夹层结构成型工艺及设备
蜂窝夹层结构成型工艺对其力学性能影响
图 ２ 共 固化 树 脂 堆 积 和 纤 维 屈 曲示 意 图
图 ３ 共 固化 夹 层 复 合 材 料 下 面 板
Ａ： 拉 伸 试 验 件 照 片
Ｂ： 压 缩 试 验 件 照 片
Ｃ： 夹 层 长 梁 弯 曲试 验 件 照 片
图 ４ 各 种 性 能 测试 照 片
科 技 论 坛
・ ６ ７・
节能环保型健 身器材 的开发与研制
李 琪 鹿钦礼 孙 琪 刘文卿 孙 业竣 葛轩赫 刘雪姗 陈冠字
表 ２ 不同预 处理温度下夹层结构的力学性能
板受压 ， 试验件如图 ４ ｃ所两组试 验 ： Ａ： 采用共 固化成型夹层 复 合材料构件 ， Ｂ： 采用二次胶接成型夹层复合材料结构。成型时工艺 条件相 同 ０ ． ４ ５ ＭＰ ａ ， １ ８ ０ ￣ Ｃ， ３ ｈ 。得 到的力学性 能如 表 １ 所 （ 转下页 ）
表 １ 不 同工 艺 下 夹 层 结构 复 合 材 料 的 力 学 性 能
对不 同工艺成型的夹层结 构面板进行拉伸试验 、弯 曲试验 ； 对 不同工艺成型的夹层结 构的复合 材料 制件夹层弯曲试验 ， 所对应 的 试验件标准为 ：
拉伸试验按 Ａ Ｓ Ｔ Ｍ Ｄ ３ ０ ３ ９测 试 ， 试验件如图 ４ Ａ所 示 ； 弯曲试验按 Ａ Ｓ Ｔ Ｍ Ｄ ７ ９ ０测试 ，跨距 ２ ５ ｍ ｍ，要求有 印痕 面受 压， 试验件如图 ４ Ｂ所示 ； 夹层 长梁弯曲试 验按 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ４ ５ ６ — ２ ０ ０ ５ ， 跨距 ５ ０ ０ ｍ ｍ， 要求下 面
・
６ ６・
科 技 论 坛
蜂 窝夹层结构成型工艺对其 力学性能影响
毕 红 艳
夹层结构成型工艺及设备
蒙皮布：增强型浸润剂处理的玻璃布。一般用无
碱或低碱平纹布，0.1～0.2mm厚。对曲面制品用斜纹 布（属于加捻布），变形性较好。
芯材布：见表3－1。P58 3.2.1.2 绝缘纸
可以用于制作蒙皮和蜂窝，要求有足够的拉伸强度，
一般采用木质纤维素纸或棉纤维纸。见表3－2 。 3.2.1.3 金属箔
d.胶的浸透性
涂胶板制造时，应注意胶的浸透性（胶向周围扩展）， 所以格子a1的宽度应小于a，一般取a1=a-4(mm)。
a1—格子宽度，a—理论宽度。
（2）机械涂胶法
自动印胶机工作原理见 P60 图3－5。 印胶轮（涂胶轮）结构见P63 图3－10 3.2.2.2 金属蜂窝夹芯制造（主要用于航空工业。自学）
3.2.2.3 蜂窝的拼接
制造大面积的制品及异形制品时，加工的蜂窝块尺寸 往往不能满足要求，因此需要拼接。拼接加长，加宽的 方式见P62 图3—8。
在拼接处涂胶并用曲别针或专用夹具加压让两面接触进 行固化。
图3-5 印胶式自动涂胶机工艺示意图
1-放布筒；2-张紧辊；3-印胶辊；4-递胶辊；5-带胶辊； 6-导向辊；7-加热器；8-收布卷筒；9-胶槽；10-调压辊
厚度为h的玻璃钢从中间等分，夹上2h 的芯材，厚度变 为3h，则其刚度增加到原来刚度的27倍。 应用范围：
多用于尺寸较大，刚度要求高，强度要求不高的地方。
3.2.蜂窝夹层结构制造工艺及设备
蜂窝形式如图3-2
正六边形
菱形
矩形
正弦曲线形
有加强带的六边形
图3-2 蜂窝类型
3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料 3.2.1.1 玻璃布
3.2.3 蜂窝夹芯材料的生产设备
PMI泡沫夹层结构成型工艺研究
PMI泡沫夹层结构成型工艺研究作者：林正杰梁恒亮周洪飞来源：《世界家苑·学术》2018年第07期摘要：本文针对某课题选用的PMI 71WF-HT泡沫材料成型的A型筋夹层结构，开展了胶接和共固化两种成型方式下的试验验证，测试不同成型压力下夹层试验件平拉、平压、弯曲和侧压等静力性能，结果表明：0.15MPa胶接工艺下的泡沫夹层结构静力性能较优。
关键词：泡沫夹层结构；胶接；共固化；静力性能1.前言复合材料泡沫夹层结构是由高强度、高模量的的树脂基复合材料作为面板、轻质的闭孔泡沫芯材和将面板与芯材连接在一起的胶接层三部分构成，这种结构具有较强的比强度和比刚度，同时还具有优良的抗冲击、抗振动、隔热、隔音等特性，目前作为功能结构和承载结构已广泛应用于航空、航天、船舶等方面。
重点是PMI泡沫材料，虽然比蜂窝夹层结构容重比小，但是前者具有较好的力学性能、耐压缩蠕变性能及抗吸湿性能。
同时PMI泡沫为微孔结构，能够为面板固化提供足够的支撑，便于共固化成型。
具有更好的可制造性和可维护性，可作为多种结构芯材使用。
本文重点针对PMI 71WF-H材料的性能数据进行分析探讨，旨在为结构制造的提供参考。
2.试验2.1.试验设备及材料泡沫夹层结构试验件所用材料主要包括 PMI71WF-HT泡沫、CF3031/BA9916-II蒙皮、J116A胶膜，力学性能测试采用Z100电子万能材料试验机2.2试样制备及检测条件试样采用德固赛公司的ROHACELL的PMI 71WF-HT泡沫作为夹层结构，制备了平面拉伸、平面压缩、三点弯曲、侧压的试样，面板厚度均为0.92 mm，芯部厚度25mm，平面拉伸、压缩试样的规格为60×60mm2，侧压试样的规格为60×25mm2，弯曲试样的规格为60×160mm2。
试样的制作过程分为0.15 MPa、0.2 MPa、0.3 MPa、0.4MPa、0.5 MPa、0.6 MPa 等压力下共固化与胶接两种成型方式。
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。
课件
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
课件
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
冯·卡门外形夹层结构整流罩成型工艺研究
冯卡门外形夹层结构整流罩成型工艺研究
南博华;黄诚;何腾锋;徐耀钟
【期刊名称】《上海航天》
【年(卷),期】2016(033)0z1
【摘要】对冯·卡门外形纸蜂窝夹层结构整流罩成型技术进行了研究.通过对纸蜂窝芯拼接、定型工装和夹层结构整流罩成型工装、蒙皮铺层工艺、过渡区成型工艺、复合材料罩体厚度控制工艺的研究,确定了球头、曲线段、筒段一体成型工艺和夹层结构整流罩罩体共固化成型工艺.结果表明:采用纸蜂窝芯材、玻璃钢蒙皮夹层结构共固化技术制造的冯·卡门外形纸蜂窝夹层结构整流罩,满足设计使用要求.
【总页数】5页(P164-168)
【作者】南博华;黄诚;何腾锋;徐耀钟
【作者单位】上海航天设备制造总厂,上海200245;上海航天设备制造总厂,上海200245;上海航天设备制造总厂,上海200245;上海航天设备制造总厂,上海200245
【正文语种】中文
【中图分类】V462
【相关文献】
1.冯•卡门曲面锥段夹层结构静力试验考核技术研究 [J], 欧阳兴;洪洁;范书群;曾杜娟;尹莲花
2.泡沫夹层冯•卡门曲面锥段结构外压承载计算方法研究 [J], 欧阳兴;王端志;傅学
军;王淑范;王会平
3.PMI 泡沫夹层结构整流罩冯卡门锥段成型技术研究 [J], 赵锐霞;尹亮;潘玲英
4.冯•卡门曲面整流罩PMI泡沫夹层防热结构技术研究 [J], 尹莲花;骆洪志;吴会强;陈友伟;王晔
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蜂窝夹层结构复合材料应用及成型工艺分析
蜂窝夹层结构复合材料应用及成型工艺分析摘要：复合材料因其本身的优异性能而备受关注，其中蜂窝夹层结构是一种较为特殊的复合材料，其一般是通过2层及以上蒙皮、蜂窝夹芯再以胶黏剂来固结的形式制备而成，已经广泛用于航空、航天、轨道交通、舰船、医疗、建筑等领域。
文章就蜂窝夹层结构复合材料的应用、成型工艺、工艺要点进行了论述与分析。
关键词：蜂窝夹层结构；复合材料应用；成型工艺引言讨论并分析蜂窝夹层结构复合材料应用及成型工艺，需明确该种复合材料的基本制备流程，判定并总结其制备过程的影响因素，因此来实现对成型工艺的有效控制，使其达到更好的制备效果，满足各个方面的应用需求。
1 蜂窝夹层结构复合材料应用1.1 航空应用（1）蜂窝夹层复合材料因其质量轻、抗剪切失稳能力强、弯曲强度大等因素而广泛地应用在各种航天结构中，尤其是该种材料的减重效果，在舵面、副翼、舱门、雷达罩等结构上有着极好的应用效果；蜂窝夹层结构复合材料最早出现在美国F15战斗机系列的平尾、垂尾、机翼前缘等位置；其后用于F／A18飞机上的飞行控制面；后续在F35飞机上的方向舵、垂尾前缘、襟副翼等位置皆有应用。
而在民用飞机上，该种复合材料也具备着一定的优势，B787、A380、A340、A320等飞机上皆有含该项材料的结构件，比如方向舵等。
（2）因蜂窝夹层结构材料耐腐蚀、减震、力学性能优良，亦会较多应用在各种航空航天功能件制造上，比如天线罩、整流罩等结构功能件；借助适宜的外形设计，不但可满足飞行器整体的气动外形标准要求，还可借助结构设计与模拟计算，通过设定相应的结构形式来满足飞行装置透波等性能要求；此外，在各种飞机饰件选择与装饰时亦会应用到该项材料，比如飞机内饰板壁、底板等结构。
而在蜂窝夹层结构工艺迅速发展的背景下，行业内的专业研究学者亦开始探索“绿色蜂窝+改性酚醛预浸料”、“绿色蜂窝+改性酚醛预浸料”等绿色蜂窝夹层结构在飞机侧壁板等结构上应用的可能性，并取得了较好的研究成果[1]。
无机非金属基复合材料成型工艺及设备
• 1 绪论 • 2 手糊成型工艺及设备 • 3 夹层结构成型工艺及设备 •4 •5 模压成型工艺 模压成型模具与液压机
• 6 层压工艺及设备
目 录
• 7 缠绕成型工艺 • 8 缠绕设备 • 9 无机非金属基成型工艺及 设备
• 9.1 概述 • 9.2 水泥基复合材料 • 9.3 陶瓷基复合材料
无机非金属材料复合材料 特性：
1、能承受高温，强度高 2、具有电学特性 3、具有光学特性 4、具有生物功能
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌火力网， 压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标， 还可执行侦察任务，具有一定空战能力。
1 陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composite）发展概况 陶瓷具有高硬度、高强度、耐高温和 耐腐蚀等十分突出的优秀性能，但它 又有脆性的缺点，这限制了它的更广 泛应用。工艺上采取陶瓷纤维加入陶 瓷基质的办法，来增大它的韧性，取 得有效的结果，既达到增韧又不降低 强 度 。 现 在 已 经 可 以 满 足 1200 ～ 1900℃高温范围内使用的要求。
9.3 陶瓷基复合材料
• • • • 陶瓷基复合材料发展现状 陶瓷基复合材料所用原材料 陶瓷基复合材料成型工艺及设备 连续纤维增强陶瓷基复合材料生产工 艺
重点： 陶瓷基复合材料纤维（晶须）与基体 间的相容性；低温制备技术；陶瓷纤 维与陶瓷基体复合过程中的匹配原则； 陶瓷基复合材料成型方法及烧结原理。
成型工艺方法：喷射法、预拌法、 注射法、铺网法、缠绕法、离心法、 抄取法和流浆法。
二、陶瓷基和水泥基复合材料性能及其应用
1.陶瓷基复合材料性能及应用
稀土离子掺杂YAG透明
陶瓷的显微结构
钢结构夹层施工流程
钢结构夹层施工方案LOFT钢结构夹层是属于二次结构制作安装，按照“建设部重点推举的钢结构夹层〞标准搭建。
标准推举简介：阁楼夹层的钢结构主梁结构，选用Q235B材质的H型钢，次梁选用Q235B材质的矩形管、槽钢、角钢等。
主体结构上面应展设钢楼板、再展设钢筋最后120-200毫米厚度的浇筑混凝土。
本结构施工前测量好整体结构水平高度〔此步操作采纳国内先进的激光水平仪测量正确位置，〕在墙上弹出水平线，如有寻平层，要先除往，目的为了让边框梁紧密贴近承重墙，有利于受力，然后画出每个螺栓孔的正确位置，用冲击钻钻出适宜的孔后，清空孔内陈余灰土，植进化学胶管，用电开工具钻进化学螺杆，等待化学反响、凝固、本时刻段一般需30min以上最为适宜。
带固化时刻后，紧固边框，上紧螺口后，螺丝受力点点焊上，防止边框松懈。
本结构中工钢作为主承重梁，连接主墙两端支撑点，工钢搭建要合理，是整个结构施工中受力最大局部；主梁搭接过程首先要先除往预埋钢板的位置寻平层水泥墙皮，而后再固定预埋钢板同时步骤与边框施工流程全然一致，主梁测量特别要害，做到一梁一测量，误差不大于4mm，主梁搭接上一定水平，先电焊后加固再满焊，主梁两端做到满焊360℃焊接，工钢摆放垂直，受力相同。
辅材角钢连接主梁，形成整体，均匀受力，角钢的链接要求，依据钢结构异性钢连接标准，角钢要切掉插接局部上口，维持上平，焊接点凸起局部要打磨平坦，以便将木板展平，可不能产生咯吱响声，插接点局部满焊，其误差延长伸缩尺寸不大于3mm，焊接完毕要横平竖直，层面水平。
钢结构楼板施工：1、应用钢结构框架展设镀锌成型钢楼板局部，展设后再绑扎钢筋网2层，然后浇筑混凝。
2、应用水泥压力板的钢结构夹层楼板的展设要注重楼板两边搭接要搭接在钢龙骨的主梁上，不要搭接在空处。
展板时注重板与板之间最好留3mm的伸缩缝，使用防水伸缩建筑胶作为填缝剂。
其次，固定方式使用自攻螺丝钉固定，使用自攻螺丝钉将楼板固定在钢龙骨上。
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺主要包括以下几种：1. 手糊成型工艺：是一种湿法铺层成型法，通过涂刷胶液和铺设纤维织物，在模具上形成一定厚度的层片，然后进行固化。
2. 喷射成型工艺：是将树脂和纤维混合后，通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片，再进行固化。
3. 树脂传递模塑技术（RTM技术）：将纤维织物放入模具中，然后注入树脂，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。
4. 袋压法成型：是将纤维织物放入密封的袋子里，然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
5. 真空袋压成型：是在袋压法的基础上，通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分，提高制品的密实度和质量。
6. 热压罐成型技术：是将预浸料放入金属模具中，通过热压罐的高温高压作用，使预浸料粘结成复合材料制品。
7. 液压釜法成型技术：是将预浸料放入密封的液压釜中，通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
8. 热膨胀模塑法成型技术：是将纤维织物放入模具中，利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
9. 夹层结构成型技术：是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料，通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。
10. 模压料生产工艺：是将纤维织物和树脂混合后，经过一定温度和压力条件进行固化，形成模压料，然后将其加工成制品。
11. ZMC模压料注射技术：是将ZMC模压料加热后注入模具中，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。
12. 层合板生产技术：是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起，然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。
13. 卷制管成型技术：是将纤维织物和树脂混合后，通过卷制机卷制成管状制品。
14. 纤维缠绕制品成型技术：是将纤维织物缠绕在芯模上，然后注入树脂或进行热处理，形成复合材料制品。
15. 连续制板生产工艺：是将预浸料连续通过加热和加压装置，使其连续地粘结成复合材料板材。
钢结构阁楼夹层施工工艺
钢结构阁楼夹层施工工艺一、钢木结构：钢结构上铺木板阁楼夹层的施工方案：一、用钢板做墙面预埋件做钢梁的链接（用锚栓将钢板锚固）满焊，主梁用H型钢钢以200-125或250*125毫米做主梁，档距横向排列以80*120*5矩形管或14#-16#槽钢焊接，施加预应力，形成网状结构。
二、钢结构框架铺设镀锌成型钢楼板，再绑扎钢筋网2层，然后浇筑混凝土。
三、设计使用荷载在2000kg左右。
四、使用年限为50年以上。
执行行业质量标准“建焊”牌注册商标Q345材质碳钢结构钢结构防腐氟碳漆喷涂25年不生锈。
镀锌钢板通过机械成型；规格；0.8毫米、1.0毫米、1.2毫米、1.5毫米、2.0毫米钢楼板铺设后，再绑扎植筋6毫米钢筋，然后浇筑150-200毫米的混凝土钢结构终身保修五、钢结构夹层完工后，待3周后即可进行装修施工。
即可铺设地板砖，木地板等。
6、钢结构夹层大部分家装工程中试首选的夹层扶植尺度。
钢结构的夹层的质量尺度，是当今夹层傍边，最安全的，质量是最有保障的。
他的使用年限设计为50年，是按照建筑房屋的设计尺度而制订的。
也就是说，你买的房子使用尺度是50年，搭建的钢结构夹层使用尺度也应是50年。
所以，钢结构夹层建筑的质量是和建筑房屋的质量是相等的年限。
否则，就长短尺度的夹层。
钢结构的特点：钢结构自重轻，抗震好，耐冲击，品格好，制作快；易锈蚀，耐火差。
重要的是，钢结构应当经心设计和悉心施工，才能扬长避短，使所设计的构筑物，建成后具有足够的牢靠性，并与其社会经济效益获得最佳平衡。
经心设计是根本，悉心施工是保证。
钢结构设计的枢纽：是选择方案，其内容应包括钢结构的类型、系统、节点型式、连接方法和钢材种类、性子的选择及确定。
个中，钢材种类、性子的选择及确定具有十分重要意义，这是因为钢结构的上述特点与结构钢材的强度高低，塑性大小，韧性利害，锈蚀难易和耐热强弱等的性子密不可分。
钢结构所用结构钢材种类、性子的选择及确定又与钢结构的类型、系统、节点型式、连接方法和结构所处的环境等相互关联。
4-夹层结构成型工艺
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
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
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。
应用：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 楼 屋 顶
•温室的采光屋顶。
养殖场
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
玻璃钢活动房
玻璃钢活动房价格低廉, 美观实用,可重复使用3次以上, 安装方便,防火防水,保温隔热佳, 玻璃钢板厚度为6MM,保温夹层为聚苯板, 双面玻璃钢复合板厚度为52MM
1、玻璃钢夹层结构的种类与特点
复杂曲面夹层结构复合材料制件成型工艺研究
复杂曲面夹层结构复合材料制件成型工艺研究以复杂曲面大尺寸蜂窝夹层结构复合材料制件为研究对象，考察了复杂曲率形状的蜂窝夹层结构制件的成型工艺，以及不同共胶接工艺参数对复合材料制件质量的影响。
结果表明：对于等厚度、曲率变化大的蜂窝夹层结构，采用共胶接的成型方法成型内蒙皮时，采用卸真空的工艺会导致内蒙皮内部质量较差，而采用抽真空的工艺并选用合适压力的工艺方法，会保证内蒙皮成型质量好的同时又能满足蜂窝芯的抗压要求。
标签：复杂曲面；复合材料；蜂窝夹层；空隙密集蜂窝夹层结构是一种特殊的复合材料结构，是由多层面板之间夹一层蜂窝芯子并用胶粘剂在一定压力和温度下复合而成的整体刚性结构。
因其具有弯曲强度大、抗剪切失稳能力强、重量轻的优势，被广泛应用于对性能和重量有特殊要求的航天、航空结构中。
随着复合材料技术的快速发展，复合材料在飞机结构中的运用越来越广泛[1]，其主要的一个目的就是为了减重。
采用整体成型大型复合材料可有效降低成本，减少紧固件和零件的数量，对整体减重有很好的效果[2]。
目前对实体复合材料整体成型技术的研究较多，针对蜂窝夹层结构整体成型的文献比较少，尤其对大型复杂曲面夹层结构复合材料整体成型的报导更少。
文章研究了某型号用设备舱口盖蜂窝夹层制件的研制，对不同固化工艺参数对夹芯结构制件质量的影响做了考察，为以后工程应用中研制各种规格、形状的夹芯结构制件提供了参考。
1 蜂窝夹层结构制件的结构、形状、材料及制造难点1.1 蜂窝夹层结构制件的结构、形状、材料蜂窝夹层零件外形尺寸为：4450mm×2500mm×760mm。
主要外形尺寸特点：尺寸大、型面复杂，主要由外蒙皮、胶粘剂、蜂窝芯、胶粘剂、内蒙皮和加强板及垫板组成，其中内外蒙皮面板材料为T300/BA9913预浸料，内外蒙皮铺层均为[-45/0/+45/90]s。
T300/BA9913预浸料含胶量为31±2%，固化后单层厚度为0.125mm，由中航复合材料有限责任公司生产，其层压板标准固化工艺规范见图1。
浅谈蜂窝夹层复合材料应用及成型工艺
浅谈蜂窝夹层复合材料应用及成型工艺作者：范雨娇王维维来源：《新材料产业》2020年第06期1 蜂窝夹层复合材料及其优势复合材料由于其优异的性能近年已备受关注。
蜂窝夹层结构是一种复合材料结构形式，通常由2层或多层蒙皮（也称为“面板”）之间夹以一层轻质蜂窝夹芯并采用胶黏剂在一定温度和压力下复合成一个整体刚性结构（见图1）。
其主要包括复合材料蒙皮材料、蜂窝材料和胶粘剂材料。
目前的蒙皮材料根据固化温度可分为高温、中温、常温材料，按照材料体系可分为环氧树脂体系、氰酸酯树脂体系及双马树脂体系等。
蜂窝材料包括纸蜂窝、铝蜂窝、Nomex蜂窝等。
胶粘剂按照固化温度不同包括常温胶黏剂、中温胶粘剂、高温胶粘剂等。
蜂窝夹层复合材料由所选用的蒙皮材料及蜂窝材料匹配胶粘剂材料进行设计，可以满足航空航天、汽车等领域的具体需求。
蜂窝夹层复合材料具备着复合材料的特点，并且由于其选用了蜂窝材料及其特殊的结构形式，也更扩宽了其应用的范围提升了其优势，蜂窝夹层复合材料具有以下特点：①质量轻，比强度高，尤其是抗弯刚度高，同等质量的蜂窝夹层结构复合材料其抗弯刚度约为铝合金的5倍。
②具有较高的表面平面度，且可以制备出形状复杂的曲面结构；可以制造成双曲、单曲面板，制成车辆零部件后拆装方便。
③可吸收震动能量，能够具备隔音降噪、减震等效果；蜂窝夹层结构复合材料，内部含有大量的密闭蜂窝孔格，其内部充满大量空气，而气体相比固体的传播介质，具有更为出色的隔音、隔热效果。
④具有复合材料的耐腐蚀、绝缘性和环境适应性。
⑤具有可设计性，可根据实际需要选取具有相应功能的材料，如防火、自熄、耐温等材料。
并可根据实际使用工况对材料的结构进行设计。
⑥优异的成型制造工艺性，可以满足各类形状复杂、稳定性要求高的零部件成型制造方法。
2 蜂窝夹层复合材料的应用2.1 蜂窝夹层复合材料在航天领域的应用蜂窝夹层复合材料由于其具有弯曲强度大、抗剪切失稳能力强、质量轻的优势，被广泛应用于对性能和重量有特殊要求的航天、航空结构中。
夹层浇筑工程施工方案
一、工程概况本项目为某住宅楼工程，地下两层，地上十八层，结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构。
夹层位于地上第五层，需进行夹层浇筑施工。
为确保施工质量和安全，特制定本施工方案。
二、施工准备1. 技术准备（1）熟悉施工图纸，明确夹层结构形式、尺寸及施工要求。
（2）编制夹层浇筑施工方案，明确施工工艺、质量标准及安全措施。
（3）组织施工人员学习施工方案，确保施工人员掌握施工技术。
2. 材料准备（1）水泥、砂、石子、钢筋等原材料应符合国家相关标准。
（2）模板、支架、振捣器等施工设备应齐全、完好。
（3）准备好施工过程中所需的工具、材料。
3. 人员准备（1）组织施工人员，明确各工种职责。
（2）对施工人员进行安全技术交底，确保施工安全。
（3）配备专职安全员，负责施工现场安全监督。
三、施工工艺1. 模板安装（1）根据夹层结构尺寸，选择合适的模板。
（2）模板安装前，对模板进行清洗、涂油。
（3）模板安装应牢固、平整，确保混凝土成型质量。
2. 钢筋绑扎（1）根据设计图纸，对钢筋进行绑扎。
（2）钢筋绑扎应牢固，避免松动、变形。
（3）钢筋保护层厚度应符合规范要求。
3. 混凝土浇筑（1）混凝土运输、浇筑应符合施工方案要求。
（2）混凝土浇筑应分层进行，每层厚度控制在30cm以内。
（3）浇筑过程中，应随时检查模板、钢筋、保护层等，确保混凝土质量。
4. 振捣（1）振捣器选用应符合规范要求。
（2）振捣过程中，应均匀、全面，避免漏振、过振。
（3）振捣时间应根据混凝土性能、振捣器性能及现场实际情况确定。
5. 收面（1）混凝土初凝后，应及时进行收面。
（2）收面应平整、光滑，避免出现蜂窝、麻面等缺陷。
四、质量控制1. 混凝土原材料质量应符合国家标准。
2. 模板、支架安装牢固，尺寸准确。
3. 钢筋绑扎牢固，保护层厚度符合规范要求。
4. 混凝土浇筑分层均匀，振捣密实。
5. 收面平整、光滑，无蜂窝、麻面等缺陷。
五、安全措施1. 施工现场应设置安全警示标志，确保施工人员安全。
航空用蜂窝夹层结构及制造工艺
2 结构特点及制造方法
2.1 结构特点及成型方式 目前，航空用蜂窝夹层结构主要有两类，第一类为蜂
窝夹层壁板结构，如图 3（a），主要用于机身和机翼结构。
Hexcel Hexply M56 110℃ /1h+180℃ /2h 30
203/174
其特点是上、下面板较薄，一般不超过 1mm，整个蜂窝夹
1.3 结构胶粘剂 结构胶粘剂主要功能是将剪力传递至蜂窝芯子和由
0.43 22.4
1.6 56.7
0.5
25
1.25 40
2
63
2.25 72
0.7
29
1.2
40
1.55 55
横向剪切
强度 模量 /MPa /MPa
0.25 8.9
0.67 28.5
1.44 44.6
0.4 17.2
0.7
29
1.58 51.3
0.42 19.4
0.74 27.3
1.11 36.4
目前，一些厂家还开发了可直接与蜂窝复合制造 夹层结构的预浸料，其采取共固化方法制备的夹层结构 性能能够满足设计与使用要求。由于不使用胶膜，简化 了工艺，降低了成本，减轻了结构重量。文献 [5] 研究 了 MTM45-1/Nomex 蜂窝的性能，指出其夹层结构符合 航空主承力结构对空隙的要求，并且其基本力学性能与 Cycom977-2/AF191/Nomex 夹层结构相当，可以用于主承 力结构。
T
T
W
W
L （a）正六边形蜂窝芯材
L （b）过拉伸蜂窝芯材
T
T
W
W
L （c）单曲柔性蜂窝芯材 T
W
L （d）双曲柔性蜂窝芯材
L
湿法PHC成型工艺
2019年 09 月 23 日
PHC工艺是一种夹层板材成型工艺，可以分为干法PHC成型工艺和湿法PHC 成型工艺。
江阴协统汽车附件有限公司做的是湿法PHC成型工艺。 PHC为夹层结构，它以芯材为基板，上下复合面层，表面复合装饰层而成。 根据产品需要，其表面装饰层可以复合面料、无纺布和PVC革等材料。面层材料 通常采用玻纤或碳纤维毡材料喷涂PU组合料。芯材可采用蜂窝纸板、波纹纸板、 铝板和塑料板等。从产品的成本及质量要求方面综合考虑，目前纸板芯材采用得 较多；蜂窝纸板由于强度高、可压缩且运输成本低，因此一些平面形状的产品 （如备胎盖板和搁物板）大多采用蜂窝纸板；波纹纸板易于弯曲，因此一些需要 折弯的产品需选用波纹纸板作为芯材。由于PC与PU之间的结合力最好，因此选 用塑料芯材时多采用PC材料。
拉伸烘干后
October 30, 2019
拉伸烘干前
人工：2人 时间：30S(7mm) 能耗：2KW
October 30, 2019
人工：上料1人 时间：上件20S 取料喷涂 120S 模压成型240S 能耗：取件喷涂30KW 模 压：80KW
October 30, 2019
人工：下件2人 时间：60S 能耗：2KW
October 30, 2019
乘用车： 1、备胎盖板； 2、C柱下饰板； 3、遮阳罩支撑板； 4、后搁物板。
商用车： 1、卧铺板；（东风、陕汽） 2、高架箱；（陕汽） 3、顶棚；（解放） 4、导流罩；（解放，LFI工艺） 5、蓄电瓶箱盖；（陕汽德龙） 6、储物空间隔板。（东风）
October 30, 2019
October 30, 2019
优点： 1、重量轻且弯曲模量高； 2、耐高温性好，尺寸稳定性好； 3、耐撞击性优异； 4、设计自由度高，可以设计为非平面产品和不等厚产品等，还可以通 过调整玻纤及PU料的用量来满足产品不同的强度要求。
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芯材的应用领域广阔，涉及航空航天、船舶、交通运输、建筑等领域。
1、航空航天
航空部门特别需要轻质高强的材料。
夹层结构获得低密度芯材的方法之一是复合模袋法。
它在泡沫中将微珠有序结合，典型的是玻璃微珠。
轻而坚硬的芯材或层材，用于飞机、航空器和其它领域。
它们具有防火、低导电和抗破环的特性。
飞机的主要部件，如机身，机翼和尾翼可采用PVC泡沫芯材复合结构，同时使用丁二烯。
在生产中不必进行高压高温处理。
飞机的重量得以减轻。
直升飞机最新一代复合螺旋桨叶采用密度较低、可耐大多数溶剂且可经受高压蒸煮温度和压力的PMI泡沫芯材。
它采用传统预浸工艺制造。
这种新型复合螺旋桨叶的寿命可达10000h/L先前的金属桨叶寿命提高十倍。
飞机的机舱地板对材料的要求非常挑剔。
由于其使用的特殊性，要求其轻质、高硬度、耐疲劳及长寿命。
现在飞机上使用了芳族聚酰胺纤维为芯材的地板和其它类似的产品。
这些产品最大的优点是有效而持久，即使用于喷气式飞机的过道，也完全满足了机舱地板材料的要求。
飞机上最早使用的铝质夹层结构虽然轻质j更实，但是它不耐腐蚀、易扭曲、导热、有导致点载荷破坏的倾向，而以芳族聚酰胺纤维为芯材的地板完全克服了铝质夹层结构的这些缺陷。
美国新泽西洲的巴尔特得公司在20世纪60年代宇航员乘坐的探测号上使用了轻质木芯材。
它使宇航员乘坐的探测号经受了降落时的冲击。
70年代轻质木芯材被用来隔离盛有大量液氮的舱体。
今天超轻型竞赛飞机，飞机模型和现代"超级风车"的桨叶都使用了轻质木芯材。
2、船舶
常规的交联PVC泡沫己在船舶中广泛应用。
瑞士海军的护卫舰使用了28、13.5、0.09m片状构造的丁二烯蜂窝芯材。
聚氨酯（PU）发泡芯材也常用于船舶的建造。
80kg/m3高密度泡沫可应用于承载部件如船舷等；80～120kg/m3的泡沫专门用作甲板和上部构造的芯材。
硬质PU泡沫广泛用于水槽、绝缘板、结构性填料和充空填料。
大型冷藏拖网鱼船海王星号甲板室是整体成塑的夹芯结构，用玻璃布制作内外蒙皮和芯材，芯材的厚度为100mm。
该船具有轻质、高强、耐海水腐蚀、抗微生物附着以及吸收撞击能。
该船在条件恶劣的巴伦支海和北大西洋营运。
烟草竞速队11.5m长的高速机船赢得了1998年西海岸机船赛F2级（10.5~12.2m）冠军。
它的船底和表面使用了标准的轻质木，以保证最大的剪切和挤压强度；船前部和甲板使用了密度较低的轻质木；隔壁面板，室内地板和家具也使用了轻质木芯材；泡沫芯材船头取代了陈旧笨重的式洋。
其结果是重量降低22％，速度提高了24km/h：，达到136km/h了以上。
在多杂物（浮木等）漂浮的巴拿马运河中营运的快速渡轮，其抗破坏能力应是首先考虑的，其次是总重量轻以保证渡轮的速度。
由于这些原因，一种线型PVC
泡沫芯材（140kg/m3）被选作船壳底材，80kg/m3的PVC泡沫芯材作船壳侧面材料和舷侧突出部。
部件使用玻纤增强表皮层和真空袋膜工艺；甲板和船舱侧面使用密度为78kg/m3的横纹轻质木芯材，其表面用AL－600R/10（轻质木的专用表
面处理剂）处理，以提高粘结力；交联环氧树脂/玻纤板材做舱房表皮层；材料加工运用计算机层压设计程序，以保证渡轮达到ABS标准。
3、交通运输
通用汽车（GM）第5代C－5雪佛兰车使用了夹层结构的底板系统。
这个夹层已进行了优化，以提高速度，降低噪音，减轻摇摆以及提供足够的刚度支持汽车的座位。
通用汽车公司选用控制密度的横纹轻质木。
这种材料由计算机数控切割，可减少安装时间。
交联的PVC芯材在铁路运输中得到应用，典型的实例是丹麦的\"火车，并用于公共汽车和有轨电车及摩托车等。
一级方程式赛车模仿自然蜂窝结构，使用空心六边形管相互作用增强原理制作芯材。
赛车具有高的抗冲击强度和能量吸收能力。
比赛用自行车也采用这种蜂窝结构芯材。
法国制造的铁路冷藏车采用PVC泡沫芯材提高隔热效果。
其它芯材用于运输车辆主要是利用它们的绝缘性，如聚异氰酸酯绝缘泡沫塑料等。
4、建筑
夹芯材料在建筑上的应用十分广泛。
在内外墙上使用纤维板、胶合板等各种夹芯材料，使墙壁具有隔音、隔热、轻质、高强等优点。
由于顶棚强度要求不太高，只要求重量轻、刚性好，有一定防火、保温性能，其次是美观和价格便宜，安装方便，因此通常采用各种纤维芯材和PE钙塑泡沫芯材等。
其它芯材用在建筑上主要是利用它们的绝缘性，如美国艾洛特公司生产的聚异氰酸酯绝缘泡沫塑料用于工业隔离门，冷冻装置、墙板和通风管道。
美国蜂窝芯材公司的纸质芯材应用于耐化学腐蚀的门，建筑板材和内装饰及地板。
降低成本、增强隔热性和降低噪音是休闲设施制造商们考虑的主要因素。
减重、节省油料和优美的外形也是选择使用芯材时要考虑的因素。
60kg/m3的交联PVC 泡沫可在真空袋膜制法的聚酯/玻纤层中使用。
跨度较小且较低的门体可用
40kg/m3ＰＶＣ硬质泡沫。
门体更轻、外观好，制造成本低。
未来建筑技术的竞争是材料的有效利用。
未来复合材料设计的关键在于芯材的选择。