弧形蜂窝铝板是实现弧形和多层次空间设计的完美途径。长达5米的面板让你游刃有余地定义空间的大小。出色的吸音性能,多种多样的颜色,表面处理和弧形曲率的选择,使得弧形蜂窝铝板正成为未来的潮流。我司的弧形蜂窝铝板系统在实现各种设计造型的同时,仍保持原有蜂窝铝板的优势。
1.有弧形,反弧和波浪形三种弧形样式
2.有穿孔吸音处理或平板造型可供选择
3.弧形最小曲率可达1000mm
4.面板长度可达5000mm
2014年1月17日星期五
木纹铝蜂窝板
木纹铝蜂窝板制造技术源自航空工业,以预辊涂木纹铝合金面板及背板,中间夹以铝合金蜂窝芯,利用高质双组分PU胶热压复合而成。它不仅经久耐用、面板超大、而且具有极好的平整度。铝蜂窝板可折可弯,加工性能好,表面处理有多种选择。
木纹铝蜂窝板是把辊涂技术和数码彩印工艺结合起来,在铝板的单面或双面上,进行脱脂、清洗、转化膜等前处理后,用高品质的聚酯或氟碳涂料,经过多次涂漆和烘烤,通过一系列精确的数控定位,套印出木纹。木纹是油漆自身的颜色,历经224-255℃的高温烘烤而成,取样于真材实料,木纹感觉逼真而富有质感,可仿制出50多种木纹,选择范围广,文化内涵丰富,能充分表现人文意愿。
产品特点:
1.最大标准规格可达1500mm×6000mm,可定制加宽加长板
2.板面平整度极高
3.铝合金蜂窝复合板技术
4.一体化的安装支撑结构
5.单板独立拆装
6.多种面板形状可选
7.适用于墙面、屋面、挑檐、包柱、吊顶、舞台声反射罩饰面板等
8.质量出众、经久耐用
9.真正免维护,使用成本低
1.最大标准规格可达1500mm×6000mm,可定制加宽加长板
2.板面平整度极高
3.铝合金蜂窝复合板技术
4.一体化的安装支撑结构
5.单板独立拆装
6.多种面板形状可选
7.适用于墙面、屋面、挑檐、包柱、吊顶、舞台声反射罩饰面板等
8.质量出众、经久耐用
9.真正免维护,使用成本低
蜂窝铝板幕墙系统
蜂窝铝板制造技术源自航空工业。该产品选用公司统一标准的预辊涂高等级铝合金卷材,结合多种生产工艺精制而成。作为外幕墙系统,它不仅经久耐用、面板超大、而且具有极好的平整度。蜂窝铝板可折可弯,加工性能好,表面处理有多种选择。此外,面板除采用铝合金外还可根据客户需求选择其他材质,例如铜、锌、不锈钢等。
系统优点:
1、选择范围大
(1)板面分格尺寸最大可达到1500×5000mm。
(2)根据工程需要,提供多种板厚规格。
(3)满足建筑立面各种造型要求(如:平面、单曲面、双曲面、异型等)。
(4)拥有多种表面效果的面板(单色、金属色、仿铝本色、仿木纹色、仿石纹色、幻彩色)。
2、产品性能佳
(1)良好的隔声性能。
(2)绝佳的平整度及良好的热胀冷缩性能。
(3)强度高,重量轻,无需加强筋加固。
(4)采用氟碳预辊涂铝合金面板,色彩稳定,耐候性佳。
3、建造成本低
(1)由于易于加工,一次成型,降低包装运输费。
(2)项目现场无需加工,直接安装上墙。
(3)更低的维护保养需求。
4、设计服务
根据项目要求提供量身定制的设计服务:
(1)荷载计算:对确定主材和板面几何尺寸提供参考数据。
(2)立面分格设计和系统选型:保证幕墙安全性并符合建筑美观性。
(3)节点设计:满足幕墙的四性试验以及板的热胀冷缩性能要求。
1、选择范围大
(1)板面分格尺寸最大可达到1500×5000mm。
(2)根据工程需要,提供多种板厚规格。
(3)满足建筑立面各种造型要求(如:平面、单曲面、双曲面、异型等)。
(4)拥有多种表面效果的面板(单色、金属色、仿铝本色、仿木纹色、仿石纹色、幻彩色)。
(1)良好的隔声性能。
(2)绝佳的平整度及良好的热胀冷缩性能。
(3)强度高,重量轻,无需加强筋加固。
(4)采用氟碳预辊涂铝合金面板,色彩稳定,耐候性佳。
3、建造成本低
(1)由于易于加工,一次成型,降低包装运输费。
(2)项目现场无需加工,直接安装上墙。
(3)更低的维护保养需求。
4、设计服务
根据项目要求提供量身定制的设计服务:
(1)荷载计算:对确定主材和板面几何尺寸提供参考数据。
(2)立面分格设计和系统选型:保证幕墙安全性并符合建筑美观性。
(3)节点设计:满足幕墙的四性试验以及板的热胀冷缩性能要求。
双曲铝蜂窝板的加工工艺
双曲屋面(幕墙)由于每一块板均为带扭曲或双曲的异形板。这对于铝蜂窝板生产企业来说是一次极大的挑战,通过多年的研发及攻关,最终成功地解决了各种技术难度,实现了蜂窝板双曲、扭曲的工业化生产。形成了一整套的无折痕铝蜂窝板的加工成型技术,现对该成型技术介绍如下。
(1)对屋面(幕墙)系统的三维模型进行深化,其深化过程就是通过专用计算机设计软件对每一块板进行分析及模拟,确定每一块板的加工制作方法,因为所有板块是带扭曲而又要进行规模化大批量的生产,就需要对板块进行归类及模拟。模拟方式为采用单曲板的加工方式形成扭曲的效果,具体是通过每块板在单曲模具上摆放不同的位置,形成四个角点的位置差,再用实际的三维模型进行对照,如果四个角点的位置与模拟的四个角点及中间两点的位置差值在±3mm之内,就采用单曲板的加工方式来加工;如果大于±3mm就需采用双曲板的加工形式来加工。另外由于板块是扭曲的,放样展开时就会产生四边是弧线边,该弧线边对于不同安装位置的板块是各个相同的,需要通过专用的设计软件进行放样展开,形成平面的开料加工图。
(2)蜂窝板钣金的加工
根据开料加工图对铝板进行数控切割,使用数控转塔冲切,保证板块的加工尺寸精度在±2mm之内,铝板裁切完成后如果是双曲方式的板块还需进行辊弯加工,消除铝板的内应力,防止在后序的复合成型双曲蜂窝板的反弹变形,开料完成后就是折边加工。折边加工过程主要的难度就是弧线边的加工,在现有数控折弯机平、直的折边模具基础上成功开发出了特殊的带拱高的弧线折边模具,而且该模具是可调拱高的,这样就解决好了弧线边的加工制作。
(3)复合成型
复合成型就是把面铝、铝蜂窝、底铝通过胶粘剂粘合在一起,形成“三明治”式结构,其具有强度高、刚度好、重量轻、表面平整度好、隔声隔热的优点,根据光源蜂窝板的特点,采用了常温复合技术,常温复合技术就是将双组分胶粘剂按比例调制好,然后用刮板把调制好的双组分胶粘剂均匀地刮到面、底铝的复合面上,刮好后加入蜂窝芯,按面铝+铝蜂窝芯+底铝的形式放置于模具上,再在上面覆一层膜,膜的四周用胶带进行密封,最后通过抽真空对蜂窝板进行加压,等到6h过后由于胶粘剂的反应固化把面铝+铝蜂窝芯+底铝牢牢地粘合在一起形成蜂窝板。对于采用单曲加工方式的板块来说,由于光源蜂窝板复合成型的半径是各不相同的,根据弓背原理,开发出了可调节不同半径的模具,这样既保证了复合成板的精度又很好地控制了模具成本,对于双曲的蜂窝板来说难度就是模具的制作及精度的保证。双曲模具的制作先要加工一套靠模,该靠模是采用了把双曲变成线条及点坐标的原理制作的,其主要作用是用来检验双曲模具的精度,靠模点坐标的精度需控制在±1mm之内。然后把靠模放置在双曲模具之上调制双曲模具,双曲模具与靠模之间的误差控制在3mm之内,调制完成后,再根据靠模划出双曲蜂窝板的复合摆放位置,就可以开始复合蜂窝板了。复合好的蜂窝板达到很好的精度。
通过以上过程,成功完成了无折痕铝蜂窝板的加工。
(1)对屋面(幕墙)系统的三维模型进行深化,其深化过程就是通过专用计算机设计软件对每一块板进行分析及模拟,确定每一块板的加工制作方法,因为所有板块是带扭曲而又要进行规模化大批量的生产,就需要对板块进行归类及模拟。模拟方式为采用单曲板的加工方式形成扭曲的效果,具体是通过每块板在单曲模具上摆放不同的位置,形成四个角点的位置差,再用实际的三维模型进行对照,如果四个角点的位置与模拟的四个角点及中间两点的位置差值在±3mm之内,就采用单曲板的加工方式来加工;如果大于±3mm就需采用双曲板的加工形式来加工。另外由于板块是扭曲的,放样展开时就会产生四边是弧线边,该弧线边对于不同安装位置的板块是各个相同的,需要通过专用的设计软件进行放样展开,形成平面的开料加工图。
(2)蜂窝板钣金的加工
根据开料加工图对铝板进行数控切割,使用数控转塔冲切,保证板块的加工尺寸精度在±2mm之内,铝板裁切完成后如果是双曲方式的板块还需进行辊弯加工,消除铝板的内应力,防止在后序的复合成型双曲蜂窝板的反弹变形,开料完成后就是折边加工。折边加工过程主要的难度就是弧线边的加工,在现有数控折弯机平、直的折边模具基础上成功开发出了特殊的带拱高的弧线折边模具,而且该模具是可调拱高的,这样就解决好了弧线边的加工制作。
(3)复合成型
复合成型就是把面铝、铝蜂窝、底铝通过胶粘剂粘合在一起,形成“三明治”式结构,其具有强度高、刚度好、重量轻、表面平整度好、隔声隔热的优点,根据光源蜂窝板的特点,采用了常温复合技术,常温复合技术就是将双组分胶粘剂按比例调制好,然后用刮板把调制好的双组分胶粘剂均匀地刮到面、底铝的复合面上,刮好后加入蜂窝芯,按面铝+铝蜂窝芯+底铝的形式放置于模具上,再在上面覆一层膜,膜的四周用胶带进行密封,最后通过抽真空对蜂窝板进行加压,等到6h过后由于胶粘剂的反应固化把面铝+铝蜂窝芯+底铝牢牢地粘合在一起形成蜂窝板。对于采用单曲加工方式的板块来说,由于光源蜂窝板复合成型的半径是各不相同的,根据弓背原理,开发出了可调节不同半径的模具,这样既保证了复合成板的精度又很好地控制了模具成本,对于双曲的蜂窝板来说难度就是模具的制作及精度的保证。双曲模具的制作先要加工一套靠模,该靠模是采用了把双曲变成线条及点坐标的原理制作的,其主要作用是用来检验双曲模具的精度,靠模点坐标的精度需控制在±1mm之内。然后把靠模放置在双曲模具之上调制双曲模具,双曲模具与靠模之间的误差控制在3mm之内,调制完成后,再根据靠模划出双曲蜂窝板的复合摆放位置,就可以开始复合蜂窝板了。复合好的蜂窝板达到很好的精度。
通过以上过程,成功完成了无折痕铝蜂窝板的加工。
铝蜂窝板--轻量化板材解决方案
多年的蜂窝复合板制造经验,行业领军企业之一,其产品可广泛应用于建筑幕墙、屋面、内墙、吊顶、包柱、户外飘棚、隧道壁板、船舶内装、轨道交通列车内装、电子白板、机械台面等。
铝蜂窝板以蜂窝结构为芯层的蜂窝夹层板,其灵感来源于天然六边形蜂窝。以铝合金制成的铝蜂窝板由于其独特的结构不但在同等体积的其他材料中质量最轻,而且刚度和整体稳定性都非常好,还具有隔音隔热性能。铝合金即没有放射性,也不会挥发任何对人体健康不利的有害气体,还可以完全回收重复利用,节约资源和能源,把对环境的污染降至最低水平,这使得铝蜂窝板成为一种节能、环保、健康的新材料。
铝蜂窝板具有许多常规材料所不具备的特点,主要有以下几个方面:
(1)质量轻,密度小:蜂窝板的芯层是典型的多孔结构,连续的多边形孔格呈规则的周期性排列,因而蜂窝板实体部分截面积很小,所以它的密度相对其他夹层材料也很小。由于蜂窝板密度远小于层合板、钢板等普通板材,在体积相同时其质量也是最轻的。铝蜂窝板的质量仅为同体积玻璃钢层合板的9%,同体积钢板的11%,同体积铝合金板的23%。这就使得铝蜂窝板在飞机上应用时能节省大量能源。低密轻质使得蜂窝板很好的满足了航空航天工程用飞行器和交通运输工具对材料“轻量化、节能环保”的要求。
(2)比强度高,刚性好:从力学角度分析,蜂窝板的结构类似于许多工字梁相互连接在一起,面板类似于工字梁的翼缘,主要起承受面内载荷的作用,而蜂窝芯则类似于工字梁的腹板,其主要作用是承受剪切应力和连接、支撑上下面板件。但是蜂窝芯与工字梁的腹板不同,它不是稀加筋而是密加筋,芯层分布固定在整个板面内,且芯层高度比面板厚度大很多,这就使得剖面惯性矩也成倍增加,在提高整体刚度的同时整体稳定性也大幅上升。
(3)抗冲击、减振缓冲性好。蜂窝板受到面外冲击作用时,能将冲击力转化为蜂窝芯的塑性变形能,所以能有效地吸收冲击能量。通过对铝蜂窝板进行自落球撞击实验,观察撞击部位的凹痕面积、凹痕深度,发现撞击部位无裂纹,说明铝蜂窝板的韧性较好抗冲击性较强,能通过自身的变形吸收大部分能量,减振效果良好。
(4)隔热,隔音。制造蜂窝板的材料本身没有隔热、隔音的性能,比如铝材本是热和声的良导体。但是蜂窝板的独特结构,使得蜂窝板隔热、隔音性能良好。窝芯是一种多孔结构,孔格占了绝大多数空间,以厚度为0.lmm的铝箔制成的规格是51.96x48.00x12.2Omm的铝蜂窝板为例,实体部分只占总体积的4%。蜂窝芯与面板复合成蜂窝板后,孔格就成为六棱柱状密闭空间,上下面板间的空气层也被分在众多密闭孔格中,阻止了空气流动,热量很难以对流和辐射的形式在这种结构中传播,声波的传播在其中也受到很大限制,所以蜂窝板有较好的隔热、隔音性能。
(5)防火、防潮性能好。铝蜂窝板的面板和芯层均由铝合金制成,铝合金是不易燃材料,能起到很好的阻燃防火作用。另外,铝合金本身化学稳定性好,耐腐蚀、耐潮湿。
(6)成型性好,厚度可选。铝蜂窝板的厚度可以根据实际需要在6-100mm选择,形状也可以根据具体要求制成平板、单曲面板或双曲面板。铝蜂窝板不但成形性很好,而且成形后不易变形。
(7)无污染,节能环保。铝合金是制备铝蜂窝板的材料,它即没有放射性,也不挥发任何对人体健康不利的有害气体,还可以完全回收,进行重复利用,节约资源和能源,非常符合节能环保的要求。此外,蜂窝板通过减轻交通运输工具的质量,在保证强度的同时提高动力性,减少燃料消耗,在节约能源的同时降低了排气污染。
(8)美观,易清洁。铝蜂窝板的铝合金面板可以直接使用,也可以通过表面涂覆不同覆盖层的到各种颜色或图案。
(1)质量轻,密度小:蜂窝板的芯层是典型的多孔结构,连续的多边形孔格呈规则的周期性排列,因而蜂窝板实体部分截面积很小,所以它的密度相对其他夹层材料也很小。由于蜂窝板密度远小于层合板、钢板等普通板材,在体积相同时其质量也是最轻的。铝蜂窝板的质量仅为同体积玻璃钢层合板的9%,同体积钢板的11%,同体积铝合金板的23%。这就使得铝蜂窝板在飞机上应用时能节省大量能源。低密轻质使得蜂窝板很好的满足了航空航天工程用飞行器和交通运输工具对材料“轻量化、节能环保”的要求。
(2)比强度高,刚性好:从力学角度分析,蜂窝板的结构类似于许多工字梁相互连接在一起,面板类似于工字梁的翼缘,主要起承受面内载荷的作用,而蜂窝芯则类似于工字梁的腹板,其主要作用是承受剪切应力和连接、支撑上下面板件。但是蜂窝芯与工字梁的腹板不同,它不是稀加筋而是密加筋,芯层分布固定在整个板面内,且芯层高度比面板厚度大很多,这就使得剖面惯性矩也成倍增加,在提高整体刚度的同时整体稳定性也大幅上升。
(3)抗冲击、减振缓冲性好。蜂窝板受到面外冲击作用时,能将冲击力转化为蜂窝芯的塑性变形能,所以能有效地吸收冲击能量。通过对铝蜂窝板进行自落球撞击实验,观察撞击部位的凹痕面积、凹痕深度,发现撞击部位无裂纹,说明铝蜂窝板的韧性较好抗冲击性较强,能通过自身的变形吸收大部分能量,减振效果良好。
(4)隔热,隔音。制造蜂窝板的材料本身没有隔热、隔音的性能,比如铝材本是热和声的良导体。但是蜂窝板的独特结构,使得蜂窝板隔热、隔音性能良好。窝芯是一种多孔结构,孔格占了绝大多数空间,以厚度为0.lmm的铝箔制成的规格是51.96x48.00x12.2Omm的铝蜂窝板为例,实体部分只占总体积的4%。蜂窝芯与面板复合成蜂窝板后,孔格就成为六棱柱状密闭空间,上下面板间的空气层也被分在众多密闭孔格中,阻止了空气流动,热量很难以对流和辐射的形式在这种结构中传播,声波的传播在其中也受到很大限制,所以蜂窝板有较好的隔热、隔音性能。
(5)防火、防潮性能好。铝蜂窝板的面板和芯层均由铝合金制成,铝合金是不易燃材料,能起到很好的阻燃防火作用。另外,铝合金本身化学稳定性好,耐腐蚀、耐潮湿。
(6)成型性好,厚度可选。铝蜂窝板的厚度可以根据实际需要在6-100mm选择,形状也可以根据具体要求制成平板、单曲面板或双曲面板。铝蜂窝板不但成形性很好,而且成形后不易变形。
(7)无污染,节能环保。铝合金是制备铝蜂窝板的材料,它即没有放射性,也不挥发任何对人体健康不利的有害气体,还可以完全回收,进行重复利用,节约资源和能源,非常符合节能环保的要求。此外,蜂窝板通过减轻交通运输工具的质量,在保证强度的同时提高动力性,减少燃料消耗,在节约能源的同时降低了排气污染。
(8)美观,易清洁。铝蜂窝板的铝合金面板可以直接使用,也可以通过表面涂覆不同覆盖层的到各种颜色或图案。
应用范围:
(1)建筑:在建筑领域,铝蜂窝板常用于制作地铁站、大型商场、会议室的天花板,也可以作为高层建筑的幕墙和屋面,还可以作为银行、宾馆的屏风、隔音板,便携式活动房等。铝蜂窝板不仅装饰效果好,还可以利用蜂窝板减振吸能的特点,降低地震造成的人员伤亡以及财产损失。
(1)建筑:在建筑领域,铝蜂窝板常用于制作地铁站、大型商场、会议室的天花板,也可以作为高层建筑的幕墙和屋面,还可以作为银行、宾馆的屏风、隔音板,便携式活动房等。铝蜂窝板不仅装饰效果好,还可以利用蜂窝板减振吸能的特点,降低地震造成的人员伤亡以及财产损失。
(3)火车、高速列车:舱壁、控制面板、行李架、天花板垫板、盟洗室、厕所单元、地板、离舱门和四角门等车辆内饰板可以采用蜂窝板制造。另外前端、车顶、护板、整车体等外部构件也可以使用蜂窝板材料。此外,可利用蜂窝结构的吸能减震特点作为防护装置使用,如将蜂窝板安装在高速列车的车头,发生意外时保护车长的人身安全。
我国国家科技支撑计划的重点项目“高速轮轨铁路引进、消化吸收与创新”课题主要研究生产的就是高强度、轻量化、带吸能结构的铝合金车体及满足耐用、防火、减振降噪、环保等性能要求的车辆内部装饰用材料。而铝蜂窝板就是能满足上述要求的板材之一。
(4)汽车:节约能源资源、降低油耗的主要途径是实现车辆轻型化,也就是车用材料的轻量化。据世界铝业协会的报告:汽车车重每减轻1%,可节约燃料0.6%一0.8%。轻质夹层结构材料特别是蜂窝夹层结构材料的应用,将使汽车重量更轻、抗撞击性能更好、安全舒适性能得到较好保证,是汽车工业材料发展的方向之一。
夹层结构材料大部分用在车身外蒙皮、车架结构、车身结构、保险杠、车门、座椅等处。如用玻璃纤维增强热塑性面板和聚丙烯蜂窝芯复合蜂窝板制造轿车的行李后搁板、承重地板等,可以获得非常大的损伤容限。用环氧系粘结剂将纸蜂窝芯与上下两层防锈钢板复合形成蜂窝板用作汽车地板和车顶衬里,具有较好的吸声性能。美国GE公司采用由马氏体钢、反应注射模塑纤维增强聚氨醋层和聚乙烯蜂窝层组成的新型复合材料制造汽车保险杠,这种保险杠比钢制的同样产品轻9kg,能够满足5km/h的撞击实验。日本的许多概念车还将铝蜂窝板用于制造汽车底板,即减轻了车体重量又增加了车体刚性。
(5)船舶:与传统材料(如木材、金属、纤维增强复合塑料)制造的结构件和非结构件相比,蜂窝夹层材料制成的相应构件分别减轻50%和75%的质量。可用于生产快速渡轮的舱壁、船壳以及赛艇的轻质桅杆。即减轻船重,又改善了船的稳定性和灵活性。国内也开始将铝蜂窝板应用在船舶上。为了减轻船体重量,简化结构,提高效益,船体内部设备的轻型化在国外日益受到重视,内壁板、天花板、门板等采用铝蜂窝复合板已取得明显效果。这一新技术改变了制件的技术性能,延长使用寿命,减少了维护检修工作。同时,给人以舒适感,提高了船室的美观程度。
(6)电子白板:其背板材料选用铝蜂窝板制造而成,铝蜂窝板源于航空航天材料用于民用产品技术的高端产品,保证了产品的防潮、防火、不变形,确保了产品10年以上的使用寿命。板面经久耐用、板体坚固抗重击,采用高耐磨涂料制造的专用投影书写膜或面板,抗划痕、高亮度、高清晰、易清洁(可以使用白板清洁剂或湿布擦拭)
(7)太阳能:呈正六边形空心柱状的蜂窝芯孔格,对平行光的透光率可达97%以上,但对于不平行光,孔格壁板可遮挡大部分与面板不垂直的光线,使其在不透明的蜂窝壁板上发生多次反射,因而吸收了大部分入射光。利用蜂窝板的这种吸光性能,可以制成铝蜂窝夹层结构太阳能集热板。
(8)印花台板、机械台面:我公司生产的铝蜂窝板由于其重量轻、强度高、平整度好、受热不变形等优势可应用于印花台板的制作。为了做好印花台板并解决台板平整及台板受热变形问题,我们采用铝蜂窝板制作台板,多次改进铝蜂窝板的生产工艺并对其进行检测,经过各种探索、实验,最后我们圆满完成了印花台板的制作。现在我公司生产的印花台板,受热不变形,整个台板平面平整度误差也能满足客户需求,能够经得起用户实地检验。除了用于印花台板外,还可以用于防振台、自动制图板、印刷板、染整板、冲床、框架等。
(9)地板、脚踏板:防滑铝蜂窝板是以防滑铝合金板材、背板与蜂窝状铝质芯材热压复合成型的大块面的金属复合板产品,产品规格多样,表面有五条筋、三条筋、指针花等多种处理,能够满足多种场所的应用需求。
(10)家具、家居:对环保要求很严的现代家具行业来说,用蜂窝板来做家具的加工材料,是新世纪一种很好的材料选择,其完全无毒的绿色品质,让家具商在加工家具时,少了不必要的环保程序;另外,铝蜂窝板面板可多样化如实木、铝板、石膏板、防火板、中纤板、天然大理石材等,均可做成蜂窝板,材料选择方便。
(11)隔断:铝蜂窝板的出现,打破了以往传统的隔断模式,以其高贵、清新、气派的风格,赢得了中、高档办公空间的市场份额。
铝蜂窝板做隔断有以下优势性能:
a.防火:铝板为不燃材料。
b.耐腐蚀:铝蜂窝板是表面经环氧氟碳处理,具有较强的耐腐蚀性。盐雾喷射48小时无针孔、裂纹、不起泡。
c.环保:蜂窝板属于纯铝立产品,不挥发任何对人体有害的气体,无放射性
并可以完全回收利用,百分百的环保型产品。
d.铝蜂窝板容易拆除组装,且不会拆坏板材。由于其重量轻、运输方便固可运到不同的地方多次重复利用。这是其它隔断板材不能与之比拟的。
(12)电梯:铝蜂窝板、大理石蜂窝板由于其防火、保温、隔音、防震、沉重强、耐缓冲、质轻等优点。用它能够大大的减轻电梯的负荷,是用于公共电梯和货物电梯是目前最为理想的材料。
(7)太阳能:呈正六边形空心柱状的蜂窝芯孔格,对平行光的透光率可达97%以上,但对于不平行光,孔格壁板可遮挡大部分与面板不垂直的光线,使其在不透明的蜂窝壁板上发生多次反射,因而吸收了大部分入射光。利用蜂窝板的这种吸光性能,可以制成铝蜂窝夹层结构太阳能集热板。
(8)印花台板、机械台面:我公司生产的铝蜂窝板由于其重量轻、强度高、平整度好、受热不变形等优势可应用于印花台板的制作。为了做好印花台板并解决台板平整及台板受热变形问题,我们采用铝蜂窝板制作台板,多次改进铝蜂窝板的生产工艺并对其进行检测,经过各种探索、实验,最后我们圆满完成了印花台板的制作。现在我公司生产的印花台板,受热不变形,整个台板平面平整度误差也能满足客户需求,能够经得起用户实地检验。除了用于印花台板外,还可以用于防振台、自动制图板、印刷板、染整板、冲床、框架等。
(9)地板、脚踏板:防滑铝蜂窝板是以防滑铝合金板材、背板与蜂窝状铝质芯材热压复合成型的大块面的金属复合板产品,产品规格多样,表面有五条筋、三条筋、指针花等多种处理,能够满足多种场所的应用需求。
(10)家具、家居:对环保要求很严的现代家具行业来说,用蜂窝板来做家具的加工材料,是新世纪一种很好的材料选择,其完全无毒的绿色品质,让家具商在加工家具时,少了不必要的环保程序;另外,铝蜂窝板面板可多样化如实木、铝板、石膏板、防火板、中纤板、天然大理石材等,均可做成蜂窝板,材料选择方便。
(11)隔断:铝蜂窝板的出现,打破了以往传统的隔断模式,以其高贵、清新、气派的风格,赢得了中、高档办公空间的市场份额。
铝蜂窝板做隔断有以下优势性能:
a.防火:铝板为不燃材料。
b.耐腐蚀:铝蜂窝板是表面经环氧氟碳处理,具有较强的耐腐蚀性。盐雾喷射48小时无针孔、裂纹、不起泡。
c.环保:蜂窝板属于纯铝立产品,不挥发任何对人体有害的气体,无放射性
并可以完全回收利用,百分百的环保型产品。
d.铝蜂窝板容易拆除组装,且不会拆坏板材。由于其重量轻、运输方便固可运到不同的地方多次重复利用。这是其它隔断板材不能与之比拟的。
(12)电梯:铝蜂窝板、大理石蜂窝板由于其防火、保温、隔音、防震、沉重强、耐缓冲、质轻等优点。用它能够大大的减轻电梯的负荷,是用于公共电梯和货物电梯是目前最为理想的材料。
制造工艺:
铝蜂窝板产品均选用公司统一标准的预辊涂高等级铝合金卷材,结合多种生产工艺精制而成。
1、涂层技术
(1)采用独创的涂层烘烤技术,确保涂层的附着力以及色彩均匀性和饱和度。
(2)可根据客户要求提供需要的颜色,还可以提供各种特殊涂层。
2、成型技术
(1)通过系列模具逐步成型,充分释放板材内部的应力。
(2)保护面板表面的涂层不受损伤,更为耐用。整个生产流程保证板材加工尺
寸的高精度。
(3)连续的热复合生产工艺高效快捷。
3、蜂窝复合技术
(1)源自现代航空的科技成果,重量更轻,但板材的强度更高。
(2)利用高温复合和面板热压技术,确保板材的整体性、强度和平整度。
铝蜂窝板产品均选用公司统一标准的预辊涂高等级铝合金卷材,结合多种生产工艺精制而成。
1、涂层技术
(1)采用独创的涂层烘烤技术,确保涂层的附着力以及色彩均匀性和饱和度。
(2)可根据客户要求提供需要的颜色,还可以提供各种特殊涂层。
2、成型技术
(1)通过系列模具逐步成型,充分释放板材内部的应力。
(2)保护面板表面的涂层不受损伤,更为耐用。整个生产流程保证板材加工尺
寸的高精度。
(3)连续的热复合生产工艺高效快捷。
3、蜂窝复合技术
(1)源自现代航空的科技成果,重量更轻,但板材的强度更高。
(2)利用高温复合和面板热压技术,确保板材的整体性、强度和平整度。
2014年1月14日星期二
铝蜂窝板+铝镁锰直立锁边双层金属屋面施工工艺控制
随着建筑业不断发展,大型公共建筑数量不断增多,建筑设计理念不断更新,传统的金属屋面受到材料、工艺的限制,存在锈蚀、渗漏、污染严重等诸多缺陷,已很难适应目前市场发展的需求,虽然铝质金属板材在建筑中的应用对建筑业的发展具有积极的推动作用,但就目前市场来看,铝质材料在深度、广度开发方面及成套施工技术总结方面还急待完善和提高。目前铝镁锰直立锁边板屋面系统施工技术已趋于成熟,但是由于其自身为瓦楞形截面,平整度、观感不佳,而在直立锁边板上进行铝蜂窝板安装,能够对屋面观感起到很好的装饰效果,但在工艺方面存在较多技术难度。通过在实际工程施工中的应用,对铝质金属复合屋面从施工工艺方面进行了提炼和总结。
1) 工艺流程测量放线→屋面檩托、檩条安装→T 形高强铝支座安装→铝镁锰直立锁边板安装→专用连接件及面板龙骨安装→铝蜂窝板安装。
2) 测量放线
铝质金属复合屋面工程的主要测量工作为屋面板主檩条、屋面板次檩条、高强铝支座、铝镁锰直立锁边板、铝蜂窝板的定位,对于异形屋面,根据结构施工图,通过应用计算机及相关软件进行三维建模,并在模型上计算出各檩条安装控制点的坐标,用全站仪进行测量,并做好标识。
3) 屋面檩托、檩条安装
在进行檩托、檩条安装前,对檩条进行总体布置设计,确定檩托安装位置。安装前由测量员对屋面结构进行复测,并及时调差,保证屋面安装精度。安装顺序为: 钢制檩托→主檩条槽钢→次檩条槽钢。
4) T 形高强铝支座的安装
T 形高强铝支座是复合金属屋面的支撑件(T形高强铝支座及铝镁锰直立锁边板构造见图1) ,它是屋面荷载传递到檩条的受力构件,其安装质量直接影响到屋面板的抗风性能,施工时应控制好支座的水平位置偏差、倾斜角度及平面角度。
铝支座用自攻螺栓固定,自攻螺栓采用带有抗老化的密封圈,安装时螺栓与电钻必须保证垂直于檩条上平面,电钻运行时不能中途停止,螺栓到位后迅速停止下钻。安装铝支座时,其下面的隔热垫需同时安装。
5) 铝锰镁直立锁边屋面板的安装
铝镁锰直立锁边板的固定连接方式为锁扣式咬合连接,其构造及锁边如图2 所示。施工人员将板材抬到安装位置,就位时先对准板端控制线,然后将搭接边用力压入前一块板的搭接边。当铝镁锰直立锁边板铺设完毕,将面板与支座对好,再将咬口机放在2 块面板的接缝处,由安装人员使用咬口机将直立锁边进行锁缝合口,使其与屋面板的板肋紧密吻合。大面施工完毕后,及时对铝镁锰直立锁边屋面板收边处的滴水片、折边(折边的原则为水流入天沟处折边向下,折边前应先安滴水片,折边角度应保持一致)进行安装施工。
6) 专用连接件及铝蜂窝板龙骨安装
铝蜂窝板与直立锁边屋面板通过专用连接件连接(专用连接件构造见图3) ,使两者构成统一整体。在进行铝蜂窝板的安装时候,专用连接件与屋面板肋口咬合,固定在T 形高强铝支座上部。连接件采用螺栓固定,避免在直立锁边板上开孔,确保直立锁边板的完整及防水效果。并及时对连接件的牢固程度进行复查,全部合格后,进行面板的龙骨安装,龙骨的标高及间距应符合设计要求。
7) 铝蜂窝板安装施工
铝蜂窝板工程施工要求精度很高,在进行铝蜂窝板安装之前,必须由基准轴线和水准点重新测量,并校正复核。测量时应控制分配测量误差,不能使误差积累。
铝蜂窝板安装应按板块分配图上编号安装就位,确定每块板的平面尺寸,待对铝蜂窝板切割完毕后,对板材四周采用配套铝套线进行封边,然后进行吊装固定,吊装过程中对面板半成品进行保护,防止划伤,板材就位后将横竖分格缝间隙控制在30 ~ 40mm,试安装后检查其水平度、垂直度及分格缝宽度,现场检查合格后,采用不锈钢螺栓将面板固定在龙骨上。
建筑外墙用铝蜂窝板施工技术要求
铝蜂窝板在建筑外墙施工中使用广泛,本文通过对铝蜂窝板施工技术要求的阐述,提出铝蜂窝板施工工艺的主要内容,为相关施工提供思路。
1 铝蜂窝板施工技术要求
1.1 气候条件
在施工期间及完工后24h 内,其施工环境温度不应低于5℃,夏季施工应避阳光直接暴晒,在5 级以上大风天气和雷雨天不得施工。雨季施工期间应做好防
雨措施。
1.2 基层墙体要求
施工前应对基层墙体进行检查和验收,并对基层凹凸不不平处、空鼓、浮渣、裂缝、油污等进行处理,水泥砂浆找平层的要求应达到中级抹灰要求( 即为一层底灰、一层中灰、一层罩面灰,三遍成活,需设标筋,阳角找方正,分层找平,表面压光) 。在基层特别干燥时,安装前对墙体基层应进行浇水细润处理。
1.3 扣件要求
扣件数量: 每块板每边扣件不得少于1 个( 阳角、阴角部位除外) ,每平方米不少于8 个。相领板块的锚固件安装时应错开布置,扣件错开间距宜为50mm。
1.4 锚固要求
锚固件每边不得少于1 个,间距为300 ~ 500mm。锚固件的膨胀套管进入钢筋混凝土和实心砌体基层的有效锚固深度应≥30mm,进入其他轻质墙体基层的有效锚固深度应≥50mm。在实际施工过程中,一般保证锚固有效深度在60mm。
1.5 粘结要求
本铝蜂窝板采用点框法连接,即把调配均匀的专用粘结剂用抹刀在每块铝蜂窝板四周边上图上宽度不小于80mm,并在下口处用抹刀刮出约50mm 的缺口,然后再在铝蜂窝板同一侧中部匀刮上若干个粘结点,涂点直径应大于150mm,涂点推起高度应大于20mm,每平方米不得少于6 个涂点,黏贴面积应不小于铝蜂窝板面积的50%。
1.6 施工顺序要求
纵向施工在水平控制线范围内从下至上的施工顺序进行粘帖,横向施工遵守先阳角后阴角。先保证特许结构( 如门、窗的对称性、均匀性) ,再大面积施工。
1.7 防火隔离带的要求
应用过程中应严格按照相关规范设置防火隔离带,采用防火等级为A 类的防火产品,条粘到建筑基层上,防火隔离带看杜应不小于300mm。
2 铝蜂窝板的施工工艺
2.1 铝蜂窝板就位
铝蜂窝板就位堆放采用专用场地,以尽可能减少相互之间不利的影响。铝蜂窝板就位后应堆放整齐,将铝蜂窝板平放于地面,下面每隔3 米用木方垫好,做好隔离措施和警示标志,防止铝蜂窝板板被踩踏、碾压。由于铝蜂窝板较长,比较重,工人在搬运过程中要相当小心,及要防止被钢板割伤,也要保护钢板防止折损。
2.2 铝蜂窝板吊装
在铝蜂窝板的上部预钻2 个圆孔,用钢筋做成钩子,钩在中间孔内,钩子与卷扬机的钢丝绳连在一起。铝蜂窝板吊装前人工将彩板靠墙侧立,用钩子钩在圆孔上,用卷扬机收紧钢丝绳,铝蜂窝板随之被缓慢竖立起来,这时地面的辅助工人抬起单板随着单板的收紧慢慢的调整位置,生产车间区域和电梯井筒区域吊篮上的工人用绳索绑住彩板的控制平衡,仓库区域脚手架上的工人用绳索绑住彩板的控制平衡,防止板被损坏。直到板被竖直吊起。圆孔一定要打在铝蜂窝板搭接处扣槽上,板安装完毕后将圆孔用防水硅胶封堵,再用下面安装的板将圆孔盖住。
2.3 铝蜂窝板安装
铝蜂窝板安装紧随龙骨安装之后,在吊篮( 脚手架) 的一个位置上能够安装的龙骨全部安装完成后,即安装脚手架能够安装的范围内的铝蜂窝板,铝蜂窝板安装好后,再移动一次吊篮( 脚手架) 。铝蜂窝板在安装前,人工侧放于地面,铝蜂窝板就可以竖立安装了。按1.3.5.1 所述将铝蜂窝板吊装起来。工人站在吊篮( 脚手架) 上,板的上下两端各站立两人,将铝蜂窝板下端按照事先测好的标高对齐,起板的第一张板应严格按照图纸所示尺寸控制,用经纬仪测量铝蜂窝板的垂直度,当垂直度达到规范允许要求时,先将铝蜂窝板最下端的结构钉打好,这样可以确保结构钉在打好后在同一水平线上。再次检测垂直度,符合要求则将铝蜂窝板顶端的结构钉再打好,要注意自攻钉的松紧度,因为自攻钉上带有止水垫圈,太紧垫圈会被挤压而滑出来,失去止水作用; 太松则止水垫圈与单板之间不够紧密,也存在渗水隐患。因此安排登高打自攻钉的工人都必须是很熟练的工人。
2.4 收边安装
在墙面板的转角、端头、侧边都应有收边包角,其种类有:外转角、外台度、女儿墙帽盖、门上外、门侧外、窗侧外、窗上外、窗下外、阴角收边、接缝收边等。收边板的断面形状要重点考虑防水,也要考虑强度和刚度,同时要做到型美观、大方、便于制作和安装。收边板及包角板等配件,大多数处于建筑物边角部位,比较显眼,其良好的造型将加强建筑物立面效果,检查其弯折面宽度和折弯角度是保证建筑物外观质量的重要指标。收边安装的总要求: 边线直挺、接口服帖、转角自然、连接牢靠。门上、台度等处收边应在墙板之前安装,外转角、山墙包角、门侧等处收边应在墙板之后安装。收边接口的连接宜用铆钉,接口处应打一道防水硅胶。台度收边的直线度和水平控制应采用水准仪,其他收边的直线度、垂直度和水平度应采用水平靠尺。收边的直线度、水平度和垂直度允许偏差为L/800,且不大于25mm。
2.5 铝蜂窝板隔墙的安装和立口要求
铝蜂窝板墙的安装次序应由墙之一端开始排板。设有门口的墙应先定门口位置由门口往两边安装。门口两侧要用整板。采取随安装墙体随立口的操作方法。
随立口的方法是同时使用粘结与木螺丝拧固,门口与墙体结合比较坚牢。而后塞口效果较差。故在铝蜂窝板墙中不应采用后塞口。龙骨墙的墙位需放线方正准确,但与梁柱交接的墙要按照梁柱形状切割,务使接触面吻合。“一”字形排列的龙骨墙宜采用定位架。龙骨错位设置时,宜先立两端龙骨,吊直后拉线,再立中间龙骨,与线对齐。桩层粘贴第一块板,要吊垂直,往后粘贴时要用检查尺上下横靠与相邻板找平。第二层板上涂抹粘结剂,应在左右侧断开一小段( 约100 毫米) 作为跑气孔,以便板面调整顺利。
铝蜂窝板的粘结剂,若采用聚乙烯醇胶和混合石膏者,应适当控制凝固时间。尤其龙骨墙粘贴面层板和安装铝蜂窝板时,凝固速度应使有足够时间调整板面平整,要防止只注意操作速度而影响板面观感的现象,粘结剂不宜使用过多过厚。铝蜂窝板接缝厚度不大于5 毫米,单板粘结厚度以3 毫米为宜。
3 结束语
铝蜂窝板是一项新材料、新工艺,目前由于技术指导力量薄弱,施工之前没有仔细研究讨论,产品到了现场才发现铝蜂窝板长短不合适,临时裁改,既费工又费料。我们认为铝蜂窝板要推广使用尚有一些问题亟待研究解决: 需研究较好的运输工具(类似集装箱) ,能防雨,采用机械装卸,提高装载最,克服现场堆放条件差,减少往返倒运,降低材料损耗。单位工程施工前,应成立技术指导小组,研究施工工艺,制定有效的管理措施。管理人员和工人要学习材料性能,懂得施工技术、保管方法。
双曲面蜂窝铝板屋面安装施工
双曲面蜂窝铝板的加工与安装。先在工厂与现场进行试验,在取得可靠数据及参数的基础上,在实现精细化测量的基础上,进行下单加工,保证铝檩条定位质量。
(1) 测量放线:根据设计提供的三维坐标,将面板的坐标放线于铝檩条上,并将板缝的位置放线于铝檩条上。
(2) 下料及加工:蜂窝板由专业厂家进行加工生产,由项目部进行检验验收。
(3) 蜂窝板的运输及吊装:用手推车等运输工具,将蜂窝板运送至相应的吊装位置;在内环天沟位置,搭设吊装滑轮,由人力拉至屋面,并运输到安装的指定位置;吊装的蜂窝板两端要系有保险丝绳。
(4) 蜂窝板的定位安装:将蜂窝板安装于檩条上,并根据放线的位置进行缝的对齐;装可借于爬梯、绳索等辅助工具进行安装;装前应将尘土和污物擦拭干净,板缝的保护膜此时严禁揭开,以保护蜂窝铝板面。计分格图把该位置的蜂窝铝板(蜂窝铝板有标识)挂在型材挂钩上并调整好“三度”,在安装过程中,做好产品保护,杜绝因划伤等原因造成的返工。蜂窝铝板周围用于加劲肋连接在一起的角码与框架梁铆接。同一平台的符合蜂窝铝板平整度要控制在3 mm以内,嵌缝的宽度误差也控制在2 mm以内。施工过程中对幕墙的构件、面板等,采取保护措施,在密封胶固化并达到应有强度后,及时清除表面的粘附物。
(1) 测量放线:根据设计提供的三维坐标,将面板的坐标放线于铝檩条上,并将板缝的位置放线于铝檩条上。
(2) 下料及加工:蜂窝板由专业厂家进行加工生产,由项目部进行检验验收。
(3) 蜂窝板的运输及吊装:用手推车等运输工具,将蜂窝板运送至相应的吊装位置;在内环天沟位置,搭设吊装滑轮,由人力拉至屋面,并运输到安装的指定位置;吊装的蜂窝板两端要系有保险丝绳。
(4) 蜂窝板的定位安装:将蜂窝板安装于檩条上,并根据放线的位置进行缝的对齐;装可借于爬梯、绳索等辅助工具进行安装;装前应将尘土和污物擦拭干净,板缝的保护膜此时严禁揭开,以保护蜂窝铝板面。计分格图把该位置的蜂窝铝板(蜂窝铝板有标识)挂在型材挂钩上并调整好“三度”,在安装过程中,做好产品保护,杜绝因划伤等原因造成的返工。蜂窝铝板周围用于加劲肋连接在一起的角码与框架梁铆接。同一平台的符合蜂窝铝板平整度要控制在3 mm以内,嵌缝的宽度误差也控制在2 mm以内。施工过程中对幕墙的构件、面板等,采取保护措施,在密封胶固化并达到应有强度后,及时清除表面的粘附物。
铝蜂窝板+铝镁锰直立锁边双层金属屋面系统
铝合金板是一种极具性价比的建筑材料,具有耐腐蚀、美观、质轻、高强、易加工等优点。
铝质金属复合屋面体系将铝镁锰直立锁边板和铝蜂窝板有效地组合成一体,利用直立锁边板板肋特殊节点构造,分别将铝蜂窝板、铝镁锰直立锁边板通过专用连接件固定在T 形高强铝支座上,T形高强铝支座将金属屋面荷载传递到结构龙骨上,屋面传力明确,构造合理,确保了屋面整体刚度和承载力。
将铝镁锰直立锁边优越的防水性能和铝蜂窝板平整美观的特点组合应用,在满足施工功能的同时确保了建筑物屋面外观完整及装饰效果; 同时双层铝板构造形成了中空透气夹层,满足了建筑物保温隔热、隔声降噪、自然循环通风等功能要求。
采用铝镁锰板加工而成的铝镁锰直立锁边板,采用自动咬合机270°立边咬合技术,将铝镁锰直立锁边板连接成整体,在铝镁锰直立锁边板板肋连接处设置T 形高强铝支座与下部结构固定连接,可有效将铝镁锰板的热胀冷缩平均分配、同步胀缩,使巨大的温度应力通过适当的胀缩得以舒缓,避免了板块挤压变形或拉裂。该连接技术巧妙地解决了金属屋面因热胀冷缩变形而导致的屋面渗漏。保证了整体系统在50 年的使用过程中安全工作。
铝蜂窝板采用“蜂窝式夹层”结构,铝蜂窝板是由正、背面铝合金板及中间铝蜂窝粘贴复合而成;安装时对每块板材进行四周包边,形成密闭的盒式结构,提高了铝蜂窝板的安全性和使用寿命。可承受高强度的压力、剪切力,不易变形,能满足超高层建筑抗风压的要求。板材产品表面非常平整,表面经涂层处理后,光滑耐久、抗污能力强,板材接缝宽度也可严格控制,铝蜂窝板并无标准尺寸,所有板材均根据设计图纸由工厂订制而成,使铝蜂窝板定型加工方面更具灵活性。
铝质金属复合屋面体系将铝镁锰直立锁边板和铝蜂窝板有效地组合成一体,利用直立锁边板板肋特殊节点构造,分别将铝蜂窝板、铝镁锰直立锁边板通过专用连接件固定在T 形高强铝支座上,T形高强铝支座将金属屋面荷载传递到结构龙骨上,屋面传力明确,构造合理,确保了屋面整体刚度和承载力。
将铝镁锰直立锁边优越的防水性能和铝蜂窝板平整美观的特点组合应用,在满足施工功能的同时确保了建筑物屋面外观完整及装饰效果; 同时双层铝板构造形成了中空透气夹层,满足了建筑物保温隔热、隔声降噪、自然循环通风等功能要求。
采用铝镁锰板加工而成的铝镁锰直立锁边板,采用自动咬合机270°立边咬合技术,将铝镁锰直立锁边板连接成整体,在铝镁锰直立锁边板板肋连接处设置T 形高强铝支座与下部结构固定连接,可有效将铝镁锰板的热胀冷缩平均分配、同步胀缩,使巨大的温度应力通过适当的胀缩得以舒缓,避免了板块挤压变形或拉裂。该连接技术巧妙地解决了金属屋面因热胀冷缩变形而导致的屋面渗漏。保证了整体系统在50 年的使用过程中安全工作。
铝蜂窝板采用“蜂窝式夹层”结构,铝蜂窝板是由正、背面铝合金板及中间铝蜂窝粘贴复合而成;安装时对每块板材进行四周包边,形成密闭的盒式结构,提高了铝蜂窝板的安全性和使用寿命。可承受高强度的压力、剪切力,不易变形,能满足超高层建筑抗风压的要求。板材产品表面非常平整,表面经涂层处理后,光滑耐久、抗污能力强,板材接缝宽度也可严格控制,铝蜂窝板并无标准尺寸,所有板材均根据设计图纸由工厂订制而成,使铝蜂窝板定型加工方面更具灵活性。
蜂窝板的力学性能研究概况
在铝蜂窝板的各项力学性能指标中,其面外压缩性能和弯曲性能是尤其重要的。
1、铝蜂窝板的平压性能
许多专家学者对铝蜂窝板的平压性能进行了分析与研究后得出结论:铝蜂窝板的压缩变形主要由蜂窝壁板的轴向变形来承担,其压缩过程都会经历弹性变形、弹性屈曲、塑性屈曲、蜂窝芯大变形( 也称密实强化或折叠) 阶段,但是压缩过程的各阶段又因蜂窝材料和制造工艺不同而有所不同。若铝蜂窝板采用胶结法制备,则在弹性变形阶段会发生蜂窝芯-面板胶的弹性失稳,采用钎焊法制备则只有蜂窝芯的弹性变形。经历弹性变形阶段后,若蜂窝结构由合成橡胶等弹性材料制成,则其孔壁产生弹性屈曲,在应力-应变曲线上出现一个长的、几乎是平坦的平台;若蜂窝结构由铝合金等塑性材料制成,蜂窝壁板则产生塑性屈曲或轴向屈服;若孔壁由蠕变材料制成,则蜂窝结构会产生蠕变;而若其由脆性材料制成,则它会以脆性方式发生压碎和断裂。大连交通大学的迎春分别对镁芯蜂窝板和铝芯蜂窝板的承压力学性能进行研究,结果表明:蜂窝板的压缩强度主要取决于蜂窝芯的压缩强度,通过增加芯材的厚度或提高其材料特性可提高铝蜂窝板的压缩强度。另外,井玉安通过对Q215普碳钢蜂窝夹芯板的面外压缩实验进行研究发现,在影响蜂窝力学性能的结构参数中,以胞壁厚度对初始压缩强度和峰值抗压强度的影响最大,胞壁边长的影响次之,而面板和夹芯厚度的影响最小。
2、铝蜂窝板的弯曲性能
铝蜂窝板在很多情况下要承受弯曲载荷,且由于壁板在弯曲载荷下,有受压区,也有受拉区,受力情况较为复杂,所以研究铝蜂窝板在弯曲载荷下的响应也是很有必要的。徐朝阳对木质蜂窝夹芯材料的力学性能进行研究后指出蜂窝板弯曲时往往出现芯部剪切屈曲、芯部剪切破坏、面板屈曲和面板屈服这四种典型的破坏模式,但迎春对胶结镁芯蜂窝板的弯曲性能进行研究却发现镁芯蜂窝板在面板胶层脱胶后便无法继续承载,而没有出现木质蜂窝板的面板屈曲和屈服,这主要是由于蜂窝面板用胶的胶结强度远低于镁蜂窝芯的剪切极限程度造成的。所以,通过提高胶结剂的性能也能够在一定程度上提高铝蜂窝板的弯曲承载性能,但是毕竟胶结剂性能的提高有一定限度,远不如钎焊形成的牢固的冶金结合强度高。另外,铝蜂窝板的结构参数对其弯曲性能也有明显影响,蜂窝芯壁厚和蜂窝孔边长的比值对弯曲性能有明显影响,随着此比值增大,弯曲强度和刚度都增大,且弯曲强度的增加更加显著;蜂窝芯高度对压缩性能和弯曲性能影响相反,蜂窝芯越高,弯曲性能越好但压缩性能较差。所以,可以通过选择合适的蜂窝结构尺寸和利用钎焊代替胶结来提高其承弯特性。
3、铝蜂窝板的其他力学性能
随着科学技术的发展以及数值仿真技术的快速发展,专家对铝蜂窝板的侧压、冲击力学性能以及其在有限元仿真时的静力和动力分析模型的建立等方面的研究有所关注。总而言之,今后对金属铝蜂窝板的研究范围会越来越广泛,从而研制出应用范围更广、整体性能更优的铝蜂窝板。
蜂窝夹层板的发展历程
蜂窝夹层板最早是应用于航空工业的。1938 年,由德国制造的四引擎Havilland Albatross飞机以及后来二战期间英国的蚊式轰炸机中的圆形机身外壳部分率先采用此结构,因而在减轻飞机质量的同时还提高了飞机的运载能力1940 年,英国的希尔( Hill) 教授继而用巴萨木单片做蜂窝格子,用桃木单片做面板,制成蜂窝夹层结构,并成功应用于英国“飞翼”型飞机上。接着美国又把桃木单片的蜂窝芯粘结在铝蒙皮上,制成“铝木蜂窝夹层结构”。到二次世界大战快结束时,一种全部由金属制作(主要是镁铝合金) 的金属蜂窝已经问世,并可广泛应用于航天器的室内幕墙、隔板、装饰板以及建筑外墙翻新与室内装修等。到20 世纪50 年代,随着塑料纤维工艺技术的发展,玻璃钢蜂窝结构问世。
随着材料科学的迅速发展,人们研制出了更多的新型蜂窝夹层结构。1972 年美国杜邦公司研究开发了芳纶纸蜂窝,即Nomex 蜂窝,并大量投入使用。20 世纪90 年代初,杜邦公司通过改变芳纶分子结构和改善浸胶方法,又开发了Korex 蜂窝,研究表明,新型高性能Korex 蜂窝芯比Nomex 和玻璃布蜂窝芯具有更好的性能,可以满足航空航天等高技术发展对蜂窝芯的更高要求。1994 年,日本的山口进吾对钎焊的铝蜂窝板进行研究。从此,金属蜂窝夹层结构受到越来越多的重视。
我国对蜂窝板的研究起步较晚,而且其研究几乎全部由与航空航天有关的研究所、科研院校和飞机公司等进行研制、开发和应用。首先,北京航空材料研究所针对我国直九机采用的Nomex 蜂窝依赖进口的瓶颈,对国内传统的蜂窝制造工艺进行改进,最终制备了性能更优良的蜂窝。随后,北京航空材料研究所提出可以通过开展新型蜂窝材料及新型蜂窝空格技术来提高蜂窝的力学性能。2002 年,方大集团在国际上首创复合热熔胶膜粘接技术,利用平面连续热复合工艺研制出由高性能热塑性胶粘剂连续复合的铝蜂窝板。近些年来,一些科研院校对高性能的金属蜂窝夹层结构进行了深入研究: 如大交通大学的石琳对制备的镁合金蜂窝板以及镁- 铝蜂窝板进行了力学性能测试,结果表明镁合金蜂窝板在强度和隔声性能等方面显示出极强的优势;昆明理工大学的李东田通过对钎焊的铝蜂窝板进行平压试验得到钎焊铝蜂窝板的平压强度约为1.9 MPa,且随钎焊温度升高而减小,随原材料屈服强度、蜂窝密度的增加而增加,随壁板初挠度的增加而减小;目前,哈尔滨尔工业大学针对飞行器外表皮的高温特性要求研制出镍基高温合金蜂窝夹层板。
总的来说,目前高性能的金属蜂窝夹层结构主要有镁合金、普碳钢以及镍基高温合金蜂窝板。作者认为,耐热高温合金具有更广阔的发展前景。
铝蜂窝板的制备方法研究
铝蜂窝板是由两块极薄的铝板夹着一层蜂窝芯组成,由于蜂窝芯实体部分的面积很小所以蜂窝板的整体质量很轻,另外,它还具有高比强度和比刚度以及隔热、隔声等诸多优点,因而在航空航天、列车及船舶等领域获得了极其广泛的应用。本文主要对铝蜂窝板的制备技术研究现状进行了综合评述。
1、蜂窝芯的制备
金属蜂窝芯的形状有正六边形、菱形、矩形、等边三角形、正弦曲线等形状,因为正六边形蜂窝用料省、制造简单并且结构效率高而应用最广泛。正六边形蜂窝芯子的制备方法目前主要有拉伸法和成型法。
拉伸法是先在材料上涂胶条,然后将材料叠合胶结起来,最后将叠合胶接起来的材料拉伸成蜂窝再将其切割成所需尺寸即可投入使用,采用此法制备的蜂窝芯会受施胶宽度、胶水粘接力以及芯材的基本力学和物理性能等多种因素影响,从而造成拉伸过程中出现局部拉伸不足或拉伸过量的缺陷,进而导致制成的蜂窝芯形状不够规则,最终影响产品品质的稳定性,所以该法主要用于对尺寸及强度要求不高的建筑领域。
采用成型法制备蜂窝芯通常是将金属蜂窝箔材轧制或辊压成波纹状瓦楞板,然后采用一定的工装夹具将这些瓦楞板叠合连接起来,常用的连接方法有胶结和钎焊,采用此法制备的蜂窝芯子,蜂格尺寸准确,并且可以制备任何规格的蜂窝芯。但若采用胶结剂连接各个蜂窝芯,其芯层之间的连接强度会直接受到胶结剂强度的影响,所以胶结连接已慢慢被钎焊法所代替。因为钎焊能够使芯层之间形成牢固的冶金结合,接头强度高,加工效率也高,所以非常适用于金属蜂窝芯的成形与加工,因而近年来得到了广泛应用。
2、蜂窝芯和面板的连接
蜂窝芯和面板的连接方法也有胶结和焊接2种。胶接法是把面板和芯子用热固化胶在连续成形机内加热加压然后复合而成。采用此法连接,蜂窝板不承受外部加热循环,但连接前需进行表面预处理。另外,胶粘蜂窝板的强度、使用寿命以及允许的工作环境在很大程度上受胶粘剂的性能所影响。例如:由于高空辐照强和温度低,航天领域所用蜂窝夹层结构中的有机胶粘剂很容易发生分子断链和冷脆,进而使蜂窝板的平直拉伸强度下降约50%。所以此法在对蜂窝性能要求越来越高的今天已较少使用。
焊接法又分为钎焊、缝焊、激光焊接和瞬间液相连接。由于缝焊的过程比较复杂,而且由于缝焊过程中焊轮在每一焊点上停留时间短,所以焊件表面的散热条件差,很容易发生过热,从而影响所制备蜂窝板的整体力学性能;而瞬间液相扩散连接大多用于多合金系统;激光焊接的设备投资成本大,所以目前以钎焊法应用最广。蜂窝板钎焊前的装配和夹紧方法是先将蜂窝芯用装配夹具逐一装配,然后将上下面板夹紧蜂窝芯,最后采用五点夹紧法用平整的薄钢板将整个金属蜂窝板夹紧。
总的来说,无论是蜂窝芯的连接还是蜂窝芯和面板的连接,采用焊接法将其连接,可以使接头之间形成牢固的冶金结合,其整体力学性能要比胶结制备的蜂窝夹层板优越很多,所以为了获得高性能的金属蜂窝夹层板,钎焊法有广阔的发展前景。
1、蜂窝芯的制备
金属蜂窝芯的形状有正六边形、菱形、矩形、等边三角形、正弦曲线等形状,因为正六边形蜂窝用料省、制造简单并且结构效率高而应用最广泛。正六边形蜂窝芯子的制备方法目前主要有拉伸法和成型法。
拉伸法是先在材料上涂胶条,然后将材料叠合胶结起来,最后将叠合胶接起来的材料拉伸成蜂窝再将其切割成所需尺寸即可投入使用,采用此法制备的蜂窝芯会受施胶宽度、胶水粘接力以及芯材的基本力学和物理性能等多种因素影响,从而造成拉伸过程中出现局部拉伸不足或拉伸过量的缺陷,进而导致制成的蜂窝芯形状不够规则,最终影响产品品质的稳定性,所以该法主要用于对尺寸及强度要求不高的建筑领域。
采用成型法制备蜂窝芯通常是将金属蜂窝箔材轧制或辊压成波纹状瓦楞板,然后采用一定的工装夹具将这些瓦楞板叠合连接起来,常用的连接方法有胶结和钎焊,采用此法制备的蜂窝芯子,蜂格尺寸准确,并且可以制备任何规格的蜂窝芯。但若采用胶结剂连接各个蜂窝芯,其芯层之间的连接强度会直接受到胶结剂强度的影响,所以胶结连接已慢慢被钎焊法所代替。因为钎焊能够使芯层之间形成牢固的冶金结合,接头强度高,加工效率也高,所以非常适用于金属蜂窝芯的成形与加工,因而近年来得到了广泛应用。
2、蜂窝芯和面板的连接
蜂窝芯和面板的连接方法也有胶结和焊接2种。胶接法是把面板和芯子用热固化胶在连续成形机内加热加压然后复合而成。采用此法连接,蜂窝板不承受外部加热循环,但连接前需进行表面预处理。另外,胶粘蜂窝板的强度、使用寿命以及允许的工作环境在很大程度上受胶粘剂的性能所影响。例如:由于高空辐照强和温度低,航天领域所用蜂窝夹层结构中的有机胶粘剂很容易发生分子断链和冷脆,进而使蜂窝板的平直拉伸强度下降约50%。所以此法在对蜂窝性能要求越来越高的今天已较少使用。
焊接法又分为钎焊、缝焊、激光焊接和瞬间液相连接。由于缝焊的过程比较复杂,而且由于缝焊过程中焊轮在每一焊点上停留时间短,所以焊件表面的散热条件差,很容易发生过热,从而影响所制备蜂窝板的整体力学性能;而瞬间液相扩散连接大多用于多合金系统;激光焊接的设备投资成本大,所以目前以钎焊法应用最广。蜂窝板钎焊前的装配和夹紧方法是先将蜂窝芯用装配夹具逐一装配,然后将上下面板夹紧蜂窝芯,最后采用五点夹紧法用平整的薄钢板将整个金属蜂窝板夹紧。
总的来说,无论是蜂窝芯的连接还是蜂窝芯和面板的连接,采用焊接法将其连接,可以使接头之间形成牢固的冶金结合,其整体力学性能要比胶结制备的蜂窝夹层板优越很多,所以为了获得高性能的金属蜂窝夹层板,钎焊法有广阔的发展前景。
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