[发明专利]复合材料蜂窝及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合材料蜂窝及其制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1：采用纤维和树脂作为原材料，采用多种工艺技术，制造得到截面波纹板结构；步骤S2：将两个截面波纹板结构胶接形成六边形腔体结构，两个截面波纹板结构相接的一面为胶接面；步骤S3：将多个六边形腔体结构胶接形成复合材料蜂窝阵列结构。本发明采用波纹板单元组合而成，单个单元成型工艺简单，结构精度高；采用胶接方式形成六边形蜂窝结构，设计胶接面组合方式(胶接方向)，避免单个方向胶接应力集中；为多结构阵列组合，提升结构刚度及结构稳定性。

技术领域

本发明涉及树脂基复合材料的技术领域，具体地，涉及复合材料蜂窝及其制备方法。

背景技术

复合材料夹心结构能够降低单位体积的结构重量，削弱噪音与振动、增加耐热、抗疲劳和防火性能，具有较高的弯曲强度和刚度，广泛应用于航空航天、船舶、交通运输、建筑等领域。用于复合材料夹心结构的夹芯材料主要有泡沫夹心、蜂窝夹心及结构夹心。采用复合材料格栅等结构的结构夹心具有最好的结构强度和刚度性能。目前复合材料结构夹心一般为平行四边形结构或胶接的六边形结构，平行四边形结构容易失稳破坏；而胶接六边形结构，胶接区域存在较大的应力集中同时操作工艺较为复杂。

在公开号为CN111016306A的专利文献中公开了一种蜂窝夹层复合材料的制备方法及蜂窝夹层复合材料。该制备方法：选择轴向具有裁切裕量的蜂窝，在每个蜂窝孔两端部的六个角处分别进行轴向裁切，使每个蜂窝孔端部均形成六个裁切缝，每个蜂窝孔两端部的裁切缝的深度相加等于裁切裕量，然后沿裁切缝的底部位置处翻折每个蜂窝孔端部被裁切缝分隔开的孔壁，使翻折后的端部孔壁垂直于蜂窝的轴向，形成蜂窝粘接面，蜂窝的两端分别通过两端的粘接面与蒙皮粘接。

因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种复合材料蜂窝及其制备方法。

根据本发明提供的一种复合材料蜂窝的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：采用纤维和树脂作为原材料，采用多种工艺技术，制造得到截面波纹板结构；

步骤S2：将两个截面波纹板结构胶接形成六边形腔体结构，两个截面波纹板结构相接的一面为胶接面；

步骤S3：将多个六边形腔体结构胶接形成复合材料蜂窝阵列结构。

优选地，所述步骤S1中的纤维包括碳纤维和玻璃纤维。

优选地，所述步骤S1中的树脂包括环氧树脂和酚醛树脂。

优选地，所述步骤S1中的工艺技术采用热压罐工艺、树脂传递模塑工艺、真空辅助树脂注射成型工艺和拉挤成型工艺中的一种单独成型。

优选地，所述步骤S2中的胶接面的组合方法包括如下步骤：

步骤S2.1：在上述复合材料蜂窝阵列结构中，所有的胶接面平行排列，胶接面剥离剪切方向一致；

步骤S2.2：采用组合胶接方式，在复合材料蜂窝阵列结构中，存在2个或3个胶接面角度。

优选地，通过采用多个所述步骤S3得到的复合材料蜂窝阵列结构组合形成阵列组合，阵列组合内含有多个阵列单元，每一个阵列单元形成不同的结构形式。

本发明还提供一种复合材料蜂窝，所述复合材料蜂窝应用通过上述中的复合材料蜂窝的制备方法得到的复合材料蜂窝阵列结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明采用波纹板单元组合而成，单个单元成型工艺简单，结构精度高；

2、本发明采用胶接方式形成六边形蜂窝结构，设计胶接面组合方式(胶接方向)，避免单个方向胶接应力集中；