甲片芯材形成的夹芯板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种甲片芯材形成的夹芯板。所述芯材是利用复合材料板冲孔加工产生的冲压片，经清洗和磨光，平铺成阵列，再与基布粘接制成的一种芯材，可用于成型复合材料夹芯板。这种采用甲片芯材的夹芯板，利用板材中性层的力学特性，其强度及理化性能与同材质的板材相当；实现了变废为宝，减少污染，降低碳排放的目标，还具有重量轻、成型方便、生产效率高、成本低等特点。可用于各种舟艇、大型景观、风力发电和建筑围护等军民用装备设施。亦可采用防弹甲片制成芯材，用于作战舰艇、装甲运兵车等装备的防弹装甲。装备的防弹装甲。装备的防弹装甲。

【技术实现步骤摘要】
甲片芯材形成的夹芯板


[0001]本新型属于夹芯板，具体涉及一种甲片芯材形成的夹芯板。

技术介绍

[0002]玻璃纤维增强塑料(FRP，玻璃钢，下文中含义相同)是一种质量轻、强度高、耐腐蚀和成型方便的复合材料，其应用领域非常广泛。目前在防止灰尘和噪声污染的环保设备中，就大量采用了FRP冲孔板材。其中，一种是设置在颗粒料堆场周围防风障所用的挡风板，另一种是公路、铁路两侧大量使用的声屏障的小孔吸音板，这两种构件均为冲孔FRP板材，并具有冲孔多、用量大的特点。由于FRP材料的特性，这两种构件在抑制粉尘和消除噪音上效果明显，对防止空气和噪声污染、保护坏境具有重大作用。但大量应用这些构件，所产生冲压片的数量之大也非常可观。例如生产1万平米(大约37.5吨)挡风板，就会产生15吨下脚料，一个中型环保设备制造厂，一年能生产100～200万平米挡风板，其下脚料数量的确惊人。由于FRP在自然环境中具有很高的化学稳定性，如何处理这些下脚料也就成为了一个难题。
[0003]为解决上述问题，国内已有多种关于这种冲孔废弃物处理的技术方案，但应用效果却不太理想。最初提出原则是“变废为宝”，其方法是将数量最多的圆片，在加工时直接冲压成垫圈，然后再寻找其应用领域。但这个方法由于各种条件的限制始终没有实现。也曾提出过焚烧、制成砌块、磨粉成为填料等无害化处理方案，也因成本和工艺等因素的影响效果不佳。
[0004]考虑到这些冲压片与原板材的成分和性能相同，若能将其直接与FRP材料融为一体制成一种板材，不仅方法简单，还能得到利废和降耗一举两得的效果。本着这个思路，在分析外力作用下夹芯板结构的受力状况，提出了采用冲压片制成芯材，代替原采用的强芯毯、巴萨木(Balsa wood)和蜂窝板(CellularBoard)等商品芯材，生产复合材料夹芯板的技术方案。
[0005]要实现这个方案，首先采用冲压片制成芯材的方法要简单高效，不能采用一片一片手工排列的方法；其次制成夹芯板的强度及其他理化性能要与现有夹芯板相当。因此，其技术方案应简单易行，工艺稳定，成本合理，产品性能满足使用要求，以达到消除污染源和废物利用的双重目标。

技术实现思路

[0006]本新型针对现有技术的缺陷，提供一种甲片芯材形成的夹芯板。
[0007]本新型是这样实现的：所述甲片芯材是由若干相同形状的甲片，排列成特定的平面阵列，与基布经粘接剂粘接成的整体片材；所述甲片的形状为圆甲片、六角甲片和条形甲片其中之一。所述夹芯板由内面板、甲片芯材和外面板组成，其各层依次在接触模具上成型；所述内外面板为层积工艺成型的纤维增强塑料板。
[0008]所述甲片平面阵列，包括纵横平齐分布的圆甲片阵列、条形甲片阵列，交错分布的
圆甲片阵列、六角甲片阵列和条形甲片阵列；所述夹芯板按需求，选用其中一种阵列排布的芯材。
[0009]所述外面板的表面由内及外为胶衣树脂层和装饰层。
[0010]所述内外面板的基体树脂为液态热固性树脂，其增强纤维采用无机纤维和有机纤维其中的一种或二种以上的混合织物；所述甲片的材料为高强度纤维增强塑料板、防弹钢板和防弹陶瓷其中的一种；所述基布的材料采用聚酯、芳纶或玻纤其中的一种。一个优选的材料组合为甲片采用玻璃纤维增强塑料冲孔板的冲压下脚料，基布采用玻璃纤维网格布，内外面板采用玻璃纤维织物和不饱和聚酯树脂。
[0011]所述夹芯板按下述步骤成型，a)模具的成型表面要先行做好脱模剂隔离和抛光处理，喷涂表面胶衣树脂；b)然后按外面板、甲片芯材和内面板的顺序，依次进行层积施工；c)采用常温或加温固化工艺；d)脱模后，将外面板的表面修补整形、打磨抛光，按要求进行表面涂装。
[0012]所述成型模具为阴模和平板模时，所述甲片芯材的甲片面与外面板相互粘接；所述成型模具为阳模时，甲片芯材覆盖基布的表面与外面板相互粘接。
[0013]本技术的有益效果是：提供了一种甲片芯材及用其制成的夹芯板。这种芯材利用复合材料板冲孔加工产生的冲压片，经清洗和磨光，平铺成阵列，再与基布粘接制成的一种芯材，用其成型复合材料夹芯板，能充分利用板材承受载荷时中性层应力为零的力学特性和甲片芯材具有的高抗压、高抗冲和防弹性等材料的特殊性能，因此具有良好的综合机械性能和可选择的防撞击和防弹功能。本技术与一般平板或夹芯板相比，具有以下明显的优点：
[0014]1.强度高，重量轻本技术采用甲片芯材作为芯材，其圆甲片的充填率(甲片总面积/夹芯板面积)为78.54％(平齐排列)～90.69％(交错排列)，因此，采用甲片芯材的夹芯板比同材料、同厚度平板的重量要轻。另一方面，由于芯材位于断面中拉应力为零的中性层，因此弯曲强度几乎不受甲片排列方式的影响。采用三块厚度同为8mm，芯材不同的FRP板材，其芯材分别为平齐排列圆甲片芯材，无芯材同质平板和商品强芯毯的对比试验。其弯曲强度分别为 305.7MPa、323.0MPa和133.3MPa，强度比1:1.056:0.436，即本技术的弯曲强度与相同厚度平板的偏差率≤6.0％，是采用通用芯材的夹芯板的2.29倍。
[0015]2.变废为宝，减少污染本技术采用的甲片芯材，利用复合材料板材冲孔时产生的冲压片，排成阵列后与基布粘接成的整片芯材。使用这种芯材制成的复合材料夹芯板，不仅强度高、重量轻、质量好，还有效地减少了三废的排放，保护了环境；同时，甲片夹芯的厚度约占板材总厚度30～40％，还具有成型积层快，生产效率高和成本低的特点。本技术，相对平板和采用其他芯材的夹芯板材而言，凸显了既节约又环保优势。
[0016]3.具有特殊技术性能所述甲片芯材的甲片如改用高强度纤维增强塑料板、防弹钢板和防弹陶瓷以及采用芳纶、碳纤维等增强的高强度面板，并采用正六边形甲片排列(充填率为100％)，能够制成具有高强度、高抗冲性和防弹性等特定用途的高性能夹芯板材，用以满足军用舟艇、轻型门桥、导航器材、战车等武器装备的防弹装甲和其他特殊需求。
[0017]本技术充分利用夹芯板的力学特性，采用冲压下脚料制成芯材，其强度及理化性能与同材质、同厚度的平板相仿，具有性能优、成本低的特点；同时又减少了三废排放，保护了环境。本技术可广泛用于军民用领域，推广应用后具有可观的社会和经济效益。
附图说明
[0018]图1是甲片芯材所用甲片形状的示意图；
[0019]图2是圆甲片芯材的示意图；
[0020]图3是平齐排列圆甲片平铺成阵列的示意图；
[0021]图4是圆甲片二种排列方式的示意图；
[0022]图5是交错排列的六角甲片芯材示意图；
[0023]图6是平齐排列的条形甲片芯材示意图；
[0024]图7是交错排列的条形甲片芯材示意图；
[0025]图8是采用甲片芯材制成夹芯板的截面结构图。
[0026]图中，1a.圆甲片，1b.六角甲片，1c.条形甲片，2.基布，3.粘接剂，4.限位框，5.内面板，6.外面板，7.胶衣层，8.装饰面层。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.甲片芯材形成的夹芯板，其特征为：所述甲片芯材是由若干相同形状的甲片，排列成平面阵列，与基布(2)经粘接剂(3)粘接成的整体片材；所述甲片的形状为圆甲片(1
a
)、六角甲片(1
b
)和条形甲片(1
c
)其中之一；所述夹芯板由内面板(5)、甲片芯材和外面板(6)组成，其各层依次在接触模具上成型；所述内外面板为层积工艺成型的纤维增强塑料板。2.根据权利要求1所述甲片芯材形成的夹芯板，其特征为：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：付秀君，付浩博，刘永慧，梁帅，刘宝民，王伟，冷金英，马义彬，黎燕，张曼莹，熊文，王传伟，
申请(专利权)人：秦皇岛耀华装备集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：