夹层结构

第三章 夹层结构
课件
发 展 概 况
3.1.1发展概况 发展概况 第二次世界大战以来，在军事、 第二次世界大战以来，在军事、航空工业中 得到发展。目前已在飞机，船舶，车辆，建筑， 得到发展。目前已在飞机，船舶，车辆，建筑， 轻工，交通运输等多个领域广泛应用。 轻工，交通运输等多个领域广泛应用。 飞机头部ห้องสมุดไป่ตู้雷达罩、机翼、 飞机头部的雷达罩、机翼、 尾锥、地板、炸弹舱门等。 尾锥、地板、炸弹舱门等。
不易变形， 不易变形，不脱蜡可以防 止树脂胶液渗到玻璃布的 背面，产生粘连现象。 背面，产生粘连现象。
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3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料 3.2.1.1 玻璃布
用于制作蒙皮和蜂窝芯材 蒙皮布： 增强型浸润剂处理的玻璃布 。 一般用无碱 蒙皮布 ： 增强型浸润剂处理的玻璃布。 或低碱平纹布， ～ 或低碱平纹布 ， 0.1～ 0.2mm厚。 对曲面制品用斜纹布 厚 (属于加捻布 ，变形性较好，有利于制品的成型加工。 属于加捻布)， 属于加捻布 变形性较好，有利于制品的成型加工。
4a
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3.2.2 蜂 窝 夹 芯 的 制 造
由于粘接剂的胶液会沿着涂胶纸上胶缝的边沿向两边 渗透，使蜂窝格子的胶接宽度大于a， 渗透，使蜂窝格子的胶接宽度大于 ，所以为了确保蜂 窝格子正六边形，在涂胶纸上刻的胶条宽度要稍小于a。 窝格子正六边形，在涂胶纸上刻的胶条宽度要稍小于 。
2a a
第三章 夹层结构
第三章 夹层结构
3.2.2 各种材质蜂窝夹芯的制造
芯材： 芯材：纸、棉布、玻 棉布、 璃布浸渍树脂， 璃布浸渍树脂，泡沫 塑料、铝蜂窝夹芯； 塑料、铝蜂窝夹芯； 蒙皮：胶合板、玻璃 蒙皮：胶合板、 钢、薄铝板 芯材与蒙面胶结而成
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3.2.2 蜂 窝 夹 芯 的 制 造 密度
低密度夹芯
高密度夹芯
芯材与蒙皮材料都采用不锈钢或 钛合金， 钛合金，芯材制造及芯材与蒙皮 的联接多采用焊接的方法。 的联接多采用焊接的方法。
第三章 夹层结构
3.1.2.3 波板夹层结构
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类 型 、 特 点 及 应 用
波板夹层结构的夹芯材料是波纹板(玻璃钢波纹板、 波板夹层结构的夹芯材料是波纹板 玻璃钢波纹板、纸 玻璃钢波纹板 基波纹板和棉布波纹板)。 基波纹板和棉布波纹板 。 特点：制作简单，节省材料，但不适用于曲面形状的制品， 特点：制作简单，节省材料，但不适用于曲面形状的制品， 质量轻、刚度大。 质量轻、刚度大。
第三章 夹层结构
按平面投影形状分类
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类 型 、 特 点 及 应 用
正六边形
有加强带六边形蜂窝的强度 为最高， 为最高，其次是正六边形蜂 但正六边形蜂窝用料省、 窝。但正六边形蜂窝用料省、 制造简单。结构效率最高， 制造简单。结构效率最高， 所以应用最广。 所以应用最广。 菱形 矩形
3.1.2
正弦曲线形
有加强带的六边形
第三章 夹层结构
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3.1.2 类 型 、 特 点 及 应 用
蜂窝芯子 T-蜂窝高度；L-纵向长度；W-横向宽度；c-蜂窝芯 蜂窝高度； 纵向长度 纵向长度； 横向宽度 横向宽度； 蜂窝芯 蜂窝高度 子的斜边长度； 蜂窝芯子的节线长度 蜂窝芯子的节线长度； 蜂窝芯 子的斜边长度；d-蜂窝芯子的节线长度；t-蜂窝芯 子的斜边壁厚； 蜂窝芯子斜边与节线间的夹角 子的斜边壁厚；θ-蜂窝芯子斜边与节线间的夹角
3.1.1 3.1.1
围护墙扳、屋面板、隔墙板， 围护墙扳、屋面板、隔墙板， 透明的夹层结构板在国外已广 玻璃钢潜水艇、 玻璃钢潜水艇、玻璃钢扫 泛用于工业厂房的屋顶采光。 泛用于工业厂房的屋顶采光。 雷艇、玻璃钢游艇等。 雷艇、玻璃钢游艇等。
第三章 夹层结构
3.1.2 类型、特点及应用 类型、
类型： 类型： 按面层分类 夹层结构中起连接和 支撑面层板的作用， 支撑面层板的作用， 夹层结构中的 承受的是剪切应力。 承受的是剪切应力。 主要受力部分 玻璃钢 金属 绝缘纸 胶合板 塑料板 泡沫夹层结构 按芯层分类 波板夹层结构 蜂窝夹层结构
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3.1.2 类 型 、 特 点 及 应 用
第三章 夹层结构
3.1.2.1 泡沫夹层结构
泡沫夹层结构的夹芯材料是泡沫塑料
课件
3.1.2 类 型 、 特 点 及 应 用
特点：质量轻、刚度大、保温隔热性能好、 特点：质量轻、刚度大、保温隔热性能好、强度不高
1-玻璃钢面层 2-泡沫塑料 玻璃钢面层 泡沫塑料
3.2.1
第三章 夹层结构
芯材布：未脱蜡的无碱平纹布。 芯材布：未脱蜡的无碱平纹布。 3.2.1 蜂 窝 夹 层 结 构 用 原 材 料
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有蜡玻璃布可防止树脂渗透到玻 璃布的背面，减少层间粘接， 璃布的背面，减少层间粘接，有利于 蜂窝格子孔的拉伸。 蜂窝格子孔的拉伸。无碱平纹布不易 变形，可提高芯材的挤压强度。 变形，可提高芯材的挤压强度。
第三章 夹层结构
手工涂胶法， 胶接拉伸法 (手工涂胶法 ， 机械 手工涂胶法 制作方法： 制作方法： 涂胶法)、塑性胶接法、模压法。 涂胶法 、塑性胶接法、模压法。
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3.2.2.1 布蜂窝夹芯的制造（包括纸，棉布，玻璃布等） 布蜂窝夹芯的制造（包括纸，棉布，玻璃布等） 3.2.2 蜂 窝 夹 芯 的 制 造
第三章 夹层结构
(2) 聚乙烯醇缩丁醛胶
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3.2.1 蜂 窝 夹 层 结 构 用 原 材 料
需加热，加压固化。 需加热，加压固化。120℃， 0.2～0.3MPa ， ℃ ～ 固化时间2～ 固化时间 ～4h 。它只适用于机械制造蜂窝芯子
(3) 环氧树脂 6101＃（E-44）， #(E-51)， 634#(E-42) 等。 ），618 ）， ， 室温固化，可用氨类固化剂固化。 室温固化，可用氨类固化剂固化。
第三章 夹层结构
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3.2.2 蜂 窝 夹 芯 的 制 造
蜂窝芯子条 展开的蜂窝
第三章 夹层结构
（1）手工涂胶法 ）
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蜂 窝 夹 芯 的 制 造
只需将胶涂成一条、 一条的形状， 只需将胶涂成一条 、 一条的形状 ， 将布粘接 在一起， 胶液固化后， 在一起 ， 胶液固化后 ， 将两面层布拉开就可形成 蜂窝。 涂胶条的位置不同， 形成不同形状的蜂窝。 蜂窝 。 涂胶条的位置不同 ， 形成不同形状的蜂窝 。
第三章 夹层结构
闭孔泡沫塑料
课件
3.1.2 类 型 、 特 点 及 应 用
闭孔结构的吸水性、 闭孔结构的吸水性、透气 导热性均较开孔结构小， 件、导热性均较开孔结构小， 强度和刚度比开孔结构高。 强度和刚度比开孔结构高。
开孔泡沫塑料
第三章 夹层结构
3.1.2.2 蜂窝夹层结构
课件
类 型 、 特 点 及 应 用
蜂窝夹层结构的夹芯材料是蜂窝材料(玻璃布蜂窝、 蜂窝夹层结构的夹芯材料是蜂窝材料 玻璃布蜂窝、 玻璃布蜂窝 纸蜂窝、棉布蜂窝等) 纸蜂窝、棉布蜂窝等 特点：质量轻、强度大、 特点：质量轻、强度大、刚度大 应用：构件尺寸较大、 应用：构件尺寸较大、强度要求较高的部件
3.1.2
1-玻璃钢面层 3-蜂窝玻璃布夹芯 玻璃钢面层 蜂窝玻璃布夹芯
首先在模具上糊制半六边形蜂窝， 首先在模具上糊制半六边形蜂窝，再粘结 成蜂窝。优点：蜂窝尺寸稳定， 成蜂窝。优点：蜂窝尺寸稳定，可成型任 何形状和规格的蜂窝夹芯， 何形状和规格的蜂窝夹芯，但需要大量模 生产效率低。 具，生产效率低。
第三章 夹层结构
课件
3.2.2 蜂 窝 夹 芯 的 制 造
将粘接剂通过不同的方式涂在玻璃布上形成胶 条，相邻两层涂有胶条的玻璃布应使胶条错开，形 成一块蜂窝芯子板。粘接剂充分固化，将蜂窝芯子 板放在切纸机上切成一条条具有所要求高度的蜂窝 芯子条，然后将蜂窝芯子展开，即成蜂窝。
第三章 夹层结构 3.1 概述
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3、夹层结构成型工艺及设备 、 加入芯材的目的： 加入芯材的目的：维持两面板
之间的距离， 之间的距离，使夹层面板截面 的惯矩和弯曲刚度增大。 的惯矩和弯曲刚度增大。
概 述
高强度的蒙皮( 表层) 轻质芯材组成 由 高强度的蒙皮 ( 表层 ) 与 轻质芯材 组成 的一种结构材料 结构材料。 的一种结构材料。 玻璃钢夹层结构
第三章 夹层结构
3.2.1.2 绝缘纸
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蜂 窝 夹 层 结 构 用 原 材 料
可以用于制作蒙皮和蜂窝， 可以用于制作蒙皮和蜂窝，要求具有良好的被浸 润性和足够的拉伸强度， 润性和足够的拉伸强度，一般采用木质纤维素纸或棉 纤维纸。要求纸中不含有金属和其它杂质。 纤维纸。要求纸中不含有金属和其它杂质。 3.2.1.3 金属箔 制作蜂窝可用铝箔、 制作蜂窝可用铝箔、不锈钢箔和钛合金箔等
蜂窝夹芯制做过程中的胶条
第三章 夹层结构
(1) 聚醋酸乙烯酯
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3.2.1 蜂 窝 夹 层 结 构 用 原 材 料
无毒，价格便宜，可在室温下固化。 无毒，价格便宜，可在室温下固化。 此种胶 易溶于苯乙烯， 易溶于苯乙烯，故用此胶制作的蜂窝不能浸聚酯 树脂。它既可用机械涂胶，也适用于手工涂胶。 树脂。它既可用机械涂胶，也适用于手工涂胶。
3.2.1
第三章 夹层结构
3.2.1 蜂 窝 夹 层 结 构 用 原 材 料
聚醋酸乙烯酯、 聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩 丁醛胶和环氧树脂等
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3.2.1.4 粘结剂 蒙皮浸胶、芯材浸胶、蒙皮芯材结合用胶。 蒙皮浸胶、芯材浸胶、蒙皮芯材结合用胶。
环氧树脂、不饱和聚酯树脂、 环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛 树脂、有机硅树脂和DAP树脂等 树脂、有机硅树脂和 树脂等
轻质夹芯 蒙皮为玻璃钢、 蒙皮为玻璃钢、芯 材为玻璃布蜂窝或泡沫 塑料等组成的结构材料。 塑料等组成的结构材料。 高强度面层
3.1 3.1