CN218804402U - 一种复合材料中的蜂窝夹芯结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，属于蜂窝夹芯结构复合材料领域。采用PET泡沫做轮廓、蜂窝做芯部结构，不仅能解决蜂窝夹芯结构成型产品边缘区域变形、塌陷问题、而且还解决了蜂窝夹芯产品沿垂直于蜂窝立壁方向强度不足的问题，具有广阔的应用前景。

Description

一种复合材料中的蜂窝夹芯结构

技术领域

本实用新型属于蜂窝夹芯结构复合材料领域，涉及一种复合材料中的蜂窝夹芯结构。

背景技术

复合材料制品凭借着自身轻质高强、耐腐蚀、耐酸碱、耐老化、环境适应性强等优势常应用于航天、军工、船舶等领域，上述领域对产品的强度和轻量化的要求非常严格，高强度能够使产品满足使用需求，轻量化能够降低产品自身重量、提高产品承载力。因此，复合材料制品中的夹芯结构的成型过程尤为重要，在以往制作的夹芯复合材料制品中，夹芯材料通常选择蜂窝、PET泡沫等材料，蜂窝夹芯结构能够满足轻量化的要求及平行于蜂窝立壁方向向强度的要求，但产品边缘区域容易出现变形、塌陷等现象，同时在沿垂直于蜂窝立壁方向的强度不足。PET泡沫夹芯结构能够满足产品强度要求，但产品轻量化的程度存在不能满足产品轻量化要求的情况。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种复合材料的中蜂窝夹芯结构，用于解决的问题之一为现有的复合材料制品中的夹芯结构容易出现边缘区域容易出现变形、塌陷，问题之二为在沿垂直于蜂窝立壁方向的强度不足等技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型公开了一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，包括下蒙皮、芳纶纸蜂窝、PET泡沫和上蒙皮；所述芳纶纸蜂窝、PET泡沫位于下蒙皮和上蒙皮之间；所述PET泡沫设置在下蒙皮和上蒙皮的四个边缘，在下蒙皮和上蒙皮之间形成空腔；所述芳纶纸蜂窝放置空腔内，且与下蒙皮和上蒙皮的四个边缘的PET泡沫相贴合。

进一步地，所述PET泡沫分别和下蒙皮和上蒙皮的四个边缘通过胶膜连接。

进一步地，所述PET泡沫的外表面包裹有胶膜。

进一步地，所述PET泡沫的厚度为5mm～30mm，宽度为80mm～200mm。

进一步地，所述芳纶纸蜂窝的边长为2mm～4mm。

进一步地，所述PET泡沫的厚度和芳纶纸蜂窝的厚度相同。

进一步地，所述芳纶纸蜂窝的密度为2.75～32kg/m³。

进一步地，所述下蒙皮和上蒙皮由若干层的碳纤维预浸料组成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，所述蜂窝夹芯结构夹芯结构采用PET泡沫做轮廓、蜂窝做芯部结构，不仅能解决蜂窝夹芯结构成型产品边缘区域变形、塌陷问题、而且还解决了蜂窝夹芯产品沿垂直于蜂窝立壁方向强度不足的问题，同时解决了PET泡沫不能满足产品轻量化的需求的问题，使得夹芯结构的复合材料适用范围扩大。

附图说明

图1为本实用新型的蜂窝夹芯结构的截面示意图；

图2为本实用新型的蜂窝夹芯结构的截面A处放大图；

图3为本实用新型的蜂窝夹芯结构的截面B处放大图。

其中：1-下蒙皮；2-芳纶纸蜂窝；3-PET泡沫；4-上蒙皮；5-胶膜。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1～图3所示，本实用新型公开的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，包括下蒙皮1，在下蒙皮1上铺设一层胶膜5，将PET泡沫3用胶膜5包裹，表面需贴实，将胶膜5包裹的PET泡沫3放入预成型的下蒙皮型腔，也就是胶膜5包裹的PET泡沫3分布在下蒙皮1的四个边缘，形成一个空腔；所述芳纶纸蜂窝2放置空腔内，四个边缘的PET泡沫3相贴合，在PET泡沫3和芳纶纸蜂窝2上通过胶膜5设置上蒙皮4。

本实用新型公开的复合材料中的蜂窝夹芯结构的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照产品结构铺层要求，铺设若干层下蒙皮预浸料；

S2：依次进行脱模布，带孔隔离膜、透气毡、真空袋膜等真空系统辅材铺设，使用密封胶条对真空袋膜进行粘接，完成真空体系构建；

S3：按照固化程序设计对下蒙皮预浸料进行固化，得到下蒙皮1；

S4：去除辅材，将下蒙皮1的表面清理干净；

S5：下蒙皮1上铺设一层胶膜5，同时用胶膜5包裹PET泡沫3，PET泡沫4的表面需贴实；

S6：胶膜包裹的PET泡沫放入预成型的下蒙皮型腔，内部放入相应的芳纶纸蜂窝2；

S7：在PET泡沫3及芳纶纸蜂窝2的上表面铺设一层胶膜5，按照产品结构铺层要求，铺设上蒙皮碳纤维或玻璃纤维预浸料，搭建真空体系，进行产品固化成型，得到上蒙皮4，得到最终的复合材料结构。

其中，PET泡沫3的厚度为5mm～30mm，宽度为80mm～200mm；芳纶纸蜂窝2的边长为2mm～4mm；PET泡沫3的厚度和芳纶纸蜂窝2的厚度相同；芳纶纸蜂窝(2)的密度为2.75～32kg/m³；所述下蒙皮1和上蒙皮4由若干层的碳纤维预浸料组成。

实施例1

本实施例成型的产品为某夹芯结构复合材料产品，整个产品尺寸为2200mm×1400mm×30mm，该产品需具备高强度、重量轻的要求，该产品的铺层结构为：1mm碳纤维+28mm夹芯结构(100mm宽28mm厚的PET泡沫做夹芯结构的外轮廓，28mm芳纶纸蜂窝作为内部夹芯材料)+1mm碳纤维，其中下蒙皮1采用预成型的方式，对夹芯结构及上蒙皮4进行二次成型。成型工艺为真空袋压预浸料工艺，纤维预浸料为200g/m²碳纤维预浸料，PET泡沫3为28mm厚的PET100，芳纶纸蜂窝2的厚度为28mm，密度为2.75-32kg/m³。

第一，按照产品模具型腔造型，铺设相应层数碳纤维预浸料，搭建真空系统，固化曲线为2℃/min升温至60℃，保温45min，1℃/min升温至100℃，保温60min，1℃/min升温至135℃，保温180min；

第二，上述步骤固化完全后，撕除真空辅材，去除脱模布后确保表面没有亮面，将表面清理干净，得到下蒙皮1；

第三，下蒙皮1上满铺一层胶膜5，同时用胶膜5包裹PET泡沫3，表面需贴实；

第四，将胶膜5包裹的PET泡沫3放入预成型的下蒙皮型腔，内部放入相应的芳纶纸蜂窝2；

第五，在PET泡沫3和芳纶纸蜂窝2上铺设一层胶膜5；

第六，随后再铺设相应层数的碳纤维预浸料；

第七，搭建真空系统，按照固化曲线进行加热固化，形成上蒙皮4，固化完成后脱模修边，得到产品。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，包括下蒙皮(1)、芳纶纸蜂窝(2)、PET泡沫(3)和上蒙皮(4)；所述芳纶纸蜂窝(2)、PET泡沫(3)位于下蒙皮(1)和上蒙皮(4)之间；所述PET泡沫(3)设置在下蒙皮(1)和上蒙皮(4)的四个边缘，在下蒙皮(1)和上蒙皮(4)之间形成空腔；所述芳纶纸蜂窝(2)放置空腔内，且与下蒙皮(1)和上蒙皮(4)的四个边缘的PET泡沫(3)相贴合。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，所述PET泡沫(3)分别和下蒙皮(1)和上蒙皮(4)的四个边缘通过胶膜(5)连接。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，所述PET泡沫(3)的外表面包裹有胶膜(5)。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，所述PET泡沫(3)的厚度为5mm～30mm，宽度为80mm～200mm。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，所述芳纶纸蜂窝(2)的边长为2mm～4mm。

6.根据权利要求1所述的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，所述PET泡沫(3)的厚度和芳纶纸蜂窝(2)的厚度相同。

7.根据权利要求1所述的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，所述芳纶纸蜂窝(2)的密度为2.75～32kg/m³。

8.根据权利要求1所述的一种复合材料中的蜂窝夹芯结构，其特征在于，所述下蒙皮(1)和上蒙皮(4)由若干层的碳纤维预浸料组成。

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