RU105326U1

RU105326U1 - THREE-LAYER PANEL WITH GAS-FILLED PLASTIC FILLER

Info

Publication number: RU105326U1
Application number: RU2011101133/03U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Андрюшкин
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2011-06-10

Abstract

Трехслойная панель с заполнителем из газонаполненной пластмассы, содержащая верхнюю обшивку и нижнюю обшивку, между которыми установлен на клею заполнитель, отличающаяся тем, что заполнитель выполнен из армированной дискретными элементами газонаполненной пластмассы, повышающие прочность заполнителя дискретные элементы расположены в наиболее нагруженных областях заполнителя, армированные дискретными элементами области заполнителя имеют конфигурацию элементов жесткости. A three-layer panel with a filler made of gas-filled plastic, containing an upper casing and a lower casing, between which a filler is installed on the adhesive, characterized in that the filler is made of gas-filled plastic reinforced with discrete elements, the discrete elements increasing the strength of the filler are located in the most loaded areas of the filler, reinforced with discrete elements the filler regions are configured with stiffeners.

Description

Полезная модель относится к конструкциям трехслойных панелей с заполнителем из газонаполненной пластмассы, и может быть использована при изготовлении конструкций из композиционных материалов, применяемых в судостроении, авиационной и ракетной технике.The invention relates to the construction of three-layer panels with a filler made of gas-filled plastic, and can be used in the manufacture of structures made of composite materials used in shipbuilding, aircraft and rocketry.

Известен «Способ изготовления среднего слоя трехслойных панелей из композиционного материала с полимерным связующим» по патенту РФ №2381132, включающий укладывание на поверхность формы слоев пропитанной стеклоткани, на которые укладывают заполнитель, сверху которого укладывают также слои пропитанной стеклоткани, затем предварительно спрессовывают полученный материал и производят формование с нагревом, при этом заполнитель выполняют из выложенных параллельно друг другу брусков пенопласта, имеющих в поперечном сечении трапециевидную форму, причем в нижнем ряду бруски устанавливают меньшим основанием вверх, а в верхнем ряду бруски укладывают меньшим основанием вниз в образовавшиеся пазы нижнего ряда, при этом перед установкой верхнего ряда на соприкасающиеся поверхности брусков пенопласта нижнего ряда укладывают слои пропитанной стеклоткани, предварительное прессование производят при давлении 0,25 МПа, а нагрев производят посредством индукционного нагрева в высокочастотном магнитном поле при частоте поля от 20 до 25 МГц при температуре 95…105°С и в течение 8…10 мин.The known "Method of manufacturing the middle layer of three-layer panels of a composite material with a polymeric binder" according to the patent of the Russian Federation No. 2381132, including laying on the surface of the mold layers of impregnated fiberglass, on which the filler is laid, on top of which layers of impregnated fiberglass are also laid, then the resulting material is pressed and produced molding with heating, while the filler is made of parallel-laid foam bars having a trapezoidal cross section the form, and in the lower row the bars are installed with the smaller base up, and in the upper row the bars are laid with the smaller base down in the grooves of the lower row, while before installing the upper row on the contacting surfaces of the foam bars of the lower row, layers of impregnated fiberglass are laid, preliminary pressing is carried out under pressure 0.25 MPa, and heating is carried out by induction heating in a high-frequency magnetic field at a field frequency of 20 to 25 MHz at a temperature of 95 ... 105 ° C and for 8 ... 10 min.

Недостатком известного способа по патенту РФ №2381132 является высокая трудоемкость изготовления заполнителя, состоящего из брусков пенопласта, и уложенной между этими брусками арматуры в виде пропитанной стеклоткани.The disadvantage of this method according to the patent of the Russian Federation No. 2381132 is the high complexity of the manufacture of aggregate, consisting of foam bars, and fittings between these bars of reinforcement in the form of impregnated fiberglass.

Известна трехслойная панель, по патенту РФ на полезную модель №80874, принятая в качестве ближайшего аналога, которая состоит из верхней и нижней обшивок, между которыми расположен сотовый клееный заполнитель, при этом внутри сотового клееного заполнителя имеется дополнительный вспенивающийся заполнитель, повышающий прочность трехслойной панели за счет предотвращения потери устойчивости сотового клееного заполнителя.Known three-layer panel, according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 80874, adopted as the closest analogue, which consists of upper and lower skins, between which there is a honeycomb glued aggregate, while inside the honeycomb glued aggregate there is an additional foaming aggregate that increases the strength of the three-layer panel for by preventing buckling of the honeycomb glued core.

Недостатком известной трехслойной панели, по патенту РФ на полезную модель №80874, является высокая трудоемкость изготовления трехслойной панели, сборку которой проводят клейкой обшивок, сотового заполнителя и вспенивающегося заполнителя.A disadvantage of the known three-layer panel, according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 80874, is the high complexity of manufacturing a three-layer panel, the assembly of which is carried out by adhesive cladding, honeycomb core and expandable aggregate.

Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача уменьшения трудоемкости изготовления трехслойной панели за счет изготовления армированного дискретными элементами заполнителя из газонаполненной пластмассы.The claimed utility model has the task of reducing the complexity of manufacturing a three-layer panel due to the manufacture of gas-filled plastic aggregate reinforced with discrete elements.

Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что трехслойная панель с заполнителем из газонаполненной пластмассы содержит верхнюю обшивку и нижнюю обшивку, между которыми установлен на клею заполнитель, при этом заполнитель выполнен из армированной дискретными элементами газонаполненной пластмассы, повышающие прочность заполнителя дискретные элементы расположены в наиболее нагруженных областях заполнителя, армированные дискретными элементами области заполнителя имеют конфигурацию элементов жесткости.The problem in the claimed utility model is solved due to the fact that the three-layer panel with a filler made of gas-filled plastic contains an upper casing and a lower casing, between which a filler is mounted on the adhesive, while the filler is made of gas-filled plastic reinforced with discrete elements, the discrete elements increasing the strength of the filler are located in the most loaded regions of the aggregate, the aggregate regions reinforced by discrete elements have the configuration of stiffeners.

Заявленная полезная модель отличается от известной трехслойной панели, по патенту РФ на полезную модель №80874, тем, что заполнитель выполнен из армированной дискретными элементами газонаполненной пластмассы, повышающие прочность заполнителя дискретные элементы расположены в наиболее нагруженных областях заполнителя, армированные дискретными элементами области заполнителя имеют конфигурацию элементов жесткости.The claimed utility model differs from the well-known three-layer panel, according to the RF patent for utility model No. 80874, in that the aggregate is made of gas-filled plastic reinforced with discrete elements, the discrete elements increasing the strength of the aggregate are located in the most loaded regions of the aggregate, the regions of the aggregate reinforced with discrete elements have a configuration of elements stiffness.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило уменьшение трудоемкости изготовления трехслойной панели за счет изготовления армированного дискретными элементами заполнителя из газонаполненной пластмассы.The indicated difference made it possible to obtain a technical result, namely, it provided a decrease in the laboriousness of manufacturing a three-layer panel due to the manufacture of gas-filled plastic aggregate reinforced with discrete elements.

На фиг.1 представлена трехслойная панель, у которой армированные дискретными элементами области заполнителя вытянуты параллельно обшивкам.Figure 1 shows a three-layer panel, in which the areas of the filler reinforced with discrete elements are elongated parallel to the skin.

На фиг.2 представлена трехслойная панель, у которой армированные дискретными элементами области заполнителя представляют собой ребра жесткости, соединяющие верхнюю и нижнюю обшивки.Figure 2 presents a three-layer panel, in which the filler regions reinforced by discrete elements are stiffeners connecting the upper and lower casing.

На фиг.3 представлена трехслойная панель, у которой армированные дискретными элементами области заполнителя выполнены в виде двутавров, соединяющих верхнюю и нижнюю обшивки.Figure 3 presents a three-layer panel, in which the filler regions reinforced with discrete elements are made in the form of I-beams connecting the upper and lower plating.

Трехслойная панель с заполнителем из газонаполненной пластмассы (фиг.1) содержит верхнюю обшивку 1 и нижнюю обшивку 2, между которыми установлен на клею 3 заполнитель 4, при этом заполнитель 4 выполнен из армированной дискретными элементами 5 газонаполненной пластмассы 6, повышающие прочность заполнителя 4 дискретные элементы 5 расположены в наиболее нагруженных областях 7 заполнителя 4, армированные дискретными элементами 5 области 7 заполнителя 4 имеют конфигурацию элементов жесткости.A three-layer panel with a filler made of gas-filled plastic (Fig. 1) contains an upper casing 1 and a lower casing 2, between which a filler 4 is mounted on the adhesive 3, while the filler 4 is made of gas-filled plastic 6 reinforced with discrete elements 5, increasing the strength of the filler 4 discrete elements 5 are located in the most loaded areas 7 of the filler 4, reinforced by discrete elements 5 of the region 7 of the filler 4 have a configuration of stiffeners.

Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где представлена трехслойная панель с армированным дискретными элементами заполнителем из газонаполненной пластмассы. Верхние обшивки 1 и нижние обшивки 2 изготавливают из металлических и неметаллических материалов. Широкое применение при изготовлении обшивок 1 и 2 нашли композиционные материалы. Верхняя обшивка 1 и нижняя обшивка 2 воспринимает действующую нагрузку и передает ее на заполнитель 4. Заполнитель 4 изготавливают из газонаполненной пластмассы 6. Применяют газонаполненные пластмассы 6 на основе полистирола, поливинилхлорида, полиуретанов, полиэтилена, фенольных, эпоксидных, карбамидных и кремнийорганических смол. Свойства газонаполненных пластмасс 6 определяются их рецептурой, технологией получения и переработки. В трехслойной панели заполнитель 4 установлен на клею 3 между верхней обшивкой 1 и нижней обшивкой 2. Связывая между собой верхнюю обшивку 1 и нижнюю обшивку 2, заполнитель 4 обеспечивает их совместную работу, поддерживает их и препятствует потере устойчивости при сжатии, изгибе и сдвиге. Для повышения прочности заполнитель 4 армируют дискретными элементами 5 (рубленые волокна или проволока; металлические, полимерные, керамические частицы; полые металлические или полые полимерные шарики). Повышающие прочность заполнителя 4 дискретные элементы 5 расположены в воспринимающих нагрузку областях 7 этого заполнителя 4. Расположение содержащих дискретные элементы 5 областей 7 и их конфигурация зависят от конкретной схемы нагружения трехслойной панели. Изготовление газонаполненной пластмассы 6, армированной дискретными элементами 5, целесообразно проводить напылением. При напылении газонаполненную пластмассу 6 формируют послойно. При напылении очередного слоя, проходя через область 7, в состав компонентов газонаполненной пластмассы 6 вводят дискретные элементы 5. Таким образом, напылением можно формировать содержащие дискретные элементы 5 области 7 различной конфигурации. При действии изгибающей нагрузки дискретные элементы 5 расположены в областях 7, прилегающих к верхней обшивке 1 и нижней обшивке 2 (фиг.1). При действии сжимающей нагрузки дискретные элементы 5 расположены в представляющих собой ребра жесткости областях 7, соединяющих верхнюю обшивку 1 с нижней обшивкой 2 (фиг.2). При одновременном действии сжатия и изгиба армированные дискретными элементами 5 области 7 выполняют в виде двутавров (фиг.3). Применяя армированные дискретными элементами 5 заполнители 4 из газонаполненной пластмассы 6, можно создавать трехслойные панели из тонких высокопрочных обшивок 1 и 2, разнесенных на значительное расстояние друг от друга. Такие трехслойные панели при минимальном весе обладают высокими прочностными и жесткостными характеристиками, а технология их изготовления имеет малую трудоемкость.The essence of the utility model is illustrated in figure 1, which presents a three-layer panel reinforced with discrete elements of a filler made of gas-filled plastic. The upper skin 1 and the lower skin 2 are made of metallic and non-metallic materials. Composite materials are widely used in the manufacture of skins 1 and 2. The upper casing 1 and the lower casing 2 accepts the load and transfers it to the aggregate 4. The filler 4 is made of gas-filled plastic 6. Apply gas-filled plastic 6 based on polystyrene, polyvinyl chloride, polyurethanes, polyethylene, phenolic, epoxy, urea and organosilicon resins. The properties of gas-filled plastics 6 are determined by their formulation, production and processing technology. In the three-layer panel, the aggregate 4 is installed on the adhesive 3 between the upper skin 1 and the lower skin 2. By connecting the upper skin 1 and the lower skin 2 together, the aggregate 4 ensures their joint operation, supports them and prevents the loss of stability during compression, bending and shear. To increase the strength, aggregate 4 is reinforced with discrete elements 5 (chopped fibers or wire; metal, polymer, ceramic particles; hollow metal or hollow polymer balls). Increasing the strength of the aggregate 4, discrete elements 5 are located in the load-bearing regions 7 of this aggregate 4. The location of the regions 7 containing the discrete elements 5 and their configuration depend on the specific loading scheme of the three-layer panel. The manufacture of gas-filled plastic 6, reinforced with discrete elements 5, it is advisable to carry out by spraying. When spraying, gas-filled plastic 6 is formed in layers. When spraying the next layer, passing through region 7, discrete elements 5 are introduced into the components of gas-filled plastic 6. Thus, by spraying it is possible to form regions 7 of various configurations containing discrete elements 5. Under the action of a bending load, the discrete elements 5 are located in regions 7 adjacent to the upper skin 1 and the lower skin 2 (Fig. 1). Under the action of a compressive load, the discrete elements 5 are located in the stiffening ribs regions 7 connecting the upper skin 1 with the lower skin 2 (figure 2). With the simultaneous action of compression and bending, regions 7 reinforced by discrete elements 5 are made in the form of I-beams (Fig. 3). Using fillers 4 made of gas-filled plastic 6 reinforced with discrete elements 5, it is possible to create three-layer panels of thin high-strength casing 1 and 2, spaced a considerable distance from each other. Such three-layer panels with minimal weight have high strength and stiffness characteristics, and their manufacturing technology has low laboriousness.

Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила уменьшение трудоемкости изготовления трехслойной панели за счет изготовления армированного дискретными элементами заполнителя из газонаполненной пластмассы.The utility model made it possible to obtain a technical result, namely, it reduced the laboriousness of manufacturing a three-layer panel due to the manufacture of gas-filled plastic aggregate reinforced with discrete elements.

Claims

A three-layer panel with a filler made of gas-filled plastic, containing an upper casing and a lower casing, between which a filler is installed on the adhesive, characterized in that the filler is made of gas-filled plastic reinforced with discrete elements, the discrete elements increasing the strength of the filler are located in the most loaded areas of the filler, reinforced with discrete elements the aggregate regions are configured with stiffeners.