-夾層結(jié)構(gòu)成型工藝

1、第四章 夾層結(jié)構(gòu)制造技術(shù)4、1 概述l夾層結(jié)構(gòu)一般是由三層材料制成的復(fù)合材料。l夾層復(fù)合材料的上下面層是高強(qiáng)度、高模量材料，中間層是較厚的輕質(zhì)材料.l玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)實(shí)際上是復(fù)合材料與其它輕質(zhì)材料的再?gòu)?fù)合。l由于玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高，重量輕，剛度大，耐腐蝕，電絕緣及透微波等，目前已廣泛用于航空工業(yè)和宇航工業(yè)的飛機(jī)、導(dǎo)彈、飛船及樣板、屋面板，能大幅度的減輕建筑物的重量和改善使用功能。l采用夾層結(jié)構(gòu)方式是為了提高材料的有效利用率和減輕結(jié)構(gòu)重量.養(yǎng)殖場(chǎng)屋頂采光 利用玻璃鋼屋頂，可以有效的降低結(jié)構(gòu)承重l透明玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)板，已廣泛用于寒冷地區(qū)的工業(yè)廠房、大型公用建筑及溫室的采光屋頂。溫室的采光屋頂。外

2、經(jīng)樓屋頂l在造船和交通領(lǐng)域，玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)廣泛用于玻璃鋼潛艇、掃雷艇、游艇中的許多構(gòu)件。l我國(guó)設(shè)計(jì)制造的玻璃鋼過街人行橋、公路橋、汽車和火車保溫冷藏車等，均采用了玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)，滿足了重量輕、強(qiáng)度高、剛度大、隔熱、保溫等多性能要求。如四川抗震。為什么能保溫、隔熱呢? ?l在要求透微波的雷達(dá)罩中，玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)已成為其它材料不能與之相比的專用材料。SU-30MK的雷達(dá)罩雷達(dá)罩1、玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)的種類與特點(diǎn)根據(jù)夾層結(jié)構(gòu)所用的芯材種類和形式不同，玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)分為：泡沫夾層結(jié)構(gòu)，蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，玻板夾層結(jié)構(gòu)。（1）泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu) 泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)是采用玻璃鋼薄板作蒙皮（面板），泡沫塑料做夾芯層. 泡

3、沫塑料夾層結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是蒙皮和泡沫塑料夾芯層粘接牢固、受力不大和保溫隔熱性能要求高的部件，如飛機(jī)尾翼、保溫通風(fēng)管道及樣板等。聚氨脂泡沫塑料夾層.聚苯乙烯泡沫夾層墻面板（2）蜂窩夾層結(jié)構(gòu)l蜂窩夾層結(jié)構(gòu)是采用玻璃鋼薄板作蒙皮，蜂窩材料（玻璃布蜂窩、紙蜂窩或其它棉布及鋁蜂窩等）做夾芯層。l蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的重量輕，強(qiáng)度高，剛度大，多用作結(jié)構(gòu)尺寸大、強(qiáng)度要求高的結(jié)構(gòu)件，如玻璃鋼橋的承重板、球形屋頂結(jié)構(gòu)、雷達(dá)罩、反射面、冷藏車地板及箱體結(jié)構(gòu)等。 雷達(dá)罩玻纖蜂窩的六邊形結(jié)構(gòu)（3）玻板夾層結(jié)構(gòu)玻板夾層結(jié)構(gòu)l這種夾層結(jié)構(gòu)的兩蒙皮為玻璃鋼薄板，芯材采用玻紋板,兩者交接在一起。4、2 蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制造技術(shù)（1）蜂窩

4、種類）蜂窩種類 蜂窩的強(qiáng)度與選用原材料和蜂窩幾何形狀有關(guān)，根據(jù)平面投影幾何形狀，蜂窩夾芯材料可分為六邊形、菱形、矩形、正弦曲線形和有加強(qiáng)帶六邊形等。l在這些蜂窩夾芯材料中，以六邊形強(qiáng)度最高.l由于正六邊形蜂窩制造簡(jiǎn)單，用料省，強(qiáng)度也較高，故應(yīng)用最廣。（2）原材料l夾層結(jié)構(gòu)的蒙皮和夾芯材料種類很多，如果用鋁、鈦合金做蒙皮和芯材，則稱為金屬夾層結(jié)構(gòu)；外面板為1mm的防銹鋁板，內(nèi)面板（底板）為0.5mm的防銹鋁板，中間為鋁蜂窩芯 l用玻璃鋼薄板，木質(zhì)膠合板和無機(jī)復(fù)合材料板做蒙皮，用玻璃鋼蜂窩、紙蜂窩及泡沫塑料做夾芯材料，則稱為非金屬材料夾層結(jié)構(gòu)。l目前，以玻璃鋼薄板做蒙皮、玻璃鋼蜂窩和泡沫塑料做芯材

5、的夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣。玻璃纖維布玻璃纖維布l玻璃纖維布（增強(qiáng)材料） 生產(chǎn)玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)的玻璃布分為面層布和蜂窩布兩種.l面層布是經(jīng)過增強(qiáng)處理的中堿和無堿平紋布，其厚度一般為0.10.2mm。l為加強(qiáng)蒙皮和蜂窩之間的粘度強(qiáng)度，常在兩者之間加一層短切玻璃纖維氈。l選用含蠟玻璃布做蜂窩材料，可以防止樹脂浸透到玻璃布背面，減少蜂窩塊層間的粘接，有利于蜂窩成孔拉伸。 紙紙l生產(chǎn)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的紙，要求有良好的樹脂浸潤(rùn)性和足夠的拉伸強(qiáng)度.蜂窩紙及其生產(chǎn)過程粘接劑（樹脂）粘接劑（樹脂） 制造蜂窩夾層結(jié)構(gòu)用的樹脂分蒙皮用樹脂、蜂窩用樹脂和蜂窩與蒙皮粘接用樹脂。 根據(jù)夾層結(jié)構(gòu)的使用條件，可分別選用環(huán)氧樹脂、不飽和聚

6、酯樹脂、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂及鄰苯二甲酸二丙烯酯等。 （3）蜂窩夾芯制造l生產(chǎn)玻璃布夾芯材料時(shí)，主要采用膠接拉伸法。 工藝過程是先在制造蜂窩芯材的玻璃布上涂膠，然后重疊粘接成蜂窩疊塊，固化后定型成蜂窩芯材，按需要蜂窩高度切成蜂窩條備用。 可以采用手械涂膠，也可以使用機(jī)械化涂膠。 玻璃布蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制造技術(shù)分濕法和干法兩種。 （4）蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制造）蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制造l此法是先將蜂窩夾芯和面板作好，然后再將它們粘接成夾層結(jié)構(gòu)。為了保證芯材和面板牢固粘接，常在面板上鋪一層薄氈（浸過膠），鋪上蜂窩，加熱加壓，使之固化成一體。干法成型干法成型l干法成型的優(yōu)點(diǎn)主要是產(chǎn)品表面光滑，平整，生產(chǎn)過程中每道工序都

7、能及時(shí)檢查，產(chǎn)品質(zhì)量容易保證，缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng)。 l此法是面板和蜂窩夾芯均處于未固化狀態(tài)，在模具上一次膠接成型。l生產(chǎn)時(shí)，先在模具上制好上、下面板，然后將蜂窩條浸膠拉開，放到上、下面板之間，加壓、固化，脫模后修整成產(chǎn)品。濕法成型濕法成型l濕法成型的優(yōu)點(diǎn)是蜂窩和面板間粘接強(qiáng)度高，生產(chǎn)周期短，最適合于球面、殼體等異形結(jié)構(gòu)產(chǎn)品生產(chǎn)。l缺點(diǎn)是產(chǎn)品表面質(zhì)量差，生產(chǎn)過程較難控制。 4、3 泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)制造技術(shù)（1）原材料）原材料 泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)用的原材料分為面板（蒙皮）材料、夾芯材料和粘接劑。 面板材料 主要是用玻璃布和樹脂制成的薄板，與蜂窩夾層結(jié)構(gòu)面板用的材料相同。粘接劑 面板和夾芯材料的粘接劑，

8、主要取決于泡沫塑料種類。 泡沫塑料的種類l樹脂基體l硬度泡沫夾芯 材料種類種類l按樹脂基體分，可分為： 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，環(huán)氧及不飽和聚酯等熱固性泡沫塑料等。聚氨脂泡沫塑料夾層.聚苯乙烯泡沫夾層墻面板種類種類 按硬度分l硬質(zhì)l半硬質(zhì)l軟質(zhì)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l用泡沫塑料芯材生產(chǎn)夾層結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是防寒、絕熱，隔音性能好，質(zhì)量輕，與蒙面粘接面大，能均勻傳遞荷載，抗沖擊性能好等。 l生產(chǎn)泡沫塑料的發(fā)泡方法較多，有機(jī)械發(fā)泡法、惰性氣體混溶減壓發(fā)泡法、低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)發(fā)泡法、發(fā)泡劑分解放氣發(fā)泡法和原料組分相互反應(yīng)放氣發(fā)泡法等。 （2）泡沫塑料制造技術(shù)）泡沫塑料

9、制造技術(shù)l利用強(qiáng)烈機(jī)械攪拌，將氣體混入到聚合物溶液、乳液或懸浮液中，形成泡沫體，然后經(jīng)固化而獲得泡沫塑料。機(jī)械發(fā)泡法l利用惰性氣體（如氮?dú)?、二氧化碳等）無色、無臭、難與其它化學(xué)元素化合的原理，在高壓下壓入聚合物中，經(jīng)升溫、減壓、使氣體膨脹發(fā)泡。 惰性氣體混溶減壓發(fā)泡法l將低沸點(diǎn)液體壓入聚合物中，然后加熱聚合物，當(dāng)聚合物軟化、液體達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，借助液體氣化產(chǎn)生的蒸氣壓力，使聚合物發(fā)泡成泡沫體。低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)發(fā)泡法l借助發(fā)泡劑在熱作用下分解產(chǎn)生的氣體，使聚合物體積膨脹，形成泡沫塑料。化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡法l此法是利用能發(fā)泡的原料組分，相互反應(yīng)放出二氧化碳或氮?dú)獾仁咕酆衔锱蛎洶l(fā)泡成泡沫體。原料化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡法

10、l泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)的制造方法有：預(yù)制粘接法、整體澆注成型法。（3）泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)制造）泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)制造l將蒙皮和泡沫塑料芯材分別制造，然后再將它們粘接成整體。l預(yù)制成型法的優(yōu)點(diǎn)是能適用各種泡沫塑料，工藝簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜機(jī)械設(shè)備等。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不易保證。預(yù)制粘接法l先預(yù)制好夾層結(jié)構(gòu)的外殼，然后將混合均勻的泡沫料漿澆入殼體內(nèi)，經(jīng)過發(fā)泡成型和固化處理，使泡沫漲滿腔體，并和殼體粘接成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。整體澆注成型法l應(yīng)用：透明玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)板，已廣泛用于寒冷地區(qū)的工業(yè)廠房、大型公用建筑及溫室的采光屋頂。溫室的采光屋頂。外經(jīng)樓屋頂養(yǎng)殖場(chǎng)屋頂采光 利用玻璃鋼屋頂，可以有效的降低結(jié)構(gòu)承重養(yǎng)殖場(chǎng)玻璃鋼活動(dòng)房玻璃鋼活動(dòng)房?jī)r(jià)格低廉,美觀實(shí)用,可重復(fù)使用3次以上,安裝方便,防火防水,保溫隔熱佳,玻璃鋼板厚度為6MM,保溫夾層為聚苯板,雙面玻璃鋼復(fù)合板厚度為52M