的小孔会被周边的芯管阻挡，以致无法充入保温材料，这样，可以沿着芯管的上边沿或下边沿使流动的保温材料流入上部或下部的小孔内即可。另外，上部的小孔和下部的小孔可以位于同一侧，也可以位于不同侧。

进一步，所述芯管的内部通过所述小孔充入保温材料。

其中保温材料可以是发泡材料或气凝胶等。通过填充发泡材料或气凝胶等保温材料，一方面能够减少芯管内的对流，提高隔音效果；另一方面，可作为支撑结构，使芯管不受弯，增加芯管的支撑力；并且泡沫的使用寿命长，由于里面没有空气，不会发生裂缝和各种反应等。

发泡材料优选为树脂材料，树脂材料可以是但不限于聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂。本发明优选为聚氨酯，因为聚氨酯主要具有以下优点：（1）保温性能好。导热系数在0.025左右；（2）防水性能好。泡沫孔是封闭的，封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去；（3）粘结性能好，耐老化。

进一步，所述若干个芯管的排列方式为正三角形、方形、梯形或多边形。本发明对芯管的排列方式不作具体限定，只要能够保证芯材的整体强度即可。

进一步，所述若干个芯管之间紧密排列或间隔排列。

进一步，所述芯管内设有无机保温材料。无机保温材料可以是但不限于保温棉、发泡无机颗粒。无机保温材料是在钎焊之前填入的，一方面能够提高保温性能，并加快发泡材料的发泡速度；另一方面，相比有机保温材料而言，在高温下不易膨胀。

进一步，所述若干个芯管的四周边缘设有边框。其中，边框为金属边框或非金属边框。边框可以是匚型槽结构或一边带缺口的口字型结构等。边框的设置能够提高芯材的整体强度。边框可以设置于上面板和下面板之间的相对的两侧边缘，也可以在面板的四个侧面均设置边框。

进一步，所述上面板和/或下面板为金属板或碳板。碳板具有耐高温、散热快、线膨胀系数低、强度高、耐腐蚀和质量轻等优点，且碳板容易成型，易于加工，成本低。而金属板具有强度大，耐腐蚀的优点。

进一步，所述上面板和/或下面板的材质为不锈钢、玻璃钢、碳钢、钛钢或铝合金中的一种。

本发明的芯材可以用作建筑用承重材料，包括梁、柱或板。其中板可以是楼板、内墙板、外墙板、屋顶板等。芯材能够在节省材料的同时，保证整个梁、柱或板自重轻，而重量轻时，对地震的反应能力就小，间接地提高了整个楼层的结构强度，抗震能力强。且由于重量轻，便于安装和起吊，大大降低了建筑工人的劳动强度，提高安全性。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是图2所示实施例2的侧视图；

图4是本发明实施例3的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示：一种翻边芯材，包括上面板1、下面板2、中间的若干个芯管3以及芯管3与上面板1、下面板2间的钎焊层4，芯管3的上下两端均翻边，使得翻边后的外径大于芯管3的直径；芯管3的翻边31与上面板1、下面板2之间钎焊相接，即相邻芯管3的翻边31之间紧密排列，排列后通过钎焊料在翻边上形成钎焊层4。

钎焊层4冲孔翻边，使得芯管3套在钎焊层4的翻边上定位。

本实施例中，钎焊料为铜钎焊料，钎焊层4在非芯管处设有镂空5，并镂空成三角形。镂空5的钎焊层4边缘通过翻边加强，翻边与钎焊层4的平面垂直。若干个芯管3排列成长方形。

芯管3的上部和下部均设有小孔，即上边小孔32和下边小孔33。位于周边位置的芯管3，可直接通过上边小孔32或下边小孔33充入聚氨酯原液，在芯管3内发泡成泡沫聚氨酯；而位于中间位置的芯管3，则需要沿着芯管3的上边沿或下边沿使流动的聚氨酯原液流入上边小孔32或下边小孔33内即可。

此外，芯管3内提前设有发泡无机颗粒，一方面便于充入聚氨酯原液时能够快速发泡，另一方面，能够提高保温效果。

若干个芯管3的前侧和后侧边缘设有边框，边框为一边带缺口的口字型结构，采用不锈钢材质，边框通过钎焊与上面板1、下面板2连接成一体。

本实施例中，本实施例的上面板1和下面板2均为不锈钢板，芯管3为654SMO不锈钢管，654SMO不锈钢为超级奥氏体不锈钢，具有较高的屈服强度、抗拉强度和延伸率，且防腐性能好，能够大大提高整体结构的强度，提高使用寿命，且具有低导热系数，保温效果好。另外，采用低导热系数的不锈钢材质，一方面导热系数低能够大大提高保温效果，用作建筑材料时冬暖夏凉，大大提高居住的舒适感；另一方面，不锈钢材质具有遇水不生锈的特性，由于房屋需要经受雨水的洗刷，在经受长期的雨水洗刷后，房屋的钢架结构容易受到雨水的侵蚀，采用不锈钢，则可以防止钢架受潮生锈，从而延长整个房屋的使用寿命，理论上可以保证整个房屋永久不坏。

实施例2

如图2和图3所示：与实施例1的区别在于，一种钎焊夹芯复合板，包括上面板1、下面板2、中间的若干个芯管3以及芯管3与上面板1、下面板2间的钎焊层4’；若干个芯管3间隔排列，且相邻芯管的间隔距离为20mm，通过将若干个芯管间隔排列，能够节省芯管的数量，降低成本，且能够缩短钎焊时间。芯管3的上下两端均翻边，芯管3的翻边31与上面板1、下面板2之间以及芯管3的翻边31与相邻的其它芯管的翻边之间均钎焊相接。

具体地，钎焊层4’冲孔翻边，即钎焊料包裹住芯管3的翻边31，并向芯管3内延伸，使得芯管3套在钎焊层4’的翻边上，这样就能够将芯管3牢固定位在面板之间。

本实施例中，若干个芯管3排列成长方形，钎焊料为铜钎焊料，钎焊层4’在非芯管处设有镂空5’。其中，镂空5’的具体结构为：相邻的芯管3的翻边31之间通过钎焊成型的连接筋51连接成一体，即以芯管3为中心形成放射状的结构，连接筋51的厚度为10mm。通过连接筋51连接，既能够提高芯管3之间的连接强度，能够实现轻量化。

镂空5’的钎焊层4’边缘通过翻边加强，即钎焊层4’的四周边缘翻边，与钎焊层4’的平面垂直。

若干个芯管3的四周边缘设有边框6，边框6为一边带缺口的口字型结构，采用不锈钢材质，边框6通过钎焊料与上面板1、下面板2连接成一体。

其它同实施例1。

实施例3

如图4所示：与实施例2的区别在于，钎焊层4在非芯管处设有镂空5”。其中，镂空5”的具体结构为：相邻的芯管3的翻边31之间通过钎焊成型的连接筋51连接成一体，即以芯管3为中心形成放射状的结构，且每三个相邻的芯管3之间的镂空结构之间设置有一根钎焊成型的加强筋52加强，即三个相邻的芯管3中的其中一条连接筋51，与其相对的芯管3的翻边31之间设有加强筋52。

其它结构同实施例1。

实施例4

与实施例1或实施例2的区别在于，钎焊层的焊料为铝钎焊料。

上面板和下面板均为碳板。

芯管的上部和下部均设有小孔，即上边小孔和下边小孔，通过上边小孔或下边小孔向芯管内充入气凝胶，且芯管内还提前设置有保温棉。

其它结构同实施例1或实施例2。

实施例5

与实施例1或实施例2的区别在于，发泡原液为酚醛树脂原液，钎焊层的焊料为锡钎焊料。

其它结构同实施例1或实施例2。

实施例6

与实施例1或实施例2的区别在于，芯管为254SMO不锈钢管。

其它同实施例1或实施例2。

综上所述，本发明具有以下优点：

（1）将芯管与上面板、下面板通过钎焊层连接成一体，使得在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大；

（2）通过在芯管的上下两端设计翻边结构，一方面便于钎焊，降低与钎焊料连接的难度，使钎焊可连接一次性完成；另一方面，能够提高芯管与钎焊料之间的连接界面强度，进而提高整个钎焊层的抗拉强度和冲击热应力；

（3）钎焊层冲孔翻边，能够将芯管牢固定位在面板之间，不易产生松动，大大增加芯材的整体强度；

（4）镂空的设计一方面节省钎焊料，提高芯材的轻量化，另一方面，能够防止过多的钎焊料在加热过程中堆积，从而导致钎焊不均匀，大大提高钎焊质量；

（5）通过在钎焊层边缘设置翻边，一是能够加强钎焊层的连接强度；二是能够防止芯管受到磨损，还能防止最边上的芯管产生松动，通过钎焊层四周翻边，能够与最边上的芯管之间产生相互的作用力，不会使芯管单独受力而产生松动等现象，进而提高芯材的整体强度；

（6）通过填充保温材料，尤其是发泡材料，一方面能够减少芯管内的对流，提高隔音效果；另一方面，可作为支撑结构，使芯管不受弯，增加芯管的支撑力；并且泡沫的使用寿命长，由于里面没有空气，不会发生裂缝和各种反应等；

（7）芯材用于制成建筑材料能承重用的梁、柱或板，在节省材料的同时，保证整个梁、柱或板自重轻，而重量轻时，对地震的反应能力就小，间接地提高了整个楼层的结构强度，抗震能力强。且由于重量轻，便于安装和起吊，大大降低了建筑工人的劳动强度，提高安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种翻边芯材，其特征在于，包括上面板、下面板、中间的若干个芯管以及芯管与上面板、下面板间的钎焊层，所述芯管的上下两端均翻边，所述芯管的翻边与上面板、下面板之间钎焊相接。

2.根据权利要求1所述的翻边芯材，其特征在于，所述钎焊层冲孔翻边，使得芯管套在钎焊层的翻边上定位。

3.根据权利要求1所述的翻边芯材，其特征在于，所述钎焊层在非芯管处镂空。

4.根据权利要求3所述的翻边芯材，其特征在于，所述镂空的钎焊层边缘通过翻边加强。

5.根据权利要求1~4任一项所述的翻边芯材，其特征在于，所述钎焊层采用铜钎焊料、铝钎焊料或锡钎焊料。

6.根据权利要求1~4任一项所述的翻边芯材，其特征在于，所述芯管的上部和下部均设有小孔；或者所述芯管的内部通过所述小孔充入保温材料。

7.根据权利要求1~4任一项所述的翻边芯材，其特征在于，所述若干个芯管的排列方式为正三角形、方形、梯形或多边形。

8.根据权利要求1~4任一项所述的翻边芯材，其特征在于，所述若干个芯管之间紧密排列或间隔排列。

9.根据权利要求1~4任一项所述的翻边芯材，其特征在于，所述芯管内设有无机保温材料。

10.根据权利要求1~4任一项所述的翻边芯材，其特征在于，所述若干个芯管的四周边缘设有边框。