CN110788565B - 一种无胶蜂窝芯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种无胶蜂窝芯的制备方法，属于铝制蜂窝芯的加工技术领域，将箔材进行预处理，去除表面油污；将箔材送入涂料机；在箔材表面的支撑区涂布涂覆材料；将若干箔材进行裁切，叠层；进行钎焊；焊后清洗；裁切成型，拉开后得到蜂窝芯成品。所述箔材表面分为焊接区和支撑区，所述涂覆材料为支撑材料，焊接材料和粘结剂组成的涂覆材料，本申请的有益之处在于，通过本申请的制备方法生产出来的蜂窝芯避免了蜂窝芯出现虚焊的情况，保证蜂窝芯材的焊接质量。

Description

一种无胶蜂窝芯的制备方法
技术领域
本发明属于铝制蜂窝芯的加工技术领域，具体涉及一种无胶蜂窝芯的制备方法。
背景技术
蜂窝板结构具有密度小，刚度大，稳定性好，隔音隔热性能优的特点，在航空航天、交通运输和建筑装饰等领域有广泛的应用，实现上述性能主要是由于芯材采用蜂窝结构。
目前市场还是以传统胶粘蜂窝芯为主，这种蜂窝芯的缺点是受限于高分子粘结剂的物理属性，其耐高温、防火性、耐久性以及环保性能均受到制约。近几年，逐渐流行起来的钎焊蜂窝芯，除了继承胶粘蜂窝芯的优点，还克服了上述传统蜂窝芯的缺点，是未来蜂窝芯发展的主流方向。
申请号为201710847970.9的发明专利《焊接铝制蜂窝芯以及特种粘胶剂的制作方法》采用胶粘剂先将铝箔制成蜂窝，再进行除胶和钎焊的步骤。为保证能拉成蜂窝，必须有足够的胶粘剂，这使得除胶过程中胶粘剂碳化后基本保留在原处 (钎焊区)很难去除，因此钎焊后容易出现大面积虚焊，导致蜂窝芯剪切强度很差。
申请号为201310003242.1的发明专利《金属蜂窝芯材及蜂窝三明治板的制备方法》提供了一种无胶蜂窝芯的制备方法以及采用这种蜂窝芯制造的蜂窝板，该专利主要通过在箔材表面涂钎焊材料时进行间隔涂布，使两个相邻箔材钎焊时只会在涂有钎焊材料地方冶金结合，但是该专利忽视了钎焊材料在高温时会融化并且在毛细作用下迅速遍布整个箔材表面，导致钎焊时将相邻两个箔材整体全部焊接，无法进行后续拉伸成蜂窝芯这一步骤。
因此，目前这种技术存在钎焊时，钎焊材料漫流的问题，使其无法拉伸成蜂窝芯。
发明内容
为了解决进入钎焊时，钎焊材料在两层箔材之间漫流的问题，本申请在箔材表面的支撑区涂覆了由支撑材料，焊接材料，粘结剂组成的涂覆材料，焊接材料会在进入钎焊炉时使结合区上下层箔材结合。
一种无胶蜂窝芯的制备方法，包括：
S1、将箔材进行预处理，去除表面油污和氧化膜；
S2、将箔材送入涂料机；
S3、在箔材表面涂布涂覆材料；
S4、将若干箔材进行裁切，叠层；
S5、进行钎焊；
S6、焊后清洗；
S7、裁切成型，拉开后得到蜂窝芯成品，
其中，步骤S3中的箔材表面分为支撑区和结合区，在箔材表面的支撑区涂布涂覆材料。
所述支撑区的宽度为结合区的宽度的2-3倍。
进一步的，所述步骤S3中的涂覆材料由支撑材料，焊接材料和粘结剂混合组成；所述支撑材料为耐高温金属或者非金属材料，如Al2O3、SiC、MgO；所述焊接材料为软钎剂或者硬钎剂，如Al-Si焊料、铝钎剂；粘结剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷酯；所述粘结剂能够使涂覆材料固定在箔材表面，防止涂覆材料离开支撑区，所述焊接材料能够在进行钎焊时利用毛细作用在铝箔表面迅速扩散至结合区，在结合区将上下层箔材结合支撑材料会留在原处，阻隔支撑区铝箔的冶金结合。
进一步的，所述步骤S4进一步包括，所述叠层按照一层箔材的结合区位于另一层箔材的支撑区中心位置。
进一步的，所述步骤S5钎焊时的温度为450℃～700℃，压力为0～6MPa，保温时间为0～30min。
进一步的，所述步骤S6还包括，在焊后清洗之前冷却至450℃以下再出炉。
本申请的有益之处在于，
1、按照本申请生产的蜂窝芯材有效避免了申请号为《201310003242.1》的专利中箔材之间钎剂漫流导致两层箔材全部结合的问题，同时也避免了申请号为《201710847970.9》的专利中，对箔材先进行间距涂胶，然后进行热压，放入平面拉网机展开成蜂窝芯材，最后需要放入钎焊炉进行多段加温加压进行除胶钎焊的繁琐步骤以及在除胶不彻底时出现的虚焊情况。
2、按照本申请钎焊完成后在箔材表面留下的支撑材料可以清洗，也可以不清洗，如蜂窝芯结构外露使用，则需要清洗干净，保证美观。如再进一步制作成蜂窝板结构，则无需清洗。因为该结构为相对疏松材料具有吸声、吸能作用，其支撑材料可提高其减振降噪的效果。
附图说明
图1为本申请的流程图。
图2为箔材表面涂覆方式的俯视图。
图3为箔材表面涂覆方式的主视图。
图4为箔材钎焊后的结构示意图。
1、结合区，2、支撑区，3、箔材。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
实施例一：
本实施例是以金属蜂窝芯材为例来描述这种工艺制备方法。
如图1所示，是本实施例中金属蜂窝芯材的制备方法的流程图。金属蜂窝芯材的制备方法的步骤具体如下：
第一步：对箔材3表面进行清理，去除表面油污。
第二步：将箔材3送入涂料机，参照图2和图3所示，涂料机按照设计的支撑区2宽度为结合区1宽度的3倍来进行涂覆。
第三步：如图3所示，箔材3表面的支撑区2涂覆由支撑材料Al2O3，焊接材料 Al-Si焊料和粘结剂甲基丙烯酸甲酯混合成的涂覆材料。
第四部：将涂覆好涂覆材料的箔材3进行裁切并且叠层，如图3所示，所述叠层按照一层箔材的结合区1位于另一层箔材的支撑区2中心位置；以最底层的箔材 3表面在支撑区2涂覆有涂覆材料，每个支撑区2之间都隔有一个结合区1，在最底层的箔材3上叠放另一层箔材3，最底层箔材3的结合区1位于另一层箔材3的支撑区2的中心位置，并且支撑区2之间隔有一个结合区1。
第五步：将按照叠层方式叠好的箔材3放入钎焊炉进行钎焊，在氮气或保护下进行钎焊，钎焊温度600℃，压力1MPa，保温时间25min，钎焊完成后的箔材3 如图4所示。
第六步：钎焊完成后将蜂窝芯材冷却至400℃，然后出炉清洗，若蜂窝芯结构外露使用，为了保持美观可以将支撑材料洗去，若进一步制成蜂窝板则无需清洗，该结构为相对疏松材料具有吸声、吸能作用，其支撑材料可提高其减振降噪的效果。
第七步：将钎焊并且清洗完成后的箔材3放入平面拉网机，拉伸展开成蜂窝芯材。
实施例二：
本实施例是以金属蜂窝芯材为例来描述这种工艺制备方法。
如图1所示，是本实施例中金属蜂窝芯材的制备方法的流程图。金属蜂窝芯材的制备方法的步骤具体如下：
第一步：对箔材3表面进行清理，去除表面油污。
第二步：将箔材3送入涂料机，参照图2和图3所示，涂料机按照设计的支撑区2的宽度为结合区1宽度的3倍来进行涂覆。
第三步：如图3所示，箔材3表面的支撑区2涂覆由支撑材料SiC，铝钎剂，和粘结剂甲基丙烯酸甲酯混合成的涂覆材料。
第四部：将涂覆好涂覆材料的箔材3进行裁切并且叠层，如图3所示，所述叠层按照一层箔材3的结合区1位于另一层箔材3的支撑区2中心位置；以最底层的箔材3表面在支撑区2涂覆有涂覆材料，每个支撑区2之间都隔有一个结合区1，在最底层的箔材3上叠放另一层箔材3，最底层箔材3的结合区1位于另一层箔材3的支撑区2的中心位置，并且支撑区2之间隔有一个结合区1。
第五步：将按照叠层方式叠好的箔材3放入钎焊炉进行钎焊，在氮气或保护下进行钎焊，钎焊温度620℃，压力5MPa，保温时间30min，钎焊完成后的箔材3 如图4所示。
第六步：钎焊完成后将蜂窝芯材冷却至450℃，然后出炉清洗，若蜂窝芯结构外露使用，为了保持美观可以将支撑材料洗去，若进一步制成蜂窝板则无需清洗，该结构为相对疏松材料具有吸声、吸能作用，其支撑材料可提高其减振降噪的效果。
第七步：将钎焊并且清洗完成后的箔材放入平面拉网机，拉伸展开成蜂窝芯材。
实施例三：
本实施例是以金属蜂窝芯材为例来描述这种工艺制备方法。
如图1所示，是本实施例中金属蜂窝芯材的制备方法的流程图。金属蜂窝芯材的制备方法的步骤具体如下：
第一步：对箔材3表面进行清理，去除表面油污。
第二步：将箔材3送入涂料机，参照图2和图3所示，涂料机按照设计的支撑区2宽度为结合区1宽度的3倍来进行涂覆。
第三步：如图3所示，箔材3表面的支撑区2涂覆由支撑材料MgO，焊接材料 Al-Si焊料和粘结剂丙烯酸烷酯混合成的涂覆材料。
第四部：将涂覆好涂覆材料的箔材3进行裁切并且叠层，如图3所示，所述叠层按照一层箔材3的结合区1位于另一层箔材3的支撑区2中心位置；以最底层的箔材3表面在支撑区2涂覆有涂覆材料，每个支撑区2之间都隔有一个结合区1，在最底层的箔材3上叠放另一层箔材3，最底层箔材3的结合区1位于另一层箔材3的支撑区2的中心位置，并且支撑区2之间隔有一个结合区1。
第五步：将按照叠层方式叠好的箔材3放入钎焊炉进行钎焊，在氮气或保护下进行钎焊，钎焊温度590℃，压力0.9MPa，保温时间24min，钎焊完成后的箔材3如图4所示。
第六步：钎焊完成后将蜂窝芯材冷却至430℃，然后出炉清洗，若蜂窝芯结构外露使用，为了保持美观可以将支撑材料洗去，若进一步制成蜂窝板则无需清洗，该结构为相对疏松材料具有吸声、吸能作用，其支撑材料可提高其减振降噪的效果。
第七步：将钎焊并且清洗完成后的箔材3放入平面拉网机，拉伸展开成蜂窝芯材。
上述实施例相比现有技术至少具有如下优点：
1.本申请在第三步进行支撑区2涂布涂覆材料，能够使叠层结束的箔材3在钎焊炉内钎焊时有效避免因钎焊材料漫流所导致的支撑区冶金结合，避免了钎焊时上下两层箔材3全部贴合在一起，无法拉伸成蜂窝芯的问题。
2.按照上述实施例钎焊完成后在箔材3表面留下的支撑材料可以清洗，也可以不清洗，如蜂窝芯结构外露使用，则需要清洗干净，保证美观。如再进一步制作成蜂窝板结构，则无需清洗。因为该结构为相对疏松材料具有吸声、吸能作用，其支撑材料可提高其减振降噪的效果。

Claims (5)

1.一种无胶蜂窝芯的制备方法，包括：
S1、将箔材进行预处理，去除表面油污；
S2、将箔材送入涂料机；
S3、在箔材表面涂布涂覆材料；
S4、将若干箔材进行裁切，叠层；
S5、进行钎焊；
S6、焊后清洗；
S7、裁切成型，拉开后得到蜂窝芯成品；
其特征在于，
所述步骤S3中的箔材表面分为支撑区和结合区，在箔材表面的支撑区涂布涂覆材料；
所述涂覆材料由支撑材料，焊接材料和粘结剂组成；
所述支撑材料为耐高温金属或者非金属材料，所述焊接材料为软钎剂或者硬钎剂，所述粘结剂为酯类化合物。
2.如权利要求1所述的无胶蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述支撑区的宽度为结合区的宽度的2-3倍。
3.如权利要求1所述的无胶蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述步骤S4进一步包括，所述叠层按照一层箔材的结合区位于另一层箔材的支撑区中心位置。
4.如权利要求1所述的无胶蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述步骤S5钎焊时的温度为450℃～700℃，压力为0～6MPa，保温时间为0～30min。
5.如权利要求1所述的无胶蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述步骤S6还包括，在焊后清洗之前冷却至450℃以下再出炉。
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