夹层结构成型工艺

1、玻璃钢夹层结构的种类与特点
根据夹层结构所用的芯材种类和形式不同， 玻璃钢夹层结构分为：泡沫夹层结构，蜂窝夹层 结构，玻板夹层结构。
（1）泡沫塑料夹层结构
泡沫塑料夹层结构是采用玻璃钢薄板作蒙皮 （面板），泡沫塑料做夹芯层.
泡沫塑料夹层结构的最大特点是蒙皮和泡 沫塑料夹芯层粘接牢固、受力不大和保温隔热性 能要求高的部件，如飞机尾翼、保温通风管道及 样板等。
此法是先将蜂窝夹芯和面板作好，然后再将它们 粘接成夹层结构。为了保证芯材和面板牢固粘接， 常在面板上铺一层薄毡（浸过胶），铺上蜂窝， 加热加压，使之固化成一体。
①干法成型
干法成型的优点主要是产品表面光滑，平整，生 产过程中每道工序都能及时检查，产品质量容易 保证，缺点是生产周期长。
②湿法成型
第四章 夹层结构制造技术
4、1 概述
夹层结构一般是由三层材料制成的复合材料。
夹层复合材料的上下面层是高强度、高模量材料， 中间层是较厚的轻质材料.
玻璃钢夹层结构实际上是复合材料与其它轻质材 料的再复合。
由于玻璃钢夹层结构的强度高，重量轻，刚度大， 耐腐蚀，电绝缘及透微波等，目前已广泛用于航 空工业和宇航工业的飞机、导弹、飞船及样板、 屋面板，能大幅度的减轻建筑物的重量和改善使 用功能。
种类
按树脂基体分，可分为： 聚氯乙烯泡沫塑料，聚苯乙烯泡沫塑料，聚
乙烯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料，酚醛，环氧及 不饱和聚酯等热固性泡沫塑料等。
聚
氨
脂
泡
聚苯乙烯泡沫夹层墙面板
沫
塑
料
夹
层
.
种类
按硬度分 硬质 半硬质 软质
优点
用泡沫塑料芯材生产夹层结构的最大优点是防寒、 绝热，隔音性能好，质量轻，与蒙面粘接面大， 能均匀传递荷载，抗冲击性能好等。
雷达罩
玻纤蜂窝的六边形结构
（3）玻板夹层结构
这种夹层结构的两蒙皮为玻璃钢薄板，芯材采用 玻纹板,两者交接在一起。
4、2 蜂窝夹层结构制造技术
（1）蜂窝种类 蜂窝的强度与选用原材料和蜂窝几何形状有 关，根据平面投影几何形状，蜂窝夹芯材料可分 为六边形、菱形、矩形、正弦曲线形和有加强带 六边形等。
选用含蜡玻璃布做蜂窝材料，可以防止树脂浸透 到玻璃布背面，减少蜂窝块层间的粘接，有利于 蜂窝成孔拉伸。
②纸
生产蜂窝夹层结构的纸，要求有良好的树脂浸润 性和足够的拉伸强度.
蜂窝纸及其生产过程
③粘接剂（树脂）
制造蜂窝夹层结构用的树脂分蒙皮用树脂、 蜂窝用树脂和蜂窝与蒙皮粘接用树脂。
根据夹层结构的使用条件，可分别选用环 氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、有机硅树 脂及邻苯二甲酸二丙烯酯等。
采用夹层结构方式是为了提高材料的有效利用率 和减轻结构重量.
养殖场屋顶采光
利用玻璃钢屋顶， 可以有效的降低结构承重
透明玻璃钢夹层结构板，已广泛用于寒冷地区的 工业厂房、大型公用建筑及温室的采光屋顶。
外 经
•温室的采光屋顶。
楼
屋
顶
在造船和交通领域，玻璃钢夹层结构广泛用于玻 璃钢潜艇、扫雷艇、游艇中的许多构件。
为什么能保温、隔热呢???
我国设计制造的玻璃钢过街人行桥、公路桥、汽 车和火车保温冷藏车等，均采用了玻璃钢夹层结 构，满足了重量轻、强度高、刚度大、隔热、保 温等多性能要求。如四川抗震。
在要求透微波的雷达罩中，玻璃钢夹层结构已成 为其它材料不能与之相比的专用材料。
雷达罩
SU-30MK的雷达罩
目前，以玻璃钢薄板做蒙皮、玻璃钢蜂窝和泡沫 塑料做芯材的夹层结构应用最广。
①玻璃纤维布
玻璃纤维布（增强材料） 生产玻璃钢夹层结构 的玻璃布分为面层布和蜂窝布两种.
面层布是经过增强处理的中碱和无碱平纹布，其 厚度一般为0.1～0.2mm。
为加强蒙皮和蜂窝之间的粘度强度，常在两者之 间加一层短切玻璃纤维毡。
（3）蜂窝夹芯制造
生产玻璃布夹芯材料时，主要采用胶接拉伸法。 工艺过程是先在制造蜂窝芯材的玻璃布上
涂胶，然后重叠粘接成蜂窝叠块，固化后定型成 蜂窝芯材，按需要蜂窝高度切成蜂窝条备用。 可以采用手械涂胶，也可以使用机械化涂胶。
（4）蜂窝夹层结构制造 玻璃布蜂窝夹层结构制造技术分湿法和干法两种。
①干法成型
（2）泡沫塑料制造技术
生产泡沫塑料的发泡方法较多，有机械发泡法、 惰性气体混溶减压发泡法、低沸点液体蒸发发泡 法、发泡剂分解放气发泡法和原料组分相互反应 放气发泡法等。
①机械发泡法
利用强烈机械搅拌，将气体混入到聚合物溶液、 乳液或悬浮液中，形成泡沫体，然后经固化而获 得泡沫塑料。
4、3 泡沫塑料夹层结构制造技术
（1）原材料 泡沫塑料夹层结构用的原材料分为面 板（蒙皮）材料、夹芯材料和粘接剂。
①面板材料 主要是用玻璃布和树脂制成的薄板， 与蜂窝夹层结构面板用的材料相同。
②粘接剂 面板和夹芯材料的粘接剂，主要取决 于泡沫塑料种类。
③泡沫夹芯 材料
泡沫塑料的种类 树脂基体 硬度
在这些蜂窝夹芯材料中，以六边形强度最高.
由于正六边形蜂窝制造简单，用料省，强度也较 高，故应用最广。
Fra Baidu bibliotek
（2）原材料
夹层结构的蒙皮和夹芯材料种类很多，如果用铝、 钛合金做蒙皮和芯材，则称为金属夹层结构；
外面板为1mm的防锈铝板， 内面板（底板）为0.5mm的 防锈铝板，中间为铝蜂窝芯
用玻璃钢薄板，木质胶合板和无机复合材料板做 蒙皮，用玻璃钢蜂窝、纸蜂窝及泡沫塑料做夹芯 材料，则称为非金属材料夹层结构。
此法是面板和蜂窝夹芯均处于未固化状态，在模 具上一次胶接成型。
生产时，先在模具上制好上、下面板，然后将蜂 窝条浸胶拉开，放到上、下面板之间，加压、固 化，脱模后修整成产品。
②湿法成型
湿法成型的优点是蜂窝和面板间粘接强度高，生 产周期短，最适合于球面、壳体等异形结构产品 生产。
缺点是产品表面质量差，生产过程较难控制。
聚
氨
脂
泡
聚苯乙烯泡沫夹层墙面板
沫
塑
料
夹
层
.
（2）蜂窝夹层结构
蜂窝夹层结构是采用玻璃钢薄板作蒙皮，蜂窝材 料（玻璃布蜂窝、纸蜂窝或其它棉布及铝蜂窝等） 做夹芯层。
蜂窝夹层结构的重量轻，强度高，刚度大，多用 作结构尺寸大、强度要求高的结构件，如玻璃钢 桥的承重板、球形屋顶结构、雷达罩、反射面、 冷藏车地板及箱体结构等。