结构件及其制造方法技术

提供一种可由纸板、合成塑料板或金属板形成的结构。当组装该结构时，该结构包括一系列以镶嵌方式配置的平行四边形。该结构的应用包括：用作用的热传递设备中的膜片，或用作过滤器；在压损中用或在吸音中用作吸收能量的结构；用作改善反应容器内的热传输或扰动的混合促进器；或在得到适当支承时用作建筑板坯。该结构的优点取决于其具体的应用。例如当用作建筑板坯时，它具有很高的强度／重量比。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。在其中一个实施例中，结构件具有较轻的重量，但却能承受相当大的压缩、拉伸、弯曲或扭曲载荷。已知的这种结构件一般包括有夹在外盖板之间的蜂窝结构。本专利技术的目的之一是提供其重量/强度比特性得到改善的结构件。本专利技术的进一步目的是提供一种其结构特性和其它特性在某一方面、某些方面或所有方面都有改善的构件;这些得到改善的特性包括重量/强度比;表面积;绝缘性，吸收性，扰动性，热传递。本专利技术的第一个内容是，提供一种包括有一波纹板的结构件，其中波纹板波面之一上的各脊部是共平面的，并呈以轴向平行间隔关系延伸的锯齿形，而中间最低部(这些最低部形成波纹板另一波面上的脊部)具有相同的锯齿形，两块相同的平行四边形面板将任何两个横向毗邻的直线脊段联结起来。本专利技术人认识到，该结构件自身可以在无数种情况下用作一种结构。这是因为该结构不仅有优越的强度/重量比特性，而且还有很高的表面积/体积比。本专利技术的第二个内容是，提供一种包括多个呈阵列分布的单元的结构，这些单元包括第一、第二、第三和第四小群平面区，每区呈平行四边形形状，这些小群以下列方式成群布置在横向上，第一群区包括第一和第二小群的交错件;第二群区包括第三和第四小群的交错件;以及在横向上，第三群区包括第二和第三小群的交错件;第四群区包括第一和第四小群构件，每一小群的每一构件都沿交错边缘与两个不同小群的构件有一公共的界面。最好是，每一小群的构件是包含有两个沿一公共顶点联结起来的等边三角形的平行四边形。它们被称为正平行四边形。而这些三角形比较便利的是取一致的尺寸，即完全相同的尺寸。不过，这些平行四边形可以包含不等(isoceles)甚至不规则的三角形，因此不必是正平行四边形。平行四边形的夹角可在1°到179°之间变化。平行四边形各边的长度也可以有各种变化。未组装的结构包括有一个划有或压有薄弱线的平板或膜片。这称为预制件。在一较佳的实施例中，薄弱线的压制或刻划可以机械方式这样来进行使一刀具在膜片的表面上划过或滚过，以形成一个包括有相邻等边三角形的平行四边形的镶嵌陈列。然而，并不需要沿所有三角形的每个顶点形成这些减弱线。预制件基本上是平面件。另一种办法是，这种减弱线的形成可以通过在膜片上冲压图样的方式、通过采用光刻胶法的刻蚀法、或通过普通技术人员所熟知的任何其它合适的方法来实现。例如，在某些情况下，如果在板表面和膜片表面打些小孔没有关系，就可以采用切缝或冲孔的方法来预制减弱线。这样一种结构可用作能量吸收器，支承结构，吸收结构或扰动激发器，或用于上述几种应用兼有的情况中。其中的一些应用将在下面叙述。不过，预制有由小孔或缝构成的减弱线的结构显然不能用作分隔两种流体的膜板或装置，因为这些孔或缝会使流体产生混合。用作两流体之间界面的结构的内容将在下面叙述。当然，这些小孔可在该结构中的该平行四边形或每一平行四边形的顶点内侧的区域内形成。这些孔可以是圆形的，三角形的，方形的，六角形的或者甚至是一些小平行四边形和在预制步骤中可以制成的其它孔。最后得到的结构比较轻，“其自身”即可转做成车轮或轮箍。当预制件制成后，即板的表面都已沿其预定的线条减弱后，就采用例如气动或电动液压加压器以预定的速率将板的边缘挤压在一起。为了形成波纹结构，可利用压力机施加侧向压力。波纹的高度取决于板边缘被压在一起的程度。波纹的最大高度为3/2L或约为0.58L。其中L是等边三角形的边长。当然，对于非等边三角形来说是不同的。在压力机和板的滑动表面之间可施加润滑剂以保证材料不发生撕裂。当预制件在纵向和横向上挤压成最佳角度60°(当采用正平行四边形时)后，其投影面积的减少率为0.58。在另一个变更的实施例中，板上可示出该结构的形状并且该板可以预定的速度被拉过一个适当形状的模具或几套模具，以确保在形成该结构的过程中在板的余料(remainder)上施加所示意的形状。这种工艺类似于将报纸折叠到适当的卷筒上的方法。但就其本身来说，情况较复杂，需要有更多的控制。本专利技术更进一步的内容是，提供用于制造镶嵌状平行四边形结构的模具，该模具具有若干壁，这些壁的尺寸设计和布置要使穿过模孔的板采纳镶嵌状平行四边形结构的形状和构形。最好使模具的壁倾斜一角度并且在侧面上有一使板逐渐变成预定形状的导向部分。预成形可在板面积的某些部分或全部上进行。不过，这不是必要的，因为当板向模具运动时，所示出的形状实际上将不受模具侧壁的影响。很显然，在侧面的引导部分上可能需要些高度限制器，以防止板在进入模具前发生缩凹。预成形加工可利用一个带有适当成形的凸起部的轧辊来进行。平板材料在一个轧辊下面(或在一对轧辊之间)通过之后就更容易沿上述减弱线弯曲。边缘上向模具引导的导向部分将导致板开始成形，这样就形成镶嵌状平行四边形结构的形状。当板通过相对固定的模具时，结构的外观就会象以波状方式形成的所假定的形状。板上下的轧辊可有助于将板拉过模具。同样地，这些轧辊或独立的压力机都可用来在板上压出减弱线。当然，在制作过程中可采用适当的润滑剂和/或冷却剂。这可减少摩擦，因而可减少撕裂的危险。可提供测量控制装置对其制作速度或产量、立起结构的高度，单元尺寸等进行监控。同样，用于生产镶嵌状平行四边形结构的设备是可变化的，以适应板厚度从毫米到米数量级的变化。还可设置用于在板进入模具之前切孔或切除部分材料的装置。有关生产方法的进一步细节将在下面叙述。另一种方法是，在某些实施例中或对于某些应用，采用一适当的支座和/或通过将形成结构的材料喷到该支座上的方式铸造出该结构可能是最理想的。例如，这种方法可以这样实现通过将塑料喷到一金属支座上的方式;通过使材料沉积到一适当支座上的蒸汽渡敷法;通过将混凝土喷到一支座上的方式或者通过例如在熔模铸造法中将材料铸到一适当成形的支座上的方式。显然，生产的具体方法将取决于形成结构的材料和其用途。该结构可由一平板这样形成，使得一小群的每一平面区发生位移以形成由该小群的平行四边形元素界定的交替的波峰和波谷，其中界定上下区的点连接起来以形成锯齿形线。在平面图中，界定波峰和波谷区的锯齿形线可以是，并且最好是等长度的;毗邻的锯齿形线之间的间隔是由平行四边形一边的特征长度限定的。最好是，阵列中的平行四边形都具有相同的尺寸的，并且都具有相同的特征长度“L”。即它们是全等的。当然，单元尺寸可以不同。也就是说，尺寸不同的平行四边形可包括尺寸较小或较大的等边的或任何其它形状的三角形。尺寸不同的等边或任何其它形状的三角形以及因此导致结构具有的不同单元尺寸的用途，将参照这种配置的具体应用在下面加以说明。最好是，阵列中的第一和第二群平行四边形大体上是相互平行的以便以阵列的形式形成波纹板，该阵列的纵向和模向横截面形成锯齿形轮廓。该结构可绕基本上平行于界定第一小群的轴线折叠或卷绕，以形成一个大体上是圆柱形或部分圆柱形的结构。这种结构可形成用于车轮的轮胎或胎面。如果轮胎是用橡胶制成的，则该轮胎不需要充气，使用者永不会受轮胎刺破漏气之苦。该结构的这种具体实施例的用途包括环绕在管子、管道或软管之类的圆筒形物体上作保护性的包裹物(Protectivewindings)，例如用作软管，电缆，光导纤维或金属线之类的敏感的纵向物体的抗压保护物;或作为绝缘体材料的支承体。术语“绝缘材料”的意思不仅包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含一波纹板的结构，其中，在其一面上的脊部是共平面的并呈以轴向平行间隔关系延伸的锯齿形，呈该板相反侧上的脊部形状的中间最低部具有相同的锯齿形，两块相同的平行四边形板将任何两个横向毗邻的直线脊部段联结起来，其特征在于：任何两个轴向毗邻的直线加筋段之间的夹角大体上是６０度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：科林马克理查德埃利斯，
申请(专利权)人：科林马克理查德埃利斯，
类型：发明
国别省市：GB[英国]