本發(fā)明涉及復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的制造方法及用于制造復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的設(shè)備。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的芳綸纖維蜂窩的制作工藝是首先將纖維打成紙漿然后做成紙片，再通過紙片的交錯式粘接成塊狀結(jié)構(gòu)，這種塊狀結(jié)構(gòu)通過拉伸，形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。然后浸潤酚醛或者其它液體狀樹脂，取出后放入烘箱固化成型。酚醛或者其它樹脂在常溫下樹脂的粘性普遍很高，為了降低樹脂粘性，通常會在樹脂里面增加溶劑。這些溶劑通常具有揮發(fā)性，整個制造過程的環(huán)保性很差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的制造方法。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，將纖維布浸潤樹脂材料，制成預浸料；

步驟2，將步驟1得到的預浸料進行模壓，形成需要形狀的瓦楞片；

步驟3，將步驟2得到的多片瓦楞片層疊拼合，形成復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述樹脂為熱固性樹脂或熱塑性樹脂。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述樹脂為熱固性樹脂，在步驟1中，首先使熱固性樹脂降低粘性，使其成為可流動狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基樹脂、苯并噁嗪樹脂、聚酰亞胺樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂中的一種或任意幾種。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟1中，將預浸料加熱使其固化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述樹脂為熱塑料樹脂，在步驟1中，首先加熱使熱塑性樹脂降低粘性，使其成為可流動狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，使預浸料降溫固化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述纖維布為玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、硼纖維、石棉纖維、芳綸纖維、奧綸纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、維尼綸纖維、聚丙烯纖維、聚酰亞胺纖維、棉纖維和劍麻中的一種或任意幾種制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟3中，通過加熱使相鄰兩層瓦楞片中的樹脂粘接或者使用膠黏劑使相鄰兩層瓦楞片的接觸面粘接。

本發(fā)明的還一目的是提供一種用于制造復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的設(shè)備。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

用于制造復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于，包括放卷輥、樹脂槽、樹脂固化設(shè)備、數(shù)個用于運輸纖維布的輥筒和收卷輥；所述放卷輥可轉(zhuǎn)動地設(shè)置，用于支撐纖維布卷并可將纖維布放出；所述樹脂槽用于盛放樹脂；所述樹脂固化設(shè)備用于使纖維布浸漬的樹脂固化，制成預浸料；預浸料端部纏繞在收卷輥上，所述收卷輥可轉(zhuǎn)動地設(shè)置，用于將預浸料卷繞成卷；所述多個輥筒用于支撐纖維布或預浸料；纖維布卷放置于所述放卷輥上，預浸料端部纏繞于所述收卷輥上，收卷輥轉(zhuǎn)動可不斷地將纖維布拉出，纖維布依次經(jīng)過多個輥筒并進入樹脂槽內(nèi)浸漬樹脂，再經(jīng)過樹脂固化設(shè)備處理后制成預浸料并由所述收卷輥卷繞成卷。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述樹脂固化設(shè)備為烘箱或降溫裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括模壓設(shè)備，所述模壓設(shè)備用于將浸漬樹脂的纖維布模壓為需要的形狀的瓦楞片。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述模壓設(shè)備包括多個壓塊，部分或全部壓塊可移動地設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述模壓設(shè)備包括兩個上壓塊和一個下壓塊，所述一個下壓塊位于所述兩個上壓塊之間；所述兩個上壓塊升降地設(shè)置或者所述一個下壓塊可升降地設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述模壓設(shè)備包括兩個下壓塊和一個上壓塊，所述一個上壓塊位于所述兩個下壓塊之間；所述兩個下壓塊升降地設(shè)置或者所述一個上壓塊可升降地設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述上壓塊和所述下壓塊截面為矩形、正方形或者梯形；梯形的上壓塊與下壓塊的上底相對設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述多個壓塊設(shè)置于烘箱內(nèi)，在加熱預浸料的同時對預浸料模壓。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述樹脂槽可升溫地設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的制造方法及用于制造復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的設(shè)備，利用本發(fā)明中的設(shè)備使纖維布依次進行樹脂浸漬及固化，可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)預浸料，再利用模壓設(shè)備將預浸料模壓成型為需要形狀的瓦楞片，瓦楞片層疊后使相鄰兩層瓦楞片粘接即可制造出復合材料的蜂窩結(jié)構(gòu)。樹脂采用熱固性樹脂或熱塑性樹脂，可利用加熱方式使其降低粘性而成為可流動狀態(tài)，便于浸漬在纖維布上。在生產(chǎn)過程中無需使用溶劑稀釋，因此也就不存在溶劑揮發(fā)帶來的污染問題，生產(chǎn)過程環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例1涉及的預浸料的制作流程和制作設(shè)備的示意圖。

圖2為本發(fā)明的實施例1涉及的瓦楞片的制作流程和制作設(shè)備的示意圖。

圖3為本發(fā)明的實施例1制成的瓦楞片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的實施例1涉及的用粘結(jié)劑粘結(jié)拼合界面形成復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖5為本發(fā)明的實施例1制成的蜂窩結(jié)構(gòu)截面示意圖。

圖6為本發(fā)明制造的另一種形狀的蜂窩孔的蜂窩結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明的實施例2涉及的瓦楞片生產(chǎn)的流程和設(shè)備的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。

實施例1

步驟1，預浸料的制作：

如圖1所示，將卷有碳纖維布卷01放置在放卷輥11上，放卷輥11可轉(zhuǎn)動地設(shè)置。放卷輥11轉(zhuǎn)動可將碳纖維布02放出。碳纖維布02端部卷繞在收卷輥14上。收卷輥14可轉(zhuǎn)動地設(shè)置。收卷輥14轉(zhuǎn)動可將碳纖維布02卷繞成卷。在放卷輥11和收卷輥14之間設(shè)置有樹脂槽12和樹脂固化設(shè)備13，以及多個輥筒15。所述樹脂槽12用于盛放樹脂；所述樹脂固化設(shè)備13用于使纖維布浸漬的樹脂固化；所述多個輥筒15用于支撐纖維布02。纖維布02在收卷輥14的拉動下，依次進入樹脂槽12浸漬樹脂，再經(jīng)過樹脂固化設(shè)備13將纖維布02上浸漬的樹脂固化，制成預浸料03后卷繞成卷。

所述碳纖維布還可以使用玻璃纖維、金屬纖維、硼纖維、石棉纖維、芳綸纖維、奧綸纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、維尼綸纖維、聚丙烯纖維、聚酰亞胺纖維、棉纖維和劍麻中的一種或任意幾種制成。

所述樹脂可以采用熱塑性樹脂，還可以采用熱固性樹脂。所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基樹脂、苯并噁嗪樹脂、聚酰亞胺樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂中的一種或任意幾種。

在所述樹脂槽12中，所選樹脂優(yōu)選為粘性適當，易于浸漬則碳纖維布02上的樹脂。如樹脂粘性大不易流動，則可通過加熱降低其粘性，使其成為可流動狀態(tài)。使樹脂成為可流動狀態(tài)的目的是為了使樹脂易于均勻浸漬在纖維布02上。因此，根據(jù)使用的需要，如需加熱，則樹脂槽12為可升溫的樹脂槽02。其升溫可采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，比如設(shè)置電加熱器對樹脂槽02加熱。

樹脂固化設(shè)備13用于將浸漬在碳纖維布02上的樹脂固化，制成復合材料的預浸料03。樹脂固化設(shè)備13可依樹脂類型而定，如采用熱固性樹脂，則樹脂固化設(shè)備13為加熱設(shè)備，比如烘箱。如選用熱塑性樹脂，則樹脂固化設(shè)備13為降溫設(shè)備，比如風扇。經(jīng)樹脂固化設(shè)備處理后，制成預浸料03。

預浸料03可經(jīng)收卷輥14卷繞成卷，然后再使用模壓設(shè)備制成瓦楞片。

步驟2，瓦楞片的制造。

將步驟1得到的預浸料加熱軟化后進行模壓，形成特定形狀的瓦倫定型基片。

如圖2所示，將卷有預浸料02的第二放卷輥16放出預浸料02，然后將放出的預浸料03放入烘箱17內(nèi)加熱軟化，同時用位于烘箱17內(nèi)的上壓塊18和下壓塊19模壓形成特定形狀的瓦楞片04。壓塊18數(shù)目為多個，可根據(jù)需要的瓦楞片04形狀選擇模壓塊18的截面形狀，如矩形、正方形或者梯形等。在如圖所示的示例中，包括兩個上壓塊18和一個下壓塊19。上壓塊18和下壓塊19的截面形狀為梯形。梯形的上壓塊18的上底181和下壓塊19的上底191相對設(shè)置。下壓塊19位于兩個上壓塊18之間。上壓塊18和下壓塊19兩者均可升降地設(shè)置或其中一個可升降地設(shè)置。上壓塊18和下壓塊19相對移動時可沖壓預浸料03，使其被壓為需要的形狀，形成如圖所示的瓦楞片04。

在所述烘箱17的出口外設(shè)置切割裝置20；所述切割裝置20用于將從烘箱17內(nèi)的成型瓦楞片04根據(jù)需要的長度進行切割。

步驟3，復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的制造。

如圖4所示，將步驟2得到的瓦楞片04層疊拼合，上下相鄰的兩層瓦楞片04用粘結(jié)劑20粘結(jié)拼合界面，形成如圖4所示的復合材料的蜂窩結(jié)構(gòu)。

除使用粘結(jié)劑粘接瓦楞片04外，如使用的樹脂具有足夠的粘接性，也可以加熱使上下相接觸的兩層瓦楞片04粘接，如圖5所示，上下直接接觸形成接觸界面26。

圖6所示為另一種形狀的蜂窩孔的復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)示意圖。將上壓塊18和下壓塊19的截面形狀更換為矩形或者正方形，即可制成如圖6所示形狀的蜂窩孔的蜂窩結(jié)構(gòu)，將上下兩層瓦楞片04直接接觸粘結(jié)形成接觸界面26。

實施例2

本實施例與實施例1的不同之處在于，纖維布浸漬樹脂后，在樹脂固化之前或者在樹脂固化過程中，使用模壓設(shè)備沖壓預浸料，使其成為需要的形狀，經(jīng)樹脂固化設(shè)備處理后形成需要形狀的瓦楞片。

如圖7所示，將卷有纖維布05的放卷架21放出纖維布05，在加熱樹脂槽22中盛放有經(jīng)過加熱的熱固性樹脂(不含溶劑)，將放出的玻璃纖維布05放入加熱樹脂槽中浸潤熱固性樹脂，然后將浸潤有熱固性樹脂的纖維布直接送入加熱軟化烘箱23內(nèi)，在加熱軟化烘箱23內(nèi)成型模具24模壓形成特定形狀的瓦楞片06。在所述加熱軟化烘箱23的出口處設(shè)置切割裝置25；所述切割裝置25用于將從加熱軟化烘箱23內(nèi)的成型模具24出來的瓦楞片06根據(jù)需要的長度進行切割。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的制造方法及用于制造復合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的設(shè)備，利用本發(fā)明中的設(shè)備使纖維布依次進行樹脂浸漬及固化，可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)預浸料，再利用模壓設(shè)備將預浸料模壓成型為需要形狀的瓦楞片，瓦楞片層疊后使相鄰兩層瓦楞片粘接即可制造出復合材料的蜂窩結(jié)構(gòu)。樹脂采用熱固性樹脂或熱塑性樹脂，可利用加熱方式使其降低粘性而成為可流動狀態(tài)，便于浸漬在纖維布上。在生產(chǎn)過程中無需使用溶劑稀釋，因此也就不存在溶劑揮發(fā)帶來的污染問題，生產(chǎn)過程環(huán)保。

本發(fā)明中的實施例僅用于對本發(fā)明進行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他實質(zhì)上等同的替代，均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。