CN114263841B - 一种蜂窝芯及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蜂窝芯技术领域，一种蜂窝芯包括成型铝板，其中成型铝板由两个成型模板对铝材加工而成，并且成型铝板在成型模板的挤压加工作用下表面呈现梯形齿状凹槽，多个成型铝板通过叠合机构依次叠合在一起构成蜂窝芯，同时成型铝板的梯形表面上开设有第一凹槽，第一凹槽的内壁中间位置开设有第二凹槽，第一凹槽内扣合安装有焊丝板，焊丝板选用SnPb共晶焊丝制成，在两个相邻成型铝板扣合安装过程中，焊丝板插入相邻相邻成型铝板的第一凹槽内，此时对铝板进行加热，待SnPb共晶焊丝熔化后，关闭加热，随后冷却至室温即可将相邻两个成型铝板连接在一起，采用热焊的方式，使得铝板之间的连接更加简单方便，避免拉伸过程中发生脱胶的现象。
Description
技术领域
本发明涉及蜂窝芯技术领域，具体是一种蜂窝芯及其制作方法。
背景技术
铝制蜂窝芯指的是用厚度为N(N＝0.03至0.4等等)的铝箔制成内孔为正六边形的蜂窝状的铝制蜂窝，该铝制蜂窝芯主要用于蜂窝板中间的承重材料、散热材料、空气净化器中光触媒的载体材料，用于蜂窝板中间的承重材料时广泛用于建筑建材、轨道交通、航天航空等领域。铝制蜂窝芯的优点：重量轻，1立方米的蜂窝芯(单一蜂窝孔边长为5mm，铝箔厚度为0.1mm的蜂窝芯)重量约98公斤，平面压缩强度大于2Mpa，质量轻，承重大，平面平整度高等。
有的蜂窝芯制造方法：首先在已准备好的金属箔条上面涂胶；然后将多层金属箔条叠合起来，胶结在一起，形成蜂窝叠层板；最后对胶结在一起的蜂窝叠层板进行拉伸形成所需要的金属蜂窝。在拉伸过程中由于蜂窝板长度较大，容易产生拉力不均的问题，导致拉出的正六边形孔洞大小不一，并且在拉伸过程中且容易造成脱胶现象。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种蜂窝芯及其制作方法，蜂窝芯的产品质量更高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括成型铝板，其中成型铝板由两个成型模板对铝材加工而成，并且成型铝板在成型模板的挤压加工作用下表面呈现梯形齿状凹槽，多个成型铝板通过叠合机构依次叠合在一起构成蜂窝芯，同时成型铝板的梯形表面上开设有第一凹槽，第一凹槽的内壁中间位置开设有第二凹槽，第一凹槽内扣合安装有焊丝板，焊丝板选用SnPb共晶焊丝制成，在两个相邻成型铝板扣合安装过程中，焊丝板插入相邻相邻成型铝板的第一凹槽内，此时对铝板进行加热，待SnPb共晶焊丝熔化后，关闭加热，随后冷却至室温即可将相邻两个成型铝板连接在一起，并且成型铝板的梯形表面上开设有两个通孔，两个通孔分为位于第一凹槽的上下两侧，在蜂窝芯加工完成后，在通孔中贯穿插入加强筋。
作为本发明进一步的方案：所述成型模板的表面开设有多组成型槽，成型槽的尺寸和成型铝板的梯形齿状凹槽相互对应，其中对应的两个成型模板的成型槽交替设置，使得两个成型模板可以插合在一起，同时成型槽的底壁内开设有安装槽，安装槽内滑动安装有连接板，连接板靠近成型铝板的一侧壁上安装有挤压板，挤压板的形状和第一凹槽以及第二凹槽的形状相同，并且挤压板的上下两侧安装有两根推杆，推杆的外径和通孔的直径相同，其中成型模板凸起端开设有两个通槽，通槽和推杆对称设置。
作为本发明进一步的方案：所述连接板远离挤压板的一侧壁上安装有连杆，连杆的另一端从成型模板的侧壁伸出，其中连杆的伸出端安装在推板的侧壁上，推板通过多组第二气缸安装在固定板的侧壁上，固定板安装在固定支架上，并且成型模板和固定板通过多组第一气缸连接在一起。
作为本发明进一步的方案：所述叠合机构包括底板、限位板、侧板和拿持机构，其中限位板安装在底板的顶部一侧，并且限位板的左右两侧对称设置有一对侧板，侧板安装在底板的顶壁上，同时一对侧板之间设置有加热板，加热板安装在底板的顶壁内，加热板的上表面和底板的上表面在同一条直线上，并且侧板靠近加热板的一侧壁上安装有拿持机构，其中限位板靠近加热板的一侧壁上安装有多组限位杆，每组限位杆设置有两根限位杆，限位杆设置的位置和通孔相互对应。
作为本发明进一步的方案：所述拿持机构包括安装块、转轴和吸盘，其中侧板靠近加热板的一侧壁上安装有第二滑轨，第二滑轨的表面滑动安装有安装块，安装块远离侧板的一侧壁上安装有第一电机，第一电机的输出轴上通过联轴器连接有转轴，并且转轴的侧壁上安装有第三气缸，第三气缸的另一端安装有吸盘，吸盘选用真空吸盘。
作为本发明进一步的方案：所述安装块的内部螺纹安装在丝杠的外壁上，丝杠通过支撑架安装在侧板的侧壁上，并且丝杠的一端通过联轴器和第二电机的输出轴连接在一起，第二电机安装在限位板的侧壁上。
作为本发明进一步的方案：所述推板的左右两侧壁上安装有一对滑条，并且成型模板的左右两侧壁上对称安装有一对第一滑轨，其中滑条滑动安装在第一滑轨内。
作为本发明再进一步的方案：所述焊丝板靠近第二凹槽的一侧壁上贴合有粘粘贴。
一种蜂窝芯的制作方法，具体操作步骤如下：
步骤一：首先代加工铝材通过传输设备输送至两个成型模板之间，此时开启第一气缸带动两个成型模板进行相向移动，将铝材挤压成成型铝板粗胚，然后继续开启第二气缸推动推板，带动挤压板在成型铝板的表面挤压成型第一凹槽和第二凹槽，并且推杆从梯形表面穿过插入通槽内，形成通孔，完成对成型铝板的挤压加工；
步骤二：将加工完成的成型铝板取出，然后通过磁控溅射的方式，在成型铝板表面制备金属化层，其中金属化层为：0.2um Ti，2-4μmCu和1.5μm的Au；
步骤三：将金属化后的成型铝板放入超声波清洗槽内清洗3分钟，然后经过60度烘干后，用丙酮擦拭陶瓷密封环的表面；
步骤四：将焊丝板预制在第一凹槽内，并将预制完成的成型铝板通过传输设备输送至叠合机构内；
步骤五：开启第二电机带动丝杠进行转动，将拿持机构移动至侧板远离限位板的一端，对外部传输过来的成型铝板进行吸持，然后反转第二电机带动拿持机构进行水平移动，将成型铝板叠合在一起，在叠合过程中，开启第三气缸对相邻两个成型铝板进行辅助压紧，然后开启加热板对焊丝板进行加热，升温速度20 ℃/min，将热板加热至230度，待SnPb共晶焊丝熔化后，关闭加热，随热板冷却至室温，即可将两个成型铝板热焊在一起，如此循环往复即可完成对蜂窝芯的制作；
步骤六：将热焊完成的蜂窝芯从叠合机构内取出，然后将加强筋插入成型铝板的通孔内，加强筋的两端胶接在第一凹槽内，制成蜂窝芯。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优越性：本发明通过成型模板将铝材挤压成成型铝板，并且在成型铝板的梯形表面上开设有第一凹槽，第一凹槽的内壁中间位置开设有第二凹槽，第一凹槽内扣合安装有焊丝板，焊丝板选用SnPb共晶焊丝制成，采用热焊的方式，使得铝板之间的连接更加简单方便，并且不同于传统的拉伸加工，蜂窝结构更加均匀，并且保证铝板之间的连接更加牢固可靠，避免拉伸过程中发生脱胶的现象，并且成型铝板的梯形表面上开设有两个通孔，在蜂窝芯加工完成后，在通孔中贯穿插入加强筋，起到对蜂窝芯加固的作用，提高了蜂窝芯的牢固程度。
附图说明
图1为本发明的成型铝板示意图。
图2为本发明的A处细节放大示意图。
图3为本发明的铝板成型示意图。
图4为本发明的B处细节放大示意图。
图5为本发明的成型模板结构示意图。
图6为本发明的连接板示意图。
图7为本发明的成型铝板叠加示意图。
图8为本发明的蜂窝芯局部示意图。
图9为本发明的拿持机构结构示意图。
图10为本发明的焊丝板示意图。
如图所示：1、成型铝板，2、第一凹槽，3、第二凹槽，4、通孔，5、成型模板，6、固定板，7、第一气缸，8、推板，9、第二气缸，10、安装槽，11、连接板，12、连杆，13、第一滑轨，14、挤压板，15、推杆，16，通槽，17、成型槽，18、底板，19、限位板，20、侧板，21、拿持机构，22、加热板，23、滑槽，24、限位杆，25、焊丝板，26、加强筋，27、安装块，28、第一电机，29、转轴，30、第三气缸，31、吸盘，32、丝杠，33、第二电机，34、粘粘帖，35、第二滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种蜂窝芯，包括成型铝板1，其中成型铝板1由两个成型模板5对铝材加工而成，并且成型铝板1在成型模板5的挤压加工作用下表面呈现梯形齿状凹槽，多个成型铝板1通过叠合机构依次叠合在一起构成蜂窝芯，同时成型铝板1的梯形表面上开设有第一凹槽2，第一凹槽2的内壁中间位置开设有第二凹槽3，第一凹槽2内扣合安装有焊丝板25，焊丝板25选用SnPb共晶焊丝制成，在两个相邻成型铝板1扣合安装过程中，焊丝板25插入相邻相邻成型铝板1的第一凹槽2内，此时对铝板进行加热，待SnPb共晶焊丝熔化后，关闭加热，随后冷却至室温即可将相邻两个成型铝板1连接在一起，采用热焊的方式，使得铝板之间的连接更加简单方便，并且不同于传统的拉伸加工，蜂窝结构更加均匀，并且保证铝板之间的连接更加牢固可靠，避免拉伸过程中发生脱胶的现象，并且成型铝板1的梯形表面上开设有两个通孔4，两个通孔4分为位于第一凹槽2的上下两侧，在蜂窝芯加工完成后，在通孔4中贯穿插入加强筋26，起到对蜂窝芯加固的作用，提高了蜂窝芯的牢固程度。
参阅图3～6可知：所述成型模板5的表面开设有多组成型槽17，成型槽17的尺寸和成型铝板1的梯形齿状凹槽相互对应，其中对应的两个成型模板5的成型槽17交替设置，使得两个成型模板5可以插合在一起，从而对铝材进行挤压，将铝材挤压为成型铝板1，同时成型槽17的底壁内开设有安装槽10，安装槽10内滑动安装有连接板11，连接板11靠近成型铝板1的一侧壁上安装有挤压板14，挤压板14的形状和第一凹槽2以及第二凹槽3的形状相同，并且挤压板14的上下两侧安装有两根推杆15，推杆15的外径和通孔4的直径相同，其中成型模板5凸起端开设有两个通槽16，通槽16和推杆15对称设置；在对成型铝板1挤压加工成型后，推动连接板11对成型铝板1的梯形表面进行进一步挤压加工，此时挤压板14在成型铝板1的表面挤压成型第一凹槽2和第二凹槽3，并且推杆15从梯形表面穿过插入通槽16内，形成通孔4，其中此过程中产生的多余铝材沿着通槽16坠落而出，即可完成对成型铝板1的挤压加工。
具体的，所述连接板11远离挤压板14的一侧壁上安装有连杆12，连杆12的另一端从成型模板5的侧壁伸出，其中连杆12的伸出端安装在推板8的侧壁上，推板8通过多组第二气缸9安装在固定板6的侧壁上，固定板6安装在固定支架上，对成型模板5起到辅助支撑的作用，并且成型模板5和固定板6通过多组第一气缸7连接在一起，通过第一气缸7推动成型模板5进行水平运动，对铝材进行挤压成型。
优选的，所述推板8的左右两侧壁上安装有一对滑条，并且成型模板5的左右两侧壁上对称安装有一对第一滑轨13，其中滑条滑动安装在第一滑轨13内，通过第一滑轨13对推板8进行限位，避免成型模板5和推板8之间发生错位。
参阅图7～10可知：所述叠合机构包括底板18、限位板19、侧板20和拿持机构21，其中限位板19安装在底板18的顶部一侧，并且限位板19的左右两侧对称设置有一对侧板20，侧板20安装在底板18的顶壁上，同时一对侧板20之间设置有加热板22，加热板22安装在底板18的顶壁内，加热板22的上表面和底板18的上表面在同一条直线上，并且侧板20靠近加热板22的一侧壁上安装有拿持机构21，通过拿持机构21对成型铝板1进行拿持，其中限位板19靠近加热板22的一侧壁上安装有多组限位杆24，每组限位杆24设置有两根限位杆24，限位杆24设置的位置和通孔4相互对应，在成型铝板1叠合过程中，限位杆24插入通孔4内，对成型铝板1进行辅助限位，避免成型铝板1在叠合过程中发生水平移动而导致发生错位限位，保证了蜂窝芯的产品质量。
具体的，所述拿持机构21包括安装块27、转轴29和吸盘31，其中侧板20靠近加热板22的一侧壁上安装有第二滑轨35，第二滑轨35的表面滑动安装有安装块27，安装块27远离侧板20的一侧壁上安装有第一电机28，第一电机28的输出轴上通过联轴器连接有转轴29，并且转轴29的侧壁上安装有第三气缸30，第三气缸30的另一端安装有吸盘31，吸盘31选用真空吸盘，吸持方式更加简单直接，同时安装块27的内部螺纹安装在丝杠32的外壁上，丝杠32通过支撑架安装在侧板20的侧壁上，并且丝杠32的一端通过联轴器和第二电机33的输出轴连接在一起，第二电机33安装在限位板19的侧壁上。
在叠合操作过程中，首先开启第二电机33带动丝杠32进行转动，将拿持机构21移动至侧板20远离限位板19的一端，对外部传输过来的成型铝板1进行吸持，然后反转第二电机33带动拿持机构21进行水平移动，将成型铝板1叠合在一起，在叠合过程中，开启第三气缸30对相邻两个成型铝板1进行辅助压紧，然后开启加热板22对焊丝板25进行加热，即可将两个成型铝板1热焊在一起，如此循环往复即可完成对蜂窝芯的制作；在叠合过程中，开启第一电机28带动吸盘31进行翻转，即可调整成型铝板1的方向，实现交替叠合。
优选的，所述焊丝板25靠近第二凹槽3的一侧壁上贴合有粘粘贴34，用来将焊丝板25粘粘在第一凹槽2，实现对焊丝板25的辅助固定，避免在成型铝板1移动过程中焊丝板25从第一凹槽2内掉出。
一种蜂窝芯的制作方法，具体操作步骤如下：
步骤一：首先代加工铝材通过传输设备输送至两个成型模板5之间，此时开启第一气缸7带动两个成型模板5进行相向移动，将铝材挤压成成型铝板1粗胚，然后继续开启第二气缸9推动推板8，带动挤压板14在成型铝板1的表面挤压成型第一凹槽2和第二凹槽3，并且推杆15从梯形表面穿过插入通槽16内，形成通孔4，完成对成型铝板1的挤压加工；
步骤二：将加工完成的成型铝板1取出，然后通过磁控溅射的方式，在成型铝板1表面制备金属化层，其中金属化层为：0.2um Ti，2-4μmCu和1.5μm的Au；
步骤三：将金属化后的成型铝板1放入超声波清洗槽内清洗3分钟，然后经过60度烘干后，用丙酮擦拭陶瓷密封环的表面；
步骤四：将焊丝板25预制在第一凹槽2内，并将预制完成的成型铝板1通过传输设备输送至叠合机构内；
步骤五：开启第二电机33带动丝杠32进行转动，将拿持机构21移动至侧板20远离限位板19的一端，对外部传输过来的成型铝板1进行吸持，然后反转第二电机33带动拿持机构21进行水平移动，将成型铝板1叠合在一起，在叠合过程中，开启第三气缸30对相邻两个成型铝板1进行辅助压紧，然后开启加热板22对焊丝板25进行加热，升温速度20 ℃/min，将热板加热至230度，待SnPb共晶焊丝熔化后，关闭加热，随热板冷却至室温，即可将两个成型铝板1热焊在一起，如此循环往复即可完成对蜂窝芯的制作；
步骤六：将热焊完成的蜂窝芯从叠合机构内取出，然后将加强筋26插入成型铝板1的通孔内，加强筋26的两端胶接在第一凹槽2内，制成蜂窝芯。
需要说明的是，所述传输设备的工作原理和安装方式均采用现有技术，为本发明领域人员的公知常识，在此就不做赘述。
Claims (6)
1.一种蜂窝芯，包括成型铝板(1)，其特征在于：所述成型铝板(1)由两个成型模板(5)对铝材加工而成，并且成型铝板(1)在成型模板(5)的挤压加工作用下表面呈现梯形齿状凹槽，多个成型铝板(1)通过叠合机构依次叠合在一起构成蜂窝芯，同时成型铝板(1)的梯形表面上开设有第一凹槽(2)，第一凹槽(2)的内壁中间位置开设有第二凹槽(3)，第一凹槽(2)内扣合安装有焊丝板(25)，焊丝板(25)选用SnPb共晶焊丝制成，在两个相邻成型铝板(1)扣合安装过程中，焊丝板(25)插入相邻相邻成型铝板(1)的第一凹槽(2)内，此时对铝板进行加热，待SnPb共晶焊丝熔化后，关闭加热，随后冷却至室温即可将相邻两个成型铝板(1)连接在一起，并且成型铝板(1)的梯形表面上开设有两个通孔(4)，两个通孔(4)分为位于第一凹槽(2)的上下两侧，在蜂窝芯加工完成后，在通孔(4)中贯穿插入加强筋(26)；所述成型模板(5)的表面开设有多组成型槽(17)，成型槽(17)的尺寸和成型铝板(1)的梯形齿状凹槽相互对应，其中对应的两个成型模板(5)的成型槽(17)交替设置，使得两个成型模板(5)可以插合在一起，同时成型槽(17)的底壁内开设有安装槽(10)，安装槽(10)内滑动安装有连接板(11)，连接板(11)靠近成型铝板(1)的一侧壁上安装有挤压板(14)，挤压板(14)的形状和第一凹槽(2)以及第二凹槽(3)的形状相同，并且挤压板(14)的上下两侧安装有两根推杆(15)，推杆(15)的外径和通孔(4)的直径相同，其中成型模板(5)凸起端开设有两个通槽(16)，通槽(16)和推杆(15)对称设置；所述连接板(11)远离挤压板(14)的一侧壁上安装有连杆(12)，连杆(12)的另一端从成型模板(5)的侧壁伸出，其中连杆(12)的伸出端安装在推板(8)的侧壁上，推板(8)通过多组第二气缸(9)安装在固定板(6)的侧壁上，固定板(6)安装在固定支架上，并且成型模板(5)和固定板(6)通过多组第一气缸(7)连接在一起；所述叠合机构包括底板(18)、限位板(19)、侧板(20)和拿持机构(21)，其中限位板(19)安装在底板(18)的顶部一侧，并且限位板(19)的左右两侧对称设置有一对侧板(20)，侧板(20)安装在底板(18)的顶壁上，同时一对侧板(20)之间设置有加热板(22)，加热板(22)安装在底板(18)的顶壁内，加热板(22)的上表面和底板(18)的上表面在同一条直线上，并且侧板(20)靠近加热板(22)的一侧壁上安装有拿持机构(21)，其中限位板(19)靠近加热板(22)的一侧壁上安装有多组限位杆(24)，每组限位杆(24)设置有两根限位杆(24)，限位杆(24)设置的位置和通孔(4)相互对应。
2.根据权利要求1所述的一种蜂窝芯，其特征在于：所述拿持机构(21)包括安装块(27)、转轴(29)和吸盘(31)，其中侧板(20)靠近加热板(22)的一侧壁上安装有第二滑轨(35)，第二滑轨(35)的表面滑动安装有安装块(27)，安装块(27)远离侧板(20)的一侧壁上安装有第一电机(28)，第一电机(28)的输出轴上通过联轴器连接有转轴(29)，并且转轴(29)的侧壁上安装有第三气缸(30)，第三气缸(30)的另一端安装有吸盘(31)，吸盘(31)选用真空吸盘。
3.根据权利要求2所述的一种蜂窝芯，其特征在于：所述安装块(27)的内部螺纹安装在丝杠(32)的外壁上，丝杠(32)通过支撑架安装在侧板(20)的侧壁上，并且丝杠(32)的一端通过联轴器和第二电机(33)的输出轴连接在一起，第二电机(33)安装在限位板(19)的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种蜂窝芯，其特征在于：所述推板(8)的左右两侧壁上安装有一对滑条，并且成型模板(5)的左右两侧壁上对称安装有一对第一滑轨(13)，其中滑条滑动安装在第一滑轨(13)内。
5.根据权利要求1所述的一种蜂窝芯，其特征在于：所述焊丝板(25)靠近第二凹槽(3)的一侧壁上贴合有粘粘贴(34)。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种蜂窝芯的制作方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
步骤一：首先代加工铝材通过传输设备输送至两个成型模板(5)之间，此时开启第一气缸(7)带动两个成型模板(5)进行相向移动，将铝材挤压成成型铝板(1)粗胚，然后继续开启第二气缸(9)推动推板(8)，带动挤压板(14)在成型铝板(1)的表面挤压成型第一凹槽(2)和第二凹槽(3)，并且推杆(15)从梯形表面穿过插入通槽(16)内，形成通孔(4)，完成对成型铝板(1)的挤压加工；
步骤二：将加工完成的成型铝板(1)取出，然后通过磁控溅射的方式，在成型铝板(1)表面制备金属化层，其中金属化层为：0.2um Ti，2-4μmCu和1.5μm的Au；
步骤三：将金属化后的成型铝板(1)放入超声波清洗槽内清洗3分钟，然后经过60度烘干后，用丙酮擦拭陶瓷密封环的表面；
步骤四：将焊丝板(25)预制在第一凹槽(2)内，并将预制完成的成型铝板(1)通过传输设备输送至叠合机构内；
步骤五：开启第二电机(33)带动丝杠(32)进行转动，将拿持机构(21)移动至侧板(20)远离限位板(19)的一端，对外部传输过来的成型铝板(1)进行吸持，然后反转第二电机(33)带动拿持机构(21)进行水平移动，将成型铝板(1)叠合在一起，在叠合过程中，开启第三气缸(30)对相邻两个成型铝板(1)进行辅助压紧，然后开启加热板(22)对焊丝板(25)进行加热，升温速度20 ℃/min，将热板加热至230度，待SnPb共晶焊丝熔化后，关闭加热，随热板冷却至室温，即可将两个成型铝板(1)热焊在一起，如此循环往复即可完成对蜂窝芯的制作；
步骤六：将热焊完成的蜂窝芯从叠合机构内取出，然后将加强筋(26)插入成型铝板(1)的通孔内，加强筋(26)的两端胶接在第一凹槽(2)内，制成蜂窝芯。
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