复合材料蜂窝及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合材料蜂窝及其制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1：采用纤维和树脂作为原材料，采用多种工艺技术，制造得到截面波纹板结构；步骤S2：将两个截面波纹板结构胶接形成六边形腔体结构，两个截面波纹板结构相接的一面为胶接面；步骤S3：将多个六边形腔体结构胶接形成复合材料蜂窝阵列结构。本发明专利技术采用波纹板单元组合而成，单个单元成型工艺简单，结构精度高；采用胶接方式形成六边形蜂窝结构，设计胶接面组合方式(胶接方向)，避免单个方向胶接应力集中；为多结构阵列组合，提升结构刚度及结构稳定性。提升结构刚度及结构稳定性。提升结构刚度及结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】
复合材料蜂窝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及树脂基复合材料的
，具体地，涉及复合材料蜂窝及其制备方法。

技术介绍

[0002]复合材料夹心结构能够降低单位体积的结构重量，削弱噪音与振动、增加耐热、抗疲劳和防火性能，具有较高的弯曲强度和刚度，广泛应用于航空航天、船舶、交通运输、建筑等领域。用于复合材料夹心结构的夹芯材料主要有泡沫夹心、蜂窝夹心及结构夹心。采用复合材料格栅等结构的结构夹心具有最好的结构强度和刚度性能。目前复合材料结构夹心一般为平行四边形结构或胶接的六边形结构，平行四边形结构容易失稳破坏；而胶接六边形结构，胶接区域存在较大的应力集中同时操作工艺较为复杂。
[0003]在公开号为CN111016306A的专利文献中公开了一种蜂窝夹层复合材料的制备方法及蜂窝夹层复合材料。该制备方法：选择轴向具有裁切裕量的蜂窝，在每个蜂窝孔两端部的六个角处分别进行轴向裁切，使每个蜂窝孔端部均形成六个裁切缝，每个蜂窝孔两端部的裁切缝的深度相加等于裁切裕量，然后沿裁切缝的底部位置处翻折每个蜂窝孔端部被裁切缝分隔开的孔壁，使翻折后的端部孔壁垂直于蜂窝的轴向，形成蜂窝粘接面，蜂窝的两端分别通过两端的粘接面与蒙皮粘接。
[0004]因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种复合材料蜂窝及其制备方法。
[0006]根据本专利技术提供的一种复合材料蜂窝的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]步骤S1：采用纤维和树脂作为原材料，采用多种工艺技术，制造得到截面波纹板结构；
[0008]步骤S2：将两个截面波纹板结构胶接形成六边形腔体结构，两个截面波纹板结构相接的一面为胶接面；
[0009]步骤S3：将多个六边形腔体结构胶接形成复合材料蜂窝阵列结构。
[0010]优选地，所述步骤S1中的纤维包括碳纤维和玻璃纤维。
[0011]优选地，所述步骤S1中的树脂包括环氧树脂和酚醛树脂。
[0012]优选地，所述步骤S1中的工艺技术采用热压罐工艺、树脂传递模塑工艺、真空辅助树脂注射成型工艺和拉挤成型工艺中的一种单独成型。
[0013]优选地，所述步骤S2中的胶接面的组合方法包括如下步骤：
[0014]步骤S2.1：在上述复合材料蜂窝阵列结构中，所有的胶接面平行排列，胶接面剥离剪切方向一致；
[0015]步骤S2.2：采用组合胶接方式，在复合材料蜂窝阵列结构中，存在2个或3个胶接面角度。
[0016]优选地，通过采用多个所述步骤S3得到的复合材料蜂窝阵列结构组合形成阵列组合，阵列组合内含有多个阵列单元，每一个阵列单元形成不同的结构形式。
[0017]本专利技术还提供一种复合材料蜂窝，所述复合材料蜂窝应用通过上述中的复合材料蜂窝的制备方法得到的复合材料蜂窝阵列结构。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0019]1、本专利技术采用波纹板单元组合而成，单个单元成型工艺简单，结构精度高；
[0020]2、本专利技术采用胶接方式形成六边形蜂窝结构，设计胶接面组合方式(胶接方向)，避免单个方向胶接应力集中；
[0021]3、本专利技术为多结构阵列组合，提升结构刚度及结构稳定性。
附图说明
[0022]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0023]图1为本专利技术的流程示意图；
[0024]图2为波纹板结构示意图；
[0025]图3为波纹板结构截面示意图；
[0026]图4为波纹板结构胶接截面示意图；
[0027]图5为复合材料蜂窝阵列结构示意图；
[0028]图6为波纹板胶接形成蜂窝阵列及阵列胶接组合示意图；
[0029]图7为蜂窝阵列胶接组合结果示意图；
[0030]图8为蜂窝阵列平行插接组合示意图；
[0031]图9为蜂窝阵列交叉插接组合示意图；
[0032]图10为蜂窝阵列胶接面交叉插接组合示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0034]实施例1：
[0035]根据本专利技术提供的一种复合材料蜂窝的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0036]步骤S1：采用纤维和树脂作为原材料，采用多种工艺技术，制造得到截面波纹板结构；纤维包括碳纤维和玻璃纤维；树脂包括环氧树脂和酚醛树脂；工艺技术采用热压罐工艺、树脂传递模塑工艺、真空辅助树脂注射成型工艺和拉挤成型工艺中的一种单独成型。
[0037]步骤S2：将两个截面波纹板结构胶接形成六边形腔体结构，两个截面波纹板结构相接的一面为胶接面；
[0038]胶接面的组合方法包括如下步骤：
[0039]步骤S2.1：在上述复合材料蜂窝阵列结构中，所有的胶接面平行排列，胶接面剥离剪切方向一致；
[0040]步骤S2.2：采用组合胶接方式，在复合材料蜂窝阵列结构中，存在2个或3个胶接面角度。
[0041]步骤S3：将多个六边形腔体结构胶接形成复合材料蜂窝阵列结构；通过采用多个复合材料蜂窝阵列结构组合形成阵列组合，阵列组合内含有多个阵列单元，每一个阵列单元形成不同的结构形式。
[0042]本专利技术还提供一种复合材料蜂窝，所述复合材料蜂窝应用通过上述中的复合材料蜂窝的制备方法得到的复合材料蜂窝阵列结构。
[0043]实施例2：
[0044]实施例2为实施例1的优选例，以更为具体地对本专利技术进行说明。
[0045]本专利技术采用复合材料实现了蜂窝结构的制造，与纸蜂窝、复合材料格栅结构相比具有更高的压缩强度和模量以及更好的空间稳定性。同时，本专利技术针对这一制造方法的特点，采用结构组合设计解决了复合材料蜂窝单一方向胶接导致的结构缺点；采用多结构组合，进一步提升了整体结构的稳定性。
[0046]复合材料蜂窝结构的制造：
[0047]采用碳纤维、玻璃纤维等纤维；环氧树脂、酚醛树脂等树脂。采用热压罐工艺、树脂传递模塑工艺、真空辅助树脂注射成型工艺、拉挤成型工艺等，制造截面波纹板结构。
[0048]将2个波纹板胶接形成六边形腔体结构，加粗线条为胶接面。
[0049]将多个波纹板胶接形成蜂窝阵列结构。
[0050]胶接面的组合方式：
[0051]在以上复合材料蜂窝阵列结构中，所有的胶接面平行排列，胶接面剥离剪切方向一致，这导致整体结构承压时胶接面更容易首先失效导致结构的破坏。
[0052]采用组合胶接方式，可设计复合材料蜂窝阵列中，存在2个或3个胶接面角度，提升蜂窝阵列的结构性能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料蜂窝的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1：采用纤维和树脂作为原材料，采用多种工艺技术，制造得到截面波纹板结构；步骤S2：将两个截面波纹板结构胶接形成六边形腔体结构，两个截面波纹板结构相接的一面为胶接面；步骤S3：将多个六边形腔体结构胶接形成复合材料蜂窝阵列结构。2.根据权利要求1所述的复合材料蜂窝的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的纤维包括碳纤维和玻璃纤维。3.根据权利要求1所述的复合材料蜂窝的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的树脂包括环氧树脂和酚醛树脂。4.根据权利要求1所述的复合材料蜂窝的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的工艺技术采用热压罐工艺、树脂传递模塑工艺、真空辅助树脂注射成型工艺和拉挤成型工艺中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯进森，庄纯，鞠博文，万立，唐靳梅，李晟超，郝旭峰，王晓蕾，田杰，
申请(专利权)人：上海复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：