CN1275761C - 蜂窝材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明用于蜂窝面板的蜂窝材料。根据本发明，蜂窝材料包括金属带，每个金属带至少一侧具有热塑性材料层，且金属带具有连续的、大体上为梯形的形状，热塑性材料负责将金属带彼此粘接在一起。本发明还涉及用于制造这种蜂窝材料的方法。

Description

蜂窝材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种蜂窝材料，还涉及制造该蜂窝材料的方法。
背景技术
蜂窝材料广泛用于蜂窝面板的制造。为此目的，在蜂窝材料层的两侧具有一覆层板。这种蜂窝面板非常轻且非常结实。
蜂窝面板通常由纸制成。假如这样的话，通常用胶带将纸张粘在一起，在相继的纸张之间的胶带彼此不重合。可从采用这种方法获得的蜂窝原材料上剪出一些板。由于纸带被拉开，于是蜂窝原材料板被展开。拉开的材料则具有一个比最初纸带的长度窄的宽度。然后把覆层板粘在展开的蜂窝材料上。
另一制造方法包括：首先，提供具有梯形形状的纸张，然后把它们粘在一起形成蜂窝室。然而，这种方法较为复杂且很难使梯形纸张精确成形，因此为把纸张粘在一起需要额外的粘接剂。
蜂窝状结构还可以由金属制成。例如，公知将铝质蜂窝材料应用在飞行器结构中。这种蜂窝材料满足了在尺寸精度方面的高要求，因此非常昂贵。金属蜂窝面板还用于其它的运输工具中，以增加强度和吸收碰撞能量。通常把金属带粘在一起，此外我们还知道通过例如激光焊接把金属带彼此连接在一起。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种相对便宜的金属蜂窝材料及蜂窝面板，这种材料可以用在对蜂窝材料的要求不是最高的结构中。
本发明的另一个目的是提供一种方法，以便用一种相对简单和便宜的方法制造金属蜂窝材料。
依照本发明的第一方面，本发明的第一目的通过用于制造蜂窝面板的蜂窝材料实现，蜂窝材料包括金属带，在每根金属带的至少一侧上具有一热塑性材料层，并且该金属带具有一连续的、大体上为梯形的形状，热塑性材料的作用是将金属带彼此粘接在一起。
这样就制成了可以用一种简单的方法制得的蜂窝材料，因为其由已经具有一层热塑性塑料的金属带组成。因此不需要单独使用胶带或另外的粘接剂。塑料层也容易转换到粘接状态。通常，金属带的整个一侧或每侧都会涂覆上热塑性塑料层，尽管可以只在局部有热塑性塑料层。显然，根据所需的用途不同，金属带优选尽可能薄。在本文中，术语连续的、大体上为梯形的形状应该理解成类似共边的梯形的任意形状，比如重复的正梯形、波浪形、重复的块形。
原则上，可以选择任何结构金属用于金属带。可以考虑铜、黄铜、钢、铝或更特殊的金属，比如钨、钛，用于特殊的场合。根据一优选实施例，金属带为铝带。尽管铝是比较昂贵的金属，但是例如如果不能有腐蚀时，它还是首选。另外，铝还是一种相当轻的金属。
金属带优选钢带。在一侧或两侧上覆盖有一层热塑性材料的钢带相对非常便宜，因为涂覆有塑料的钢带在市场上可买到。本文中，术语钢带还可以理解为包含不锈钢带。
金属带优选0.1到0.3mm厚度。以此厚度，金属带具有足够的抗弯强度，同时金属带变形以形成梯形形状也容易实现。
根据一优选实施例，热塑性材料层包括聚酯材料。聚酯材料对于金属具有良好的粘接性能。
优选地，聚酯材料是一种可结晶聚酯和非可结晶聚酯的混合物。与单使用可结晶聚酯相比，这使得与金属的粘接更好。
优选地，聚酯材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。这种材料广泛使用在铝或铁的薄层上，这种涂覆金属用于饮料和食品的包装。
根据一优选实施例，金属带的粘接通过加热两金属带之间的热塑性塑料层实现。
本发明的第二方面提供一种由金属带制成的蜂窝原材料的制造方法，所述金属带至少在一面上具有一热塑性材料层，所述方法包括如下步骤：
a-把两金属带彼此面向放置；
b-在基本上相等的间隔处对两金属带进行局部加热，通过该方式达到两金属带彼此粘接在一起的一温度；
c-将一后续的金属带放置在适当位置；
d-在基本上相等的间隔处对最后放置的金属带及其下面的金属带进行局部加热，通过该方式达到两金属带彼此粘接在一起的一温度，粘接位置位于下面的粘接位置之间；
e-对于所需数量的金属带，重复步骤-c-和-d-。
这就形成一种用于制造本发明的第一方面的蜂窝材料的方法。由于起始点是金属带上具有一热塑性塑料层，所以不需要用粘接剂来作粘接材料，而是可以通过对两最外面的金属带进行局部加热来实现所述粘接，从而所述塑料将金属带粘接在一起。
根据一优选实施例，在步骤-b-和-d-中，金属带被压在一起。这使金属带的粘接更好。
局部加热优选通过感应加热金属带来进行。通过这种方式可以精确控制供给的热量。
作为选择，局部加热可以通过辐射加热金属带来进行。可以是热辐射，而且还可以例如是激光辐射。此外，当然还可以在待加热的金属带的相应位置处采用接触加热。
步骤-e-后面优选下列步骤：
f-如果需要，把蜂窝原材料分割成板，每个板包括宽度小于原来金属带宽度的金属带；
g-展开蜂窝原材料，以获得蜂窝材料。
经过这些步骤，蜂窝原材料(如果必要的话)具有了要求的厚度，并且随后被展开形成蜂窝板。
展开的蜂窝材料优选具有两个覆层板，以形成蜂窝面板。这些覆层板可以通过热塑性胶粘剂粘到展开的蜂窝面板上，在粘接过程中可以供给热量。在此情况中，温度必须保持在蜂窝材料上的热塑性塑料的粘接温度以下。
本发明的第三方面提供一种由金属带制成的蜂窝材料的制造方法，所述金属带至少在一面上具有热塑性材料层，所述方法包括如下步骤：
a-提供涂覆有塑料的金属带；
b-使所要求数量的金属带变形，以形成一连续的、大体上为梯形的形状；
c-把经过变形的金属带摆成一蜂窝状图案；
d-将经过变形的金属带的组加热到一温度，在该温度下，金属带上的塑料层将经过变形的金属带粘接在一起。
根据本发明的此方面，首先使金属带变形成一连续的、大体上为梯形的形状，然后只是把这些金属带按一蜂窝图案粘接在一起。这是一种较为复杂的制造方法，但是尽管如此，对于稍稍较厚的金属带，它仍然是有利的和必要的，因为在展开本发明第二方面的蜂窝原材料的时候，通过金属带之间的热塑性材料进行粘接不足以将金属带固定在一起。
步骤a-d后面优选步骤-e-：对蜂窝材料进行加工以形成一蜂窝面板的蜂窝状芯，蜂窝材料在两侧具有一所要求的表面形状。由于金属带在彼此粘接在一起之前，已经具有形状，所以制造一个十分平的蜂窝材料板比较困难，从而在用于蜂窝面板的覆层板上具有足够的粘接点。因此，我们希望对蜂窝板进行加工从而在其两侧具有一要求的表面形状。
根据一优选实施例，给蜂窝材料提供两覆层板，以形成一蜂窝面板。这通过上述的本发明的第二方面所说明的相应的方法进行。
本发明的第四方面提供一种由金属带制成的蜂窝材料的制造方法，所述金属带至少在一面上具有一热塑性材料层，所述方法包括如下步骤：
a-提供两根连续的、大体上为梯形的涂覆有塑料的金属带；
b-把上述两金属带放在一起，以便在它们之间成形蜂窝室；
c-加热两金属带的接触表面到一温度，在该温度下，金属带之间的塑料层将接触表面粘接在一起；
d-将后续的梯形金属带放置于适当位置，以便成形新的蜂窝室；
e-加热新的接触表面到一温度，在该温度下，金属带之间的塑料层将接触表面粘接在一起；
f-对于所需数量的金属带，重复步骤-d-和-e-。
根据本发明的此方面，首先使金属带变形，然后把这些金属带一根接一根地粘接在一起，从而逐步形成蜂窝材料。这另外提供了一种复杂的方法，但是此种方法可以用于相对厚的金属带，不能将它们作为一个整组来进行加热，本发明的第三方面的情况就是这样。
上述接触表面优选在步骤-c-和-e-过程中被压在一起。这使金属带之间的粘接更好。
根据一优选实施例，步骤-f-后面紧接步骤-g-：对蜂窝材料进行加工以形成一用于蜂窝面板的蜂窝状芯，蜂窝材料在两侧上具有所要求的表面形状。这与本发明的第三方面的加工方法类似。
根据一实施例，给蜂窝材料提供两覆层板以形成一蜂窝面板。这通过上述的本发明的第二方面所说明的相应的方法进行。
本法明还涉及按照本发明的第二方面所述的方法获得的蜂窝原材料、按照本发明的第二、第三和第四方面所述的方法获得的蜂窝材料以及按照本发明的第二、第三和第四方面所述的方法获得的蜂窝面板。
具体实施方式
下文给出按照本发明制造蜂窝原材料的一个例证性的实施例。
起点是一厚度约为0.2mm的金属带，分别在其两侧上涂敷一厚度约为15μm和25μm的PET层。金属带宽度为15mm，且长度约为1000mm。用金属带的端部将金属带彼此间定位。
两金属带一根放置在另一根的上面，并且通过在磁场中进行感应加热，以约为60mm的间隔把一根金属带粘到另一根上。那些金属带上没有粘接到一起的部分借助于塑料带被遮挡住。借助于垫块将产生电磁场的装置固定到远离金属带适当距离之处。粘接位置的长度约为15mm。
在最初的两个金属带彼此粘接在一起以后，另外七根金属带依次粘接在已经彼此粘接好的金属带上，每个相继的金属带的粘接位置相对于前面的粘接位置偏移排列。
然后按照常见的方法把通过此方法成形的蜂窝原材料展开以形成一边长约15mm的带有蜂窝室的蜂窝材料板，以便展开获得一约110mm宽和约550mm长的蜂窝材料板。在此状态下，把覆层板粘在蜂窝材料板的两侧。

Claims (26)

1.一种用于制造蜂窝面板的蜂窝材料，其中，蜂窝材料包括金属带，每个所述金属带在至少一侧上具有一热塑性材料层且其具有一连续的梯形的形状，所述热塑性材料负责把所述金属带粘接在一起。
2.如权利要求1所述的蜂窝材料，其特征在于：所述金属带为铝带。
3.如权利要求1所述的蜂窝材料，其特征在于：所述金属带为钢带。
4.如权利要求1、2或3所述的蜂窝材料，其特征在于：所述金属带的厚度为0.1到0.3mm。
5.如权利要求1、2或3所述的蜂窝材料，其特征在于：所述热塑性材料层包括聚酯材料。
6.如权利要求5所述的蜂窝材料，其特征在于：所述聚酯材料是一种可结晶聚酯和非可结晶聚酯的混合物。
7.如权利要求5或6所述的蜂窝材料，其特征在于：所述聚酯材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
8.如权利要求1、2或3所述的蜂窝材料，其特征在于：通过加热两金属带之间的热塑性塑料层来实现所述金属带之间的粘接。
9.一种采用金属带生产蜂窝原材料的方法，所述金属带至少在一侧上具有热塑性材料层，所述方法包括如下步骤：
a.把两金属带彼此贴着放置；
b.在相等的间隔处对所述两金属带进行局部加热，通过该方式达到所述两金属带彼此粘接在一起的一温度；
c.将一后续的金属带放置在适当位置；
d.在相等的间隔处对所述的最后放置的金属带及其下面的金属带进行局部加热，通过该方式达到这两金属带彼此粘接在一起的一温度，粘接位置位于下面的粘接位置之间；
e.对于所需数量的金属带，重复步骤c和d。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：在步骤b和d中，所述金属带被压在一起。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于：局部加热通过感应加热所述金属带来进行。
12.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于：局部加热通过辐射加热所述金属带来进行。
13.如权利要求9、10、11或12所述的方法，其特征在于：步骤e后面跟随有下列步骤：
f.如果需要，把所述蜂窝原材料分割成板，每个板包括宽度小于原来金属带宽度的金属带；
g.展开所述蜂窝原材料，以获得蜂窝材料。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于：给所述的展开的蜂窝材料提供两块覆层板以形成一蜂窝面板。
15.一种如权利要求9、10、11或12之一所述的蜂窝原材料。
16.一种如权利要求13所述的蜂窝材料。
17.一种如权利要求14所述的蜂窝面板。
18.一种采用金属带生产蜂窝材料的方法，所述金属带至少在一侧上具有一热塑性材料层，所述方法包括如下步骤：
a.提供涂覆有塑料的金属带；
b.使所要求数量的所述金属带变形，以形成一连续的梯形的形状；
c.经过变形的金属带摆成一蜂窝状图案；
d.将经过变形的金属带的组加热到一温度，在该温度下，所述金属带上的塑料层将经过变形的金属带粘接在一起。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：步骤d后面跟着如下步骤：
e.对所述蜂窝材料进行加工以形成一蜂窝面板的蜂窝状芯，所述蜂窝材料在两侧具有所要求的表面形状。
20.如权利要求18或19所述的方法，其特征在于：给所述的蜂窝材料提供两块覆层板以形成一蜂窝面板。
21.一种采用金属带生产蜂窝材料的方法，所述金属带至少在一面上具有一热塑性材料层，所述方法包括如下步骤：
a.提供两根连续的梯形的涂覆有塑料的金属带；
b.把上述两金属带放在一起，以便在它们之间成形蜂窝室；
c.加热两金属带的接触表面到一温度，在该温度下，金属带之间的塑料层将接触表面粘接在一起；
d.将后续的梯形金属带放置于适当位置，以便成形新的蜂窝室；
e.加热新的接触表面到一温度，在该温度下，金属带之间的塑料层将接触表面粘接在一起；
f.对于所需数量的金属带，重复步骤d和e。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于：所述接触表面在步骤c和e过程中被压在一起。
23.如权利要求21或22所述的方法，其特征在于：步骤f后面紧跟下列步骤：
g.对所述蜂窝材料进行加工以形成一用于蜂窝面板的蜂窝状芯，所述蜂窝材料在两侧上具有所要求的表面形状。
24.如权利要求21、22或23所述的方法，其特征在于：给所述的蜂窝材料提供两块覆层板以形成一蜂窝面板。
25.一种如权利要求18、19、21、22或23所述的蜂窝材料。
26.一种如权利要求20或24所述的蜂窝面板。
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