[发明专利]带封边一体化蜂窝板的成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种带封边一体化蜂窝板的成型工艺，能较好地仿制甲虫前翅结构。

背景技术

随着科学技术的不断进步和发展，人们对材料和结构的发展提出了更高的要求。希望结构在具有较高强度和刚度的同时，又能够满足轻质、节省材料的要求。因此轻质高强材料的开发，既能到达节约资源、增加经济效益的目的，又具有深远的社会意义。而(蜂窝)夹层板已经在工业中得到广泛的应用，一种一体化有柱蜂窝仿生夹层板也已提出数年（专利号：ZL.03116503.6），但过去蜂窝板材都是通过粘结或镶嵌等多体成型工艺制作。尽管前述专利已经提出约10年，但对这一优秀的仿生蜂窝板而言，在仿制过程中面临很多困难，近年来的仿制只能获得只有小柱而没有蜂窝的板材，与甲虫前翅本身结构相差甚远。

发明内容

发明人的目的在于提供一种一体化仿生蜂窝板的成型工艺，制得的仿生蜂窝板结构天然一体、无任何接缝，并具有良好的力学性能，而无需通过粘结、钉子或镶嵌等机械封边方法，克服了现行蜂窝板整体性差的缺点。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的

带封边一体化仿生蜂窝板的成型工艺，包括以下步骤：

（1）模具准备：使用前用酒精将模具表面擦拭干净，并在阳模模具表面涂上油性脱模剂，晾干；在阴模模具表面均匀喷涂脱干性模剂；以便成型后试件和模具顺利分开。

（2）阳模制备：将阳模材料石蜡加热熔化后倒入阳模模具中，待石蜡冷却变软时将上表面刮平，在冷却至室温石蜡凝固后，拆模即可制得石蜡阳模，将石蜡阳模插入到阴模定位孔中。

（3）胶液配制：按照环氧树脂:固化剂:稀释剂=10:3:1的质量比配制环氧树脂。在本发明的工艺中，通过选择合适的树脂胶液解决了此前一体化蜂窝板成型时间长（约10小时）的问题。

（4）铺放纤维、浸胶：根据纤维含量采用以下两种方法加入纤维及树脂材料：当纤维质量含量在10%或以下时，将纤维和配制的环氧树脂搅拌均匀，混合物具有较好流动性，可直接倒入阴模中；当纤维含量高于10%时，在阴模定位孔中插入阳模的同时，往已经插入阳模的一侧空隙里面导入纤维，以节省导入时间和提高导入效果，等石蜡阳模全部插入到阴模后，再在阳模表面铺上一层纤维（这些纤维可用玄武岩短纤维，玄武岩长纤维，土工布，纤维布或它们的叠层）；然后向阴膜内倒入步骤（3）配制的环氧树脂胶液，树脂胶液应多加一些，以保证纤维被完全浸润。封盖加压时将溢出多余的树脂，其不会影响试样性能。通过本发明事先在模具中添加适量的短纤维提高纤维含量，能够克服此前一体化蜂窝板中纤维含量较低、纤维分布不均匀等问题。

（5）抽真空：为了让纤维和树脂充分结合，在步骤（4）材料导入结束后实施抽真空处理。

（6）固化、脱模：将模具放入鼓风干燥箱中在55-60℃中加热固化1小时，等树脂固化完全后进行脱模。

（7）熔融石蜡：将脱模后的试样放入120-150℃烘箱中，将石蜡制成的阳模熔融，并固化1小时后，即可制得一体化蜂窝板试样。

树脂基复合材料中常用的热固性树脂基体有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及乙烯基酯树脂等，其中以环氧树脂应用最广泛，其主要优点是粘结力强，与增强纤维表面浸润性好，固化收缩小，有较高的耐热性，固化成型方便。环氧树脂中含有独特的环氧基，以及羟基、醚键等活性基团和极性基团，因而具有许多优异的性能，在所有的环氧树脂中，应用最为广泛的是双酚A型环氧树脂，占环氧树脂总产量的90%，本发明所采用的是双酚A型环氧树脂。

环氧树脂本身是热塑性的线型结构，必须在环氧树脂中加入固化剂，进行交联固化反应，生成网状结构的高聚物（热固性树脂）。

未添加稀释剂的环氧树脂浇铸体在负荷达到最大值后随即发生脆性破坏，破坏前无明显征兆，具有很大的突然性。添加稀释剂可以直接参加环氧树脂的固化反应，成为环氧树脂固化物交联网络的一部分，对固化物的性能基本上没有影响。由此可见，少量活性稀释剂的加入在基本不影响固化物性能的同时增加了固化物的韧性。使本发明的工艺具有一定的先进性。

在弯曲荷载作用下，传统蜂窝板多为脱胶破坏，说明多体成型蜂窝板的界面是薄弱部位，本发明采用一体化成型模具装置获得的带封边一体化蜂窝板，不存在面板-芯层胶接面，最终破坏由材料破坏控制，具有较好的平压性能和抗弯曲性能，能够很好的发挥材料的性能。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；