PL249148B1 - Composite sandwich structure - Google Patents

Composite sandwich structure

Info

Publication number
PL249148B1
PL249148B1 PL451046A PL45104625A PL249148B1 PL 249148 B1 PL249148 B1 PL 249148B1 PL 451046 A PL451046 A PL 451046A PL 45104625 A PL45104625 A PL 45104625A PL 249148 B1 PL249148 B1 PL 249148B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
layer
thickness
epoxy resin
adhesively adhered
aluminum
Prior art date
Application number
PL451046A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL451046A1 (en
Inventor
Michał Rogala
Jakub Gajewski
Original Assignee
Politechnika Lubelska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lubelska filed Critical Politechnika Lubelska
Priority to PL451046A priority Critical patent/PL249148B1/en
Publication of PL451046A1 publication Critical patent/PL451046A1/en
Publication of PL249148B1 publication Critical patent/PL249148B1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/092—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/10—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material characterised by the additives used in the polymer mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/56—Damping, energy absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/762—Self-repairing, self-healing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kompozytowa konstrukcja przekładkowa, która charakteryzuje się tym, że w części środkowej konstrukcji przekładowej znajduje się arkusz blachy ze stopu magnezu (1) o grubości od 1 mm do 1,5 mm, do którego górnej powierzchni przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej (2) o grubości od 0,1 mm do 0,3 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej (2) przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowo-ceramicznej (3) o grubości od 5 mm do 6 mm. Do warstwy piany aluminiowo-ceramicznej (3) przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się (4) o grubości od 1,5 mm do 2 mm składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości od 0,3 mm do 0,8 mm, połączonych z żywicą epoksydową. Do warstwy samonaprawiającej się (4) przylega adhezyjnie arkusz blachy ze stopu aluminium (5) o grubości od 1 mm do 1,5 mm. Do dolnej powierzchni arkusza blachy ze stopu magnezu (1) przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej (2) o grubości od 0,1 mm do 0,3 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej (2) przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowej (6) o grubości od 5 mm do 6 mm.The subject of the application is a composite sandwich structure, which is characterized in that the central part of the sandwich structure comprises a magnesium alloy sheet (1) with a thickness of 1 mm to 1.5 mm, to the upper surface of which an epoxy resin layer (2) with a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm is adhesively adhered. An aluminum-ceramic foam layer (3) with a thickness of 5 mm to 6 mm is adhesively adhered to the epoxy resin layer (2). A self-healing layer (4) with a thickness of 1.5 mm to 2 mm, consisting of glass fibers filled with 80% by weight of methylene polyaspartate and 20% by weight of (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane with a thickness of 0.3 mm to 0.8 mm, combined with epoxy resin, adhesively adheres to the aluminum-ceramic foam layer (3). A sheet of aluminum alloy (5) with a thickness of 1 mm to 1.5 mm is adhesively adhered to the self-healing layer (4). A layer of epoxy resin (2) with a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm is adhesively adhered to the lower surface of the sheet of magnesium alloy (1). A layer of aluminum foam (6) with a thickness of 5 mm to 6 mm is adhesively adhered to the epoxy resin layer (2).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kompozytowa konstrukcja przekładkowa do zastosowań absorpcyjnych energii mechanicznej.The subject of the invention is a composite sandwich structure for mechanical energy absorption applications.

Dotychczas znane i stosowane są konstrukcje przekładkowe na bazie pian poliuretanowych i metalowych. Rozwiązania takie pomimo swoich zalet posiadają ograniczenia związane z możliwościami aplikacyjnymi. Wybrane gałęzie przemysłu posiadają restrykcyjne normy bezpieczeństwa, w tym palności stosowanych materiałów. Obecnie dąży się do stosowania konstrukcji przekładkowych o niskiej masie, pracujących jako elementy konstrukcyjne maszyn. Elementy te mają za zadanie przenosić naprężenia wynikające z warunków obciążenia, jak również służyć jako absorber energii mechaniczn ej podczas uderzenia udarowego.Sandwich structures based on polyurethane and metal foams are currently known and used. Despite their advantages, such solutions have limitations related to application possibilities. Selected industries have stringent safety standards, including flammability of the materials used. Currently, efforts are being made to use lightweight sandwich structures as structural components of machines. These elements are designed to transfer stresses resulting from loading conditions and also serve as mechanical energy absorbers during impacts.

Dotychczas znana i stosowana jest z polskiego opisu wzoru użytkowego nr PL47410 Y1 konstrukcja przekładkowa z pianką poliuretanową, w której przegroda jest wypukła w kierunku wtrysku pianki poliuretanowej, przy czym poziome ściany przegrody są umieszczone pomiędzy zewnętrznym poszyciem, a profilowaną blachą połączoną z zewnętrznym poszyciem za pomocą zgrzewania.So far, a sandwich structure with polyurethane foam is known and used from the Polish description of utility model No. PL47410 Y1, in which the partition is convex in the direction of injection of polyurethane foam, wherein the horizontal walls of the partition are placed between the external skin and the profiled sheet metal connected to the external skin by welding.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL230476 B1 sposób otrzymywania ognioodpornych kompozytów przekładkowych typu „sandwich”. Wytwarzanie ognioodpornej konstrukcji zbudowanej z rdzenia z piany poliuretanowej oraz dwóch okładzin polega na zastosowaniu odpowiednio: okładziny - modyfikacje bezhalogenowymi antypirenami, rdzeń - modyfikacje bezhalogenowymi środkami uniepalniającymi.Polish patent no. PL230476 B1 describes a method for producing fire-resistant sandwich composites. The production of a fire-resistant structure composed of a polyurethane foam core and two facings involves the use of, respectively: the facing – modified with halogen-free flame retardants, and the core – modified with halogen-free flame retardants.

Znana jest z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP13160089 A1 lekka konstrukcja nośna zawierająca kompozytową płytę warstwową posiadającą pierwszy arkusz czołowy i lekki rdzeń przymocowany do arkusza czołowego oraz zasadniczo obrotowo symetryczne wycięcie rozciągające się przez pierwszy arkusz czołowy i do wspomnianego lekkiego rdzenia. Wycięcie zawiera zasadniczo obrotowo symetryczne wycięcie wewnętrzne i zasadniczo obrotowo symetryczne wycięcie zewnętrzne rozmieszczone zasadniczo współśrodkowo względem siebie, a pomiędzy nimi znajduje się podpora.European patent application No. EP13160089 A1 discloses a lightweight support structure comprising a composite sandwich panel having a first face sheet and a lightweight core attached to the face sheet and a substantially rotationally symmetrical cut-out extending through the first face sheet and into said lightweight core. The cut-out comprises a substantially rotationally symmetrical inner cut-out and a substantially rotationally symmetrical outer cut-out arranged substantially concentrically with respect to each other and a support therebetween.

Znany jest z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP3319793 A sposób wytwarzania struktury przekładkowej zawierającej dwie stalowe okładziny rozdzielone warstwą polimerową.A method for manufacturing a sandwich structure comprising two steel linings separated by a polymer layer is known from European patent application No. EP3319793 A.

Znany jest z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP3037248 A sposób wytwarzania przekładkowego elementu konstrukcyjnego metodą alternatywną urządzeniem własnej konstrukcji. Sposób wytwarzania przekładkowego elementu konstrukcyjnego według wynalazku obejmuje przygotowanie oraz nakładanie materiału macierzowego, materiału oraz warstwy rdzenia.European patent application no. EP3037248 A discloses a method for manufacturing a sandwich structural element using an alternative method using a device of our own design. The method for manufacturing a sandwich structural element according to the invention includes preparing and applying a matrix material, a core material, and a core layer.

Celem wynalazku jest opracowanie kompozytowej konstrukcji przekładkowej o właściwościach ognioodpornych i samonaprawiających się.The aim of the invention is to develop a composite sandwich structure with fire-resistant and self-healing properties.

Istotą kompozytowej konstrukcji przekładkowej posiadającej arkusz blachy ze stopu magnezu i arkusz blachy ze stopu aluminium, według wynalazku, jest to, że w części środkowej konstrukcji przekładowej znajduje się arkusz blachy ze stopu magnezu o grubości od 1 mm do 1,5 mm. Do górnej powierzchni arkusza blachy ze stopu magnezu przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej o grubości od 0,1 mm do 0,3 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowo-ceramicznej o grubości od 5 mm do 6 mm. Do warstwy piany aluminiowo-ceramicznej przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się o grubości od 1,5 mm do 2 mm, składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo, o grubości od 0,3 mm do 0,8 mm, połączonych żywicą epoksydową. Do warstwy samonaprawiającej się przylega adhezyjnie arkusz blachy ze stopu aluminium o grubości od 1 mm do 1,5 mm. Do dolnej powierzchni arkusza blachy ze stopu magnezu przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej o grubości od 0,1 mm do 0,3 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowej o grubości od 5 mm do 6 mm. Do warstwy piany aluminiowej przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się o grubości od 1,5 mm do 2 mm, składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości od 0,3 mm do 0,8 mm, połączonych żywicą epoksydową. Do warstwy samonaprawiającej się przylega adhezyjnie warstwa z kompozytu węglowo-epoksydowego o grubości od 1 mm do 1,5 mm składająca się z włókien węglowych o średnicy od 7 μm do 10 μm i długości od 4 mm do 5 mm połączonych z żywicą epoksydową.The essence of the composite sandwich structure comprising a magnesium alloy sheet and an aluminum alloy sheet, according to the invention, is that the central portion of the sandwich structure comprises a 1 mm to 1.5 mm thick magnesium alloy sheet. An epoxy resin layer 0.1 mm to 0.3 mm thick is adhesively adhered to the upper surface of the magnesium alloy sheet. A 5 mm to 6 mm thick aluminum-ceramic foam layer is adhesively adhered to the epoxy resin layer. A self-healing layer, 1.5 mm to 2 mm thick, consisting of glass fibers filled with 80% by weight of methylene polyaspartate and 20% by weight of (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane, 0.3 mm to 0.8 mm thick, bonded with epoxy resin, adheres to the aluminum-ceramic foam layer. A 1 mm to 1.5 mm thick aluminum alloy sheet adheres to the self-healing layer. A 0.1 mm to 0.3 mm thick epoxy resin layer adheres to the lower surface of the magnesium alloy sheet. A 5 mm to 6 mm thick aluminum foam layer adheres to the epoxy resin layer. A self-healing layer, 1.5 mm to 2 mm thick, consisting of glass fibers filled with 80% by weight of methylene polyaspartate and 20% by weight of (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane, 0.3 mm to 0.8 mm thick, bonded with epoxy resin, is adhesively adhered to the aluminum foam layer. A carbon-epoxy composite layer, 1 mm to 1.5 mm thick, consisting of carbon fibers with a diameter of 7 μm to 10 μm and a length of 4 mm to 5 mm, bonded with epoxy resin, is adhesively adhered to the self-healing layer.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że otrzymuje się niesymetryczną konstrukcję przekładkową o wysokiej wydajności energoabsorpcyjnej. Konstrukcja ta jest podatna na niskoenergetyczne uderzenia, na skutek których następuje odspojenie warstwy wierzchniej i znaczne obniżenie siły nośnej elementu w różnych warunkach obciążenia. Zastosowanie warstw samonaprawiających się pozwala na dalsze przenoszenie obciążeń pomimo pierwotnego odspojenia okładziny. Ponadto powstała na bazie piany kompozytowej i piany aluminiowej konstrukcja posiada właściwości niepalne i znajduje zastosowanie w wielu branżach przemysłu o wysokim rygorze bezpieczeństwa. Niesymetryczny układ warstw pozwala na zastosowanie konstrukcji przekładowej jako absorbera energii. Kolejne warstwy posiadają różną sztywność, co przekłada się na określony mechanizm zniszczenia.A beneficial effect of the invention is the creation of an asymmetrical sandwich structure with high energy absorption efficiency. This structure is susceptible to low-energy impacts, which lead to detachment of the surface layer and a significant reduction in the element's load-bearing capacity under various loading conditions. The use of self-healing layers allows for continued load transfer despite the initial detachment of the facing. Furthermore, the structure, based on composite foam and aluminum foam, has non-flammable properties and finds application in many industries with high safety requirements. The asymmetrical arrangement of layers allows the sandwich structure to be used as an energy absorber. Subsequent layers have varying stiffness, which translates into a specific failure mechanism.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, który przedstawia przekrój poprzeczny kompozytowej konstrukcji przekładkowej.The invention is presented in an embodiment in a schematic drawing which shows a cross-section of a composite sandwich structure.

Kompozytowa konstrukcja przekładkowa w pierwszym przykładzie wykonania posiada w części środkowej arkusz blachy 1 ze stopu magnezu AZ31B o grubości 1 mm. Do górnej powierzchni arkusza blachy 1 ze stopu magnezu AZ31B przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej 2 o grubości 0,1 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej 2 przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowo-ceramicznej 3 o grubości 5 mm powstałej przez spienienie stopu aluminium AlSi9 domieszkowanego cząsteczkami węglika krzemu SiC o wielkości 15 μm w ilości 10% wagowo. Do warstwy piany aluminiowo-ceramicznej 3 przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się 4 o grubości 1,5 mm składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości 0,3 mm, połączonych żywicą epoksydową. Do warstwy samonaprawiającej się 4 przylega adhezyjnie arkusz blachy ze stopu aluminium AlMg0,5Si 5 o grubości 1 mm. Do dolnej powierzchni arkusza blachy 1 ze stopu magnezu AZ31B przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej 2 o grubości 0,1 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej 2 przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowej 6 o grubości 5 mm powstałej przez spienienie stopu aluminium AlSi11. Do warstwy piany aluminiowej 6 przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się 4 o grubości 1,5 mm składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości 0,3 mm, połączonych żywicą epoksydową. Do warstwy samonaprawiającej się 4 przylega adhezyjnie warstwa z kompozytu węglowo-epoksydowego 7 o grubości 1 mm składająca się z włókien węglowych o średnicy 7 μm i długości 4 mm połączonych z żywicą epoksydową w stosunku 3:10.The composite sandwich structure in the first embodiment has a 1 mm thick AZ31B magnesium alloy sheet 1 in its central part. A 0.1 mm thick epoxy resin layer 2 is adhesively adhered to the upper surface of the AZ31B magnesium alloy sheet 1. A 5 mm thick aluminum-ceramic foam layer 3, created by foaming an AlSi9 aluminum alloy doped with 15 μm silicon carbide SiC particles in an amount of 10% by weight, is adhesively adhered to the epoxy resin layer 2. A 1.5 mm thick self-healing layer 4, consisting of glass fibers filled with 80% by weight of methylene polyaspartate and 20% by weight of (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane, with a thickness of 0.3 mm, bonded with epoxy resin, is adhesively adhered to the aluminum-ceramic foam layer 3. A 1 mm thick sheet of AlMg0.5Si aluminum alloy 5 is adhesively adhered to the self-healing layer 4. A 0.1 mm thick epoxy resin layer 2 is adhesively adhered to the lower surface of AZ31B magnesium alloy sheet 1. A 5 mm thick layer of aluminum foam 6, created by foaming an AlSi11 aluminum alloy, is adhesively adhered to the epoxy resin layer 2. A 1.5 mm thick self-healing layer 4 consisting of glass fibers filled with 80% by weight of methylene polyaspartate and 20% by weight of (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane with a thickness of 0.3 mm, bonded with epoxy resin, is adhesively adhered to the aluminum foam layer 6. A 1 mm thick carbon-epoxy composite layer 7 consisting of carbon fibers with a diameter of 7 μm and a length of 4 mm bonded with epoxy resin in a ratio of 3:10 is adhesively adhered to the self-healing layer 4.

Kompozytowa konstrukcja przekładkowa w drugim przykładzie wykonania posiada w części środkowej arkusz blachy 1 ze stopu magnezu AZ31B o grubości 1,5 mm. Do górnej powierzchni arkusza blachy 1 ze stopu magnezu AZ31B przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej 2 o grubości 0,30 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej 2 przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowo-ceramicznej 3 o grubości 6 mm powstałej przez spienienie stopu aluminium AlSi9 domieszkowanego cząsteczkami węglika krzemu SiC o wielkości 25 μm w ilości 10% wagowo. Do warstwy piany aluminiowo-ceramicznej 3 przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się 4 o grubości 2 mm składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości 0,8 mm, połączonych żywicą epoksydową. Do warstwy samonaprawiającej się 4 przylega adhezyjnie arkusz blachy ze stopu aluminium AlMg0,5Si 5 o grubości 1,5 mm. Do dolnej powierzchni arkusza blachy 1 ze stopu magnezu AZ31B przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej 2 o grubości 0,30 mm. Do warstwy żywicy epoksydowej 2 przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowej 6 o grubości 6 mm powstałej przez spienienie stopu aluminium AISi11. Do warstwy piany aluminiowej 6 przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się 4 o grubości 2 mm składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości 0,8 mm, połączonych żywicą epoksydową. Do warstwy samonaprawiającej się 4 przylega adhezyjnie warstwa z kompozytu węglowo-epoksydowego 7 o grubości 1,5 mm składająca się z włókien węglowych o średnicy 10 μm i długości 5 mm połączonych z żywicą epoksydową w stosunku 3:10.The composite sandwich structure in the second embodiment has a 1.5 mm thick AZ31B magnesium alloy sheet 1 in its central part. A 0.30 mm thick epoxy resin layer 2 is adhesively adhered to the upper surface of the AZ31B magnesium alloy sheet 1. A 6 mm thick aluminum-ceramic foam layer 3, created by foaming an AlSi9 aluminum alloy doped with 25 μm silicon carbide SiC particles in an amount of 10% by weight, is adhesively adhered to the epoxy resin layer 2. A 2 mm thick self-healing layer 4 consisting of glass fibers filled with 80% by weight of methylene polyaspartate and 20% by weight of (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane, with a thickness of 0.8 mm, bonded with epoxy resin is adhesively adhered to the aluminum-ceramic foam layer 3. A 1.5 mm thick sheet of AlMg0.5Si aluminum alloy 5 is adhesively adhered to the self-healing layer 4. A 0.30 mm thick epoxy resin layer 2 is adhesively adhered to the lower surface of sheet metal 1 made of AZ31B magnesium alloy. A 6 mm thick layer of aluminum foam 6, created by foaming an AISi11 aluminum alloy, is adhesively adhered to the epoxy resin layer 2. A 2 mm thick self-healing layer 4 consisting of glass fibers filled with 80% by weight of methylene polyaspartate and 20% by weight of (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane with a thickness of 0.8 mm, bonded with epoxy resin, is adhesively adhered to the aluminum foam layer 6. A 1.5 mm thick carbon-epoxy composite layer 7 consisting of carbon fibers with a diameter of 10 μm and a length of 5 mm bonded with epoxy resin in a ratio of 3:10 is adhesively adhered to the self-healing layer 4.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim 1. Kompozytowa konstrukcja przekładkowa posiadająca arkusz blachy ze stopu magnezu i arkusz blachy ze stopu aluminium znamienna tym, że w części środkowej konstrukcji przekładowej znajduje się arkusz blachy ze stopu magnezu (1) o grubości od 1 mm do 1,5 mm, do którego górnej powierzchni przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej (2) o grubości od 0,1 mm do 0,3 mm, do której przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowo-ceramicz1. A composite sandwich structure having a magnesium alloy sheet and an aluminum alloy sheet, characterized in that in the central part of the sandwich structure there is a magnesium alloy sheet (1) with a thickness of 1 mm to 1.5 mm, to the upper surface of which an epoxy resin layer (2) with a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm is adhesively adhered, to which an aluminum-ceramic foam layer is adhesively adhered. PL 249148 Β1 nej (3) o grubości od 5 mm do 6 mm, do której przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się (4) o grubości od 1,5 mm do 2 mm składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości od 0,3 mm do 0,8 mm, połączonych z żywicą epoksydową, przy czym do warstwy samonaprawiającej się (4) przylega adhezyjnie arkusz blachy ze stopu aluminium (5) o grubości od 1 mm do 1,5 mm, natomiast do dolnej powierzchni arkusza blachy ze stopu magnezu (1) przylega adhezyjnie warstwa żywicy epoksydowej (2) o grubości od 0,1 mm do 0,3 mm, do której przylega adhezyjnie warstwa piany aluminiowej (6) o grubości od 5 mm do 6 mm, do której przylega adhezyjnie warstwa samonaprawiająca się (4) o grubości od 1,5 mm do 2 mm składająca się z włókien szklanych wypełnionych poliasparaginianem metylenu w ilości 80% wagowo oraz (3-izocyjanatopropyl)trietoksysilanu w ilości 20% wagowo o grubości od 0,3 mm do 0,8 mm, połączonych z żywicą epoksydową, przy czym do warstwy samonaprawiającej się (4) przylega adhezyjnie warstwa z kompozytu węglowo-epoksydowego (7) o grubości od 1 mm do 1,5 mm składająca się z włókien węglowych o średnicy od 7 μίτι do 10 μίτι i długości od 4 mm do 5 mm połączonych z żywicą epoksydową.PL 249148 Β1 ne (3) with a thickness of 5 mm to 6 mm, to which a self-healing layer (4) with a thickness of 1.5 mm to 2 mm is adhesively adhered, consisting of glass fibers filled with methylene polyaspartate in the amount of 80% by weight and (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane in the amount of 20% by weight with a thickness of 0.3 mm to 0.8 mm, combined with an epoxy resin, wherein a sheet of aluminum alloy (5) with a thickness of 1 mm to 1.5 mm is adhesively adhered to the self-healing layer (4), while a layer of epoxy resin (2) with a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm is adhesively adhered to the lower surface of the sheet of magnesium alloy (1), to which a layer of aluminum foam (6) with a thickness of 5 mm to 6 mm, to which a self-healing layer (4) of 1.5 mm to 2 mm thickness is adhesively adhered, consisting of glass fibers filled with methylene polyaspartate in an amount of 80% by weight and (3-isocyanatopropyl)triethoxysilane in an amount of 20% by weight, of a thickness of 0.3 mm to 0.8 mm, combined with an epoxy resin, wherein a carbon-epoxy composite layer (7) of 1 mm to 1.5 mm thickness is adhesively adhered to the self-healing layer (4), consisting of carbon fibers of a diameter of 7 μίτι to 10 μίτι and a length of 4 mm to 5 mm, combined with an epoxy resin.
PL451046A 2025-01-27 2025-01-27 Composite sandwich structure PL249148B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL451046A PL249148B1 (en) 2025-01-27 2025-01-27 Composite sandwich structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL451046A PL249148B1 (en) 2025-01-27 2025-01-27 Composite sandwich structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL451046A1 PL451046A1 (en) 2025-06-09
PL249148B1 true PL249148B1 (en) 2026-03-02

Family

ID=95937425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL451046A PL249148B1 (en) 2025-01-27 2025-01-27 Composite sandwich structure

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249148B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101215407A (en) * 2008-01-18 2008-07-09 中山大学 A high-temperature self-repairing fiber-reinforced epoxy composite material and its preparation method
WO2009127852A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Airbus Uk Limited Composite laminate with self-healing layer
PL233177B1 (en) * 2002-03-13 2019-09-30 Array Biopharma Inc 6- (4-bromo-2-chlorophenylamino) - 7-fluoro-3-methyl-3H-benzimidazole-5-carboxylic acid (2-hydroxyethoxy) amide, a pharmaceutical composition containing this compound and their use
PL243792B1 (en) * 2022-06-27 2023-10-09 Lubelska Polt Aluminum-glass laminate and method of its production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL233177B1 (en) * 2002-03-13 2019-09-30 Array Biopharma Inc 6- (4-bromo-2-chlorophenylamino) - 7-fluoro-3-methyl-3H-benzimidazole-5-carboxylic acid (2-hydroxyethoxy) amide, a pharmaceutical composition containing this compound and their use
CN101215407A (en) * 2008-01-18 2008-07-09 中山大学 A high-temperature self-repairing fiber-reinforced epoxy composite material and its preparation method
WO2009127852A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Airbus Uk Limited Composite laminate with self-healing layer
PL243792B1 (en) * 2022-06-27 2023-10-09 Lubelska Polt Aluminum-glass laminate and method of its production

Also Published As

Publication number Publication date
PL451046A1 (en) 2025-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cai et al. Dynamic response of sandwich panels with multi-layered aluminum foam/UHMWPE laminate cores under air blast loading
Gustin et al. Low velocity impact of combination Kevlar/carbon fiber sandwich composites
Salehi-Khojin et al. Temperature effects on Kevlar/hybrid and carbon fiber composite sandwiches under impact loading
TWI730964B (en) A composite sandwich structure
CN204414690U (en) A kind of metallic fiber foamed aluminium composite layered plate
Umair et al. Effect of pile height on the mechanical properties of 3D woven spacer composites
CN206067084U (en) A kind of bullet train hollow fabric composite floor board
JP2010508203A (en) Aircraft or spacecraft hardened enclosure with highly rigid laminated longitudinal members and corresponding laminated longitudinal members
PL245866B1 (en) Metal-glass laminate and method of producing it
Jayaram et al. Polyester pinning effect on flexural and vibrational characteristics of foam filled honeycomb sandwich panels
PL249148B1 (en) Composite sandwich structure
WO2017021505A1 (en) Multilayer laminate panel
PL248762B1 (en) Metal-carbon laminate and method of producing it
PL249151B1 (en) Composite sandwich construction
CN112406218A (en) Shelter composite foamed aluminum sandwich plate structure
PL249150B1 (en) Composite sandwich construction
PL249149B1 (en) Composite sandwich structure
PL249152B1 (en) Composite sandwich construction
PL248506B1 (en) Composite sandwich construction
US9701100B2 (en) Lightweight reinforced phenolic structural sandwich panel based on aramid honeycomb core and method
JP6847510B2 (en) Carbon fiber composite veneer
Gustin et al. Low-velocity impact of sandwich composite plates
Yeh et al. Enhancement of buckling characteristics for sandwich structure with fiber reinforced composite skins and core made of aluminum honeycomb and polyurethane foam
CN105437622B (en) A kind of preparation technology of I-shaped sandwich composite board
Yoo et al. An experimental study on energy absorbing structures made of fabric composites