一种铃形柔性芳纶纸蜂窝的制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别是涉及一种铃形柔性芳纶纸蜂窝的制备方法。

背景技术

芳纶纸蜂窝是一种具有强度高、优良的耐环境性能，并作为夹层结构的芯材，被普遍应用于航空领域、航天领域以及轨道交通领域。尤其是正六边形芳纶纸蜂窝应用最为广泛，但由于正六边形孔格的胶结边及自由边均为直线，刚性较大，只能应用在平板、曲率不大的波状外形上。

铃形柔性芳纶纸蜂窝芯材与传统的正六边形完全不同，由于铃形蜂窝孔格的自由边呈波纹形，孔格壁可以顺应复杂型面的曲率变化，所以孔格不会发生任何破坏，能够满足曲率大的成型要求。常规的正六边形蜂窝的制作是先将芳纶纸涂胶叠合、压制、拉伸定型、浸胶、固化、片切而成。铃形柔性芳纶纸蜂窝采用常规的正六边形蜂窝的制作存在困难，芯材在大曲率型面结构应用过程中出现蜂窝孔格变形、节点开裂等缺陷。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种铃形柔性芳纶纸蜂窝的制备方法，解决铃形柔性芳纶纸蜂窝采用常规的正六边形蜂窝的制作存在困难的技术问题。

(2)技术方案

本发明的实施例提出了一种铃形柔性芳纶纸蜂窝的制备方法，包括步骤：

S1，将芳纶纸导入成型辊和转运辊之间，芳纶纸在成型辊的辊齿和转运辊的辊齿的咬合力作用下形成曲面形状；

S2，芳纶纸在牵引力的作用下沿着转运辊的圆周方向运动，通过涂胶辊与转运辊相切的位置，在压力的作用下将涂胶辊上的芯条胶转印至芳纶纸表面；

S3，将芳纶纸进行错位叠合形成叠层板，然后通过精确加压工装在热压机上对叠层板进行加热加压，使芯条胶固化；

S4，对叠层板进行蜂窝制备，得到铃形柔性芳纶纸蜂窝。

进一步地，所述涂胶辊在圆周方向上的两相邻芯条胶之间的节距是芳纶纸两相邻齿峰之间齿距的多倍。

进一步地，所述涂胶辊在圆周方向上的两相邻芯条胶之间的节距是芳纶纸两相邻齿峰之间齿距的两倍。

进一步地，在S1中热成型辊具有加热功能，加热温度范围是150℃～200℃。

进一步地，在S1中的转运辊通过真空吸附芳纶纸，当芳纶纸沿着转运辊圆周牵引运动时，转运辊将芳纶纸吸附于表面而不脱落。

进一步地，在S2中的涂胶过程，转运辊向涂胶辊施加压力，压力范围是0.1MPa～0.7MPa。

进一步地，在S3中精确加压工装为波浪形，且尺寸与成型辊的辊齿保持一致。

进一步地，在S4中的蜂窝制备包括拉伸、定型、浸胶、固化和片切工艺操作。

(3)有益效果

综上，本发明通过成型辊和转运辊相互配合对芳纶纸进行高温曲面成型，再将成型后的芳纶纸通过转运辊和涂胶辊实现间隔涂胶，芯条胶规律的转移到芳纶纸指定位置，避免每一组芳纶纸的波峰都有胶，而影响拉伸成型，精准涂胶，大大提高了生产效率，提升了产品孔格尺寸的均匀性。同时制备的铃形柔性芳纶纸蜂窝芯材，能够避免蜂窝芯材因应力集中而出现孔格变形、孔格挤压以及节点开裂等问题，可推广至轨道交通、航天等其他领域，用于曲面复合材料夹层结构的制备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是用于本发明的一种铃形柔性芳纶纸蜂窝的制备方法的一种铃形柔性芳纶纸蜂窝芯材用成型涂胶机构的总体结构示意图。

图2是图1的局部放大示意图。

图3是成型后的铃形柔性芳纶纸蜂窝芯材示意图。

图中：1、成型辊；2、转运辊；3、涂胶辊；4、芳纶纸；5、第一辊齿；6、第二辊齿；7、储胶单元；8、芯条胶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1～图3，用于本发明的一种铃形柔性芳纶纸蜂窝的制备方法的一种铃形柔性芳纶纸蜂窝芯材用成型涂胶机构，包括：从上至下依次设置的成型辊1、转运辊2以及涂胶辊3，且所述成型辊1与所述转运辊2的转轴之间通过齿轮相互啮合，实现同步转动，所述转运辊2与所述涂胶辊3的转轴之间通过齿轮相互啮合，实现同步转动，所述成型辊1上设置有用于芳纶纸4成型的第一辊齿5，所述转运辊2上对应所述第一辊齿5设置有与其相匹配的第二辊齿6，将芳纶纸4穿过所述成型辊1和所述转运辊2之间，通过齿轮传动，使成型辊1和转运辊2同步转动，并由第一辊齿5和第二辊齿6相互配合，对穿过的芳纶纸4进行高温曲面成型。

所述涂胶辊3上设置有储胶单元7，所述储胶单元7在圆周方向之间的节距N是第一辊齿5或第二辊齿6的齿距M的两倍。成型后的芳纶纸4反向穿过转运辊2和涂胶辊3，由于储胶单元7在圆周方向之间的节距N是第一辊齿5或第二辊齿6的齿距M的两倍，因此实现了对芳纶纸4的间隔涂胶，芯条胶8规律的转移到芳纶纸4指定位置，避免每一组芳纶纸4的波峰都有胶，而影响拉伸成型，精准涂胶，大大提高了生产效率，提升了产品孔格尺寸的均匀性。

本发明的实施例提出了一种铃形柔性芳纶纸蜂窝的制备方法，包括步骤：

S1，将芳纶纸4导入成型辊1和转运辊2之间，芳纶纸4在成型辊1的辊齿和转运辊2的辊齿的咬合力作用下形成曲面形状；

S2，芳纶纸4在牵引力的作用下沿着转运辊2的圆周方向运动，通过涂胶辊3与转运辊2相切的位置，在压力的作用下将涂胶辊3上的芯条胶8转印至芳纶纸4表面；

S3，将芳纶纸4进行错位叠合形成叠层板，然后通过精确加压工装在热压机上对叠层板进行加热加压，使芯条胶8固化；

S4，对叠层板进行蜂窝制备，得到铃形柔性芳纶纸蜂窝。

在一些实施例中，所述涂胶辊3在圆周方向上的两相邻芯条胶8之间的节距N是芳纶纸4两相邻齿峰之间齿距M的多倍。进一步地，所述涂胶辊3在圆周方向上的两相邻芯条胶8之间的节距N是芳纶纸4两相邻齿峰之间齿距M的两倍，实现了对芳纶纸4的间隔涂胶，芯条胶8规律的转移到芳纶纸4指定位置，避免每一组芳纶纸4的波峰都有胶，而影响拉伸成型，精准涂胶，大大提高了生产效率，提升了产品孔格尺寸的均匀性。

在一些实施例中，在S1中热成型辊1具有加热功能，加热温度范围是150℃～200℃。

在一些实施例中，在S1中的转运辊2通过真空吸附芳纶纸4，当芳纶纸4沿着转运辊2圆周牵引运动时，转运辊2将芳纶纸4吸附于表面而不脱落。

在一些实施例中，在S2中的涂胶过程，转运辊2向涂胶辊3施加压力，压力范围是0.1MPa～0.7MPa。

在一些实施例中，在S3中精确加压工装为波浪形，且尺寸与成型辊1的辊齿保持一致。

在一些实施例中，在S4中的蜂窝制备包括拉伸、定型、浸胶、固化和片切工艺操作。

实施例：

步骤1：辊压成型，将成型辊1加热至195℃±5℃，将一定张力作用下的芳纶纸4依次经过成型辊1和转运辊2，芳纶纸4在成型辊1和转运辊2两者之间咬合力的作用下形成曲面形状。

步骤2：涂胶，在牵引力的作用下，曲面形状的芳纶纸4沿着转运辊2圆周方向向前运动，通过涂胶辊3与转运辊2相切的位置，在压力的作用下将涂胶辊3上的芯条胶8转印至芳纶纸4表面。所述的涂胶过程中，转运辊2需要向涂胶辊3施加压力，优选的压力范围是0.1MPa～0.7MPa。

步骤3：叠合压制，按传统蜂窝叠合方法进行错位叠合形成叠层板，然后采用精确加压工装，在热压机上对叠层板进行加热加压，固化芯条胶。所述精确加压工装为波浪形，波浪尺寸与成型辊1齿保持一致。

步骤4：按传统蜂窝制备方法对叠层板进行拉伸、定型、浸胶和固化等工艺操作，制备得到铃形柔性芳纶纸蜂窝。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。