一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板及其制備方法，所述夾芯板包括：相對設(shè)置的上面板和下面板；所述上面板和下面板均由金屬材料制成；多個置于所述上面板和下面板之間的骨架；所述骨架呈十字型，具有相互垂直且交叉設(shè)置的第一金屬板和第二金屬板；多個骨架在上面板和下面板之間呈陳列式排布；以及填充在各所述骨架與上面板、下面板之間形成的空隙中的泡沫層。本發(fā)明集抗沖擊與降噪于一體，具有在相同質(zhì)量下能承受更大載荷的特點。
【專利說明】
一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沬夾芯板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種夾芯板及其制備方法，具體為一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著空間技術(shù)競爭與遠(yuǎn)海資源的爭奪，大幅度地降低運載工具結(jié)構(gòu)重量以獲取更大的有效載荷，成為了設(shè)計方案能否實現(xiàn)的關(guān)鍵。從美國到歐盟工業(yè)界、學(xué)術(shù)界到政府都對新型結(jié)構(gòu)化材料的研制表現(xiàn)出十分強(qiáng)烈的興趣。一方面，伴隨著焊接技術(shù)的成熟，鋼、鋁等合金材料以及復(fù)合材料輕質(zhì)夾層結(jié)構(gòu)已經(jīng)在航空航天結(jié)構(gòu)中得到了成功應(yīng)用，并顯示了無可比擬的優(yōu)點和廣闊的應(yīng)用前景;另一方面，隨著國際能源競爭日益加劇，傳統(tǒng)材料在很多應(yīng)用領(lǐng)域均受到了挑戰(zhàn)，取而代之的應(yīng)該是更適合于特殊服役工作環(huán)境下的結(jié)構(gòu)化材料。現(xiàn)有技術(shù)中的夾芯板往往只具備承載能力，抗沖擊性能和降噪性能均較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種集抗沖擊性能與降噪性能于一體的夾芯板及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
[0005]—種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板，包括:
[0006]相對設(shè)置的上面板和下面板;所述上面板和下面板均由金屬材料制成；
[0007]多個置于所述上面板和下面板之間的骨架;所述骨架呈十字型，具有相互垂直且交叉設(shè)置的第一金屬板和第二金屬板;多個骨架在上面板和下面板之間呈陳列式排布；
[0008]以及填充在各所述骨架與上面板、下面板之間形成的空隙中的泡沫層；
[0009]進(jìn)一步地，所述骨架與上面板之間、所述骨架與下面板之間焊接連接；
[0010]進(jìn)一步地，由第一金屬板的中心位置沿所述第一金屬板的軸線方向至第一金屬板的邊緣開設(shè)有第一搭接開口 ；由第二金屬板的中心位置沿所述第二金屬板的軸線方向至第二金屬板的邊緣開設(shè)有第二搭接開口；所述骨架通過第一金屬板和第二金屬板利用第一搭接開口和第二搭接開口十字交叉搭接而成；
[0011]進(jìn)一步地，所述上面板和下面板均由不銹鋼材料制成;所述第一金屬板和第二金屬板采用不銹鋼板；
[0012]進(jìn)一步地，所述上面板和下面板的厚度為3mm;所述第一金屬板和第二金屬板的厚度為2mm;
[0013]—種如上所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板的制備方法，包括如下步驟:
[0014]制備預(yù)設(shè)數(shù)量的骨架；
[0015]制備上面板和下面板；
[0016]利用自動焊接設(shè)備將呈陣列式排布的預(yù)設(shè)數(shù)量的骨架按照預(yù)定位置焊接在所述上面板和下面板之間；
[0017]將泡沫層填充在各所述骨架與上面板、下面板之間形成的空隙中；
[0018]進(jìn)一步地，所述制備骨架步驟具體包括:
[0019]剪切第一預(yù)設(shè)尺寸的第一金屬板、第二預(yù)設(shè)尺寸的第二金屬板；
[0020]由第一金屬板的中心位置沿所述第一金屬板的軸線方向至第一金屬板的邊緣開設(shè)有第一搭接開口 ；由第二金屬板的中心位置沿所述第二金屬板的軸線方向至第二金屬板的邊緣開設(shè)有第二搭接開口 ；
[0021 ]利用第一搭接開口和第二搭接開口將第一金屬板和第二金屬板十字交叉搭接制作出骨架；
[0022]進(jìn)一步地，所述制備上面板和下面板步驟具體包括:
[0023]剪切均為第三預(yù)設(shè)尺寸的上面板和下面板；
[0024]對上面板和下面板進(jìn)行倒角處理和表面氧化處理；
[0025]進(jìn)一步地，在將泡沫層填充在各所述骨架與上面板、下面板之間形成的空隙中步驟之后還具有如下步驟:
[0026]對所述夾芯板進(jìn)行時效處理；
[0027]對所述夾芯板進(jìn)行上下表面打磨處理。
[0028]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板及其制備方法，所述夾芯板能夠解決現(xiàn)有夾芯板抗沖擊性差、噪音大的技術(shù)問題，當(dāng)本發(fā)明所述夾芯板受到載荷作用時，其內(nèi)部的骨架(點陣結(jié)構(gòu))能夠提高承載能力和抗沖擊性能，與此同時，填充的泡沫可以起到很好的降噪作用;本發(fā)明集抗沖擊與降噪于一體，具有在相同質(zhì)量下能承受更大載荷的特點，與現(xiàn)有的一般夾芯板相比更安全。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明所述夾芯板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明所述夾芯板的俯視圖；
[0031 ]圖3、圖4是本發(fā)明所述夾芯板的側(cè)視圖；
[0032]圖5是本發(fā)明所述骨架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6是本發(fā)明第一金屬板、第二金屬板相互搭接的示意圖；
[0034]圖7是本發(fā)明所述制備方法的流程圖；
[0035]圖8是在同樣的載荷條件下，利用本發(fā)明所述夾芯板前后的降噪效果對比圖。
[0036]圖中:1、上面板，2、下面板，3、骨架，31、第一金屬板，32、第二金屬板，33、第一搭接開口，34、第二搭接開口。
【具體實施方式】
[0037]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板，包括:相對設(shè)置的上面板I和下面板2;所述上面板I和下面板2均由金屬材料制成；多個置于所述上面板I和下面板2之間的骨架3;所述骨架3呈十字型，具有相互垂直且交叉設(shè)置的第一金屬板31和第二金屬板32;多個骨架3在上面板I和下面板2之間呈陳列式排布；以及填充在各所述骨架3與上面板1、下面板2之間形成的空隙中的泡沫層;進(jìn)一步地，所述骨架3與上面板I之間、所述骨架3與下面板2之間焊接連接;進(jìn)一步地，由第一金屬板31的中心位置沿所述第一金屬板31的軸線方向至第一金屬板31的邊緣開設(shè)有第一搭接開口33;由第二金屬板32的中心位置沿所述第二金屬板32的軸線方向至第二金屬板32的邊緣開設(shè)有第二搭接開口 34;所述骨架3通過第一金屬板31和第二金屬板32利用第一搭接開口 33和第二搭接開口 34十字交叉搭接而成;進(jìn)一步地，所述上面板I和下面板2均由不銹鋼材料制成;所述第一金屬板31和第二金屬板32采用不銹鋼板;進(jìn)一步地，所述上面板I和下面板2的厚度為3mm;所述第一金屬板31和第二金屬板32的厚度為2mm;所述第一金屬板31的尺寸為35mm X 30mm X 2mm;所述第二金屬板32的尺寸為16.5mm X 30mm X 2mm;多個骨架3在上面板I和下面板2之間呈陳列式排布，各骨架3的分布密度、骨架3尺寸、上面板I和下面板2的尺寸均可以根據(jù)實際應(yīng)用需求進(jìn)行相應(yīng)改變和調(diào)節(jié)。
[0038]如圖7所示的一種如上所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板的制備方法，包括如下步驟:制備預(yù)設(shè)數(shù)量的骨架3;制備上面板I和下面板2;利用自動焊接設(shè)備將呈陣列式排布的預(yù)設(shè)數(shù)量的骨架3按照預(yù)定位置焊接在所述上面板I和下面板2之間；將泡沫層填充在各所述骨架3與上面板1、下面板2之間形成的空隙中；進(jìn)一步地，所述制備骨架3步驟具體包括:剪切第一預(yù)設(shè)尺寸的第一金屬板31、第二預(yù)設(shè)尺寸的第二金屬板32;由第一金屬板31的中心位置沿所述第一金屬板31的軸線方向至第一金屬板31的邊緣開設(shè)有第一搭接開口33;由第二金屬板32的中心位置沿所述第二金屬板32的軸線方向至第二金屬板32的邊緣開設(shè)有第二搭接開口 34;利用第一搭接開口 33和第二搭接開口 34將第一金屬板31和第二金屬板32十字交叉搭接制作出骨架3;進(jìn)一步地，所述制備上面板I和下面板2步驟具體包括:剪切均為第三預(yù)設(shè)尺寸的上面板I和下面板2;對上面板I和下面板2進(jìn)行倒角處理和表面氧化處理;進(jìn)一步地，在將泡沫層填充在各所述骨架3與上面板1、下面板2之間形成的空隙中步驟之后還具有如下步驟:對所述夾芯板進(jìn)行時效處理;對所述夾芯板進(jìn)行上下表面打磨處理。
[0039]本發(fā)明所述骨架3的位置排布可以采用手工完成，完成后利用自動焊接設(shè)備進(jìn)行焊接，可以利用自動焊接設(shè)備的焊槍首先在上面板I上進(jìn)行外焊，將各骨架3與上面板I之間焊接完成后，然后用打磨設(shè)備打磨上面板I被焊的表面，之后利用自動焊接設(shè)備的焊槍在下面板2上進(jìn)行外焊，將各骨架3與下面板2之間焊接完成后，再用打磨設(shè)備打磨下面板2被焊的表面。
[0040]本發(fā)明所述夾芯板能夠解決現(xiàn)有夾芯板抗沖擊性差、噪音大的技術(shù)問題，當(dāng)本發(fā)明所述夾芯板受到載荷作用時，其內(nèi)部的骨架3(點陣結(jié)構(gòu))能夠提高承載能力和抗沖擊性能，與此同時，填充的泡沫可以起到很好的降噪作用；本發(fā)明集抗沖擊與降噪于一體，具有在相同質(zhì)量下能承受更大載荷的特點，與現(xiàn)有的一般夾芯板相比更安全;本發(fā)明制備方法充分考慮了夾芯板可以在使用過程中發(fā)揮抗沖擊和降噪的性能，使得該方法可以制備更加先進(jìn)的夾芯板;利用本發(fā)明所述方法制備的夾芯板能夠同時兼顧良好的抗沖擊性能與降噪性能，具有在相同質(zhì)量下能承受更大載荷的特點;本發(fā)明在焊接過程中焊接均勻，制作出的夾芯板具有重量輕、強(qiáng)度高、耐沖擊、可以吸音、降噪、抗震、耐熱等優(yōu)良性能；圖8示出了在同樣的載荷條件下，利用本發(fā)明所述夾芯板前后的降噪效果對比圖，如圖8所示，利用了本發(fā)明所述夾芯板后，和未利用本發(fā)明所述夾芯板時的物體表面測得的噪音情況相比，可以看出本發(fā)明所述夾芯板的去噪效果十分明顯；另外，本發(fā)明所述夾芯板內(nèi)部的骨架3采用點陣結(jié)構(gòu)，即骨架3之間是非連續(xù)的，使得同等重量情況下可利用的空間大，方便填充夾層介質(zhì)，抗噪性能更好。
[0041]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板，其特征在于所述夾芯板包括: 相對設(shè)置的上面板和下面板;所述上面板和下面板均由金屬材料制成； 多個置于所述上面板和下面板之間的骨架;所述骨架呈十字型，具有相互垂直且交叉設(shè)置的第一金屬板和第二金屬板;多個骨架在上面板和下面板之間呈陳列式排布； 以及填充在各所述骨架與上面板、下面板之間形成的空隙中的泡沫層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板，其特征在于所述骨架與上面板之間、所述骨架與下面板之間焊接連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板，其特征在于由第一金屬板的中心位置沿所述第一金屬板的軸線方向至第一金屬板的邊緣開設(shè)有第一搭接開口 ；由第二金屬板的中心位置沿所述第二金屬板的軸線方向至第二金屬板的邊緣開設(shè)有第二搭接開口 ；所述骨架通過第一金屬板和第二金屬板利用第一搭接開口和第二搭接開口十字交叉搭接而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板，其特征在于所述上面板和下面板均由不銹鋼材料制成;所述第一金屬板和第二金屬板采用不銹鋼板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板，其特征在于所述上面板和下面板的厚度為3mm;所述第一金屬板和第二金屬板的厚度為2mm ο6.—種如權(quán)利要求1所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: 制備預(yù)設(shè)數(shù)量的骨架； 制備上面板和下面板； 利用自動焊接設(shè)備將呈陣列式排布的預(yù)設(shè)數(shù)量的骨架按照預(yù)定位置焊接在所述上面板和下面板之間； 將泡沫層填充在各所述骨架與上面板、下面板之間形成的空隙中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板的制備方法，其特征在于所述制備骨架步驟具體包括: 剪切第一預(yù)設(shè)尺寸的第一金屬板、第二預(yù)設(shè)尺寸的第二金屬板； 由第一金屬板的中心位置沿所述第一金屬板的軸線方向至第一金屬板的邊緣開設(shè)有第一搭接開口 ；由第二金屬板的中心位置沿所述第二金屬板的軸線方向至第二金屬板的邊緣開設(shè)有第二搭接開口 ； 利用第一搭接開口和第二搭接開口將第一金屬板和第二金屬板十字交叉搭接制作出骨架。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板的制備方法，其特征在于所述制備上面板和下面板步驟具體包括: 剪切均為第三預(yù)設(shè)尺寸的上面板和下面板； 對上面板和下面板進(jìn)行倒角處理和表面氧化處理。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集抗沖擊與降噪于一體的輕質(zhì)十字芯點陣泡沫夾芯板的制備方法，其特征在于在將泡沫層填充在各所述骨架與上面板、下面板之間形成的空隙中步驟之后還具有如下步驟: 對所述夾芯板進(jìn)行時效處理； 對所述夾芯板進(jìn)行上下表面打磨處理。
【文檔編號】B32B3/08GK105856746SQ201610187037
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】王博, 任明法, 黃誠, 劉觀日, 駱洪志, 曹廣龍, 周才華, 王斌
【申請人】大連理工大學(xué)