CN102806701A - 一种热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板及其制备方法，将金字塔点阵芯体与面板通过热熔胶膜胶接复合而获得的超轻多孔材料。本发明实现采用热熔胶膜胶接金属金字塔点阵夹层板的制备方法。这种热熔胶胶接金属金字塔点阵夹层板可以降低制造成本，实现批量化生产，减小连接中的残余应力，提高连接位置腐蚀、疲劳、阻尼性能，有效发挥其轻质、高比强度、高比刚度性能，在交通运输、建筑装饰等领域具有广泛应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种金字塔点阵金属夹层板及其制备方法，具体涉及一种热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板及其制备方法。
背景技术
超轻多孔金属材料是近些年来随着材料制备以及机械加工技术的迅速发展而出现的一类新颖多功能材料。其芯体具有高孔隙率，其微结构按规则程度可分为无序和有序两大类，前者包括闭孔泡沫铝材料，而后者包括二维点阵材料（如波纹结构）与三维桁架结构（如金字塔结构、四面体结构）。
目前，常见的多孔金属夹层板有桁架结构夹层板和蜂窝铝夹层板。其中现有所报道的桁架结构夹层板制作均采用焊接技术，工艺复杂，成本高。在交通运输、建筑装饰等对抗剪切强度要求不太高，更注重轻质、减震、低成本的领域应用具有较大的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有桁架结构的高比强度、高比刚度优异性能，同时工艺简单、成本低、易批量生产，功能扩展性强的热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明的热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板由金字塔结构的芯体与面板通过热熔胶胶接构成的金字塔结构点阵金属夹层板。
本发明的制备方法包括以下步骤：
1）首先将冲孔菱形金属网或平整过的金属拉伸网采用模压或者折叠技术形成带有节点平台的金字塔芯体，将金字塔芯体和金属面板清洗去除油污和锈迹；
2）然后将热熔胶膜剪成条带状，要求至少能完全覆盖每个金字塔芯体节点平台，从下至上按照下金属面板，热熔胶膜，金字塔芯体，热熔胶膜，上金属面板的次序贴合；
3）最后，将贴合好的金字塔点阵夹层板用夹具夹紧，置于热熔胶膜对应的150-170℃融化温度环境下待热熔胶膜融化后取出，常温下固化，拆卸夹具，即得到热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板。
所述的菱形网的材质为纯铝、铝合金、不锈钢、钛或钛合金。
所述的拉伸网为铝板网或钛板网。
所述的金属面板为铝板、铝合金板、薄厚度的不锈钢板、钛板或钛合金板。
所述的热熔胶膜为膜片状，属于热塑性胶，选用聚酯热熔粘合剂或者离子键聚合物类。
所述的步骤1）还对金字塔芯体的平台和与金字塔芯体的平台相对应的金属面板的连接面进行机械打磨或磷化液化学氧化处理，以增强胶接强度。
体发明采用热熔胶胶接方法制备的金属金字塔点阵夹层板可在保持高比强度、比刚度的同时，更适合大面积的批量生产，且具有低成本，提高耐热、耐寒和耐冲击性能，在交通运输、建筑装饰领域具有重要的应用前景，且由于其通孔结构，功能扩展性强。并应用点阵金属优异的力学性能实现高比强度，高比刚度的轻质多孔材料。例如，孔隙度为5.6%的铝金字塔点阵夹层板，压缩强度达2.1MPa，密度仅为水密度（1g/cm3）的1/6。本发明采用所选择的热熔胶具有耐热、耐寒和耐冲击性能，其连接工艺简单、成本低、易批量生产，且具有通孔结构，更便于与其他功能材料的复合，得到功能的扩充。
附图说明
图1热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施实例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：1）首先将冲孔菱形不锈钢网采用模压或者折叠技术形成带有节点平台的金字塔芯体1，将金字塔芯体1和材质为铝金属面板2清洗去除油污和锈迹，然后对金字塔芯体1的平台和与金字塔芯体1的平台相对应的金属面板2的连接面进行机械打磨或磷化液化学氧化处理，以增强胶接强度；
2）然后将0.2mm厚聚酯热熔胶膜3剪成条带状，要求至少能完全覆盖每个金字塔芯体节点平台，从下至上按照下金属面板，热熔胶膜3，金字塔芯体1，热熔胶膜3，上金属面板的次序贴合；
3）最后，将贴合好的金字塔点阵夹层板用夹具夹紧，置于热熔胶膜对应的150℃融化温度环境下待热熔胶膜融化后取出，常温下固化，拆卸夹具，即得到热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板。其中金字塔点阵的相对密度为0.01～0.1。
实施例2：1）首先将冲孔菱形铝合金网采用模压或者折叠技术形成带有节点平台的金字塔芯体1，将金字塔芯体1和材质为铝合金的金属面板2清洗去除油污和锈迹，然后对金字塔芯体1的平台和与金字塔芯体1的平台相对应的金属面板2的连接面进行机械打磨或磷化液化学氧化处理，以增强胶接强度；
2）然后将0.16mm厚聚酯热熔胶膜3剪成条带状，要求至少能完全覆盖每个金字塔芯体节点平台，从下至上按照下金属面板，热熔胶膜3，金字塔芯体1，热熔胶膜3，上金属面板的次序贴合；
3）最后，将贴合好的金字塔点阵夹层板用夹具夹紧，置于热熔胶膜对应的160℃融化温度环境下待热熔胶膜融化后取出，常温下固化，拆卸夹具，即得到热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板。
其中金字塔点阵的相对密度为0.01～0.1%。
实施例3：1）首先将平整过的金属拉伸钛板网采用模压或者折叠技术形成带有节点平台的金字塔芯体1，将金字塔芯体1和材质为钛合金的金属面板2清洗去除油污和锈迹，然后对金字塔芯体1的平台和与金字塔芯体1的平台相对应的金属面板2的连接面进行机械打磨或磷化液化学氧化处理，以增强胶接强度；
2）然后将0.2mm厚离子键聚合物类胶膜3剪成条带状，要求至少能完全覆盖每个金字塔芯体节点平台，从下至上按照下金属面板，热熔胶膜3，金字塔芯体1，热熔胶膜3，上金属面板的次序贴合；
3）最后，将贴合好的金字塔点阵夹层板用夹具夹紧，置于热熔胶膜对应的170℃融化温度环境下待热熔胶膜融化后取出，常温下固化，拆卸夹具，即得到热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板。其中金字塔点阵的相对密度为0.01～0.1。
Claims (7)
1.一种热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板，其特征在于：该夹层板由金字塔结构的芯体（1）与面板（2）通过热熔胶胶接构成的金字塔结构点阵金属夹层板。
2.一种热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板的制备方法，其特征在于：
1）首先将冲孔菱形金属网或平整过的金属拉伸网采用模压或者折叠技术形成带有节点平台的金字塔芯体（1），将金字塔芯体（1）和金属面板（2）清洗去除油污和锈迹；
2）然后将热熔胶膜（3）剪成条带状，要求至少能完全覆盖每个金字塔芯体节点平台，从下至上按照下金属面板，热熔胶膜（3），金字塔芯体（1），热熔胶膜（3），上金属面板的次序贴合；
3）最后，将贴合好的金字塔点阵夹层板用夹具夹紧，置于热熔胶膜对应的150-170℃融化温度环境下待热熔胶膜融化后取出，常温下固化，拆卸夹具，即得到热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板。
3.根据权利要求2所述热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板的制备方法，其特征在于：所述的菱形网的材质为纯铝、铝合金、不锈钢、钛或钛合金。
4.根据权利要求2所述热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板的制备方法，其特征在于：所述的拉伸网为铝板网或钛板网。
5.根据权利要求2所述热熔胶胶接金字塔点阵金属夹层板的制备方法，其特征在于：所述的金属面板为铝板、铝合金板、薄厚度的不锈钢板、钛板或钛合金板。
6.根据权利要求2所述热熔胶胶接金属金字塔点阵夹层板的制备方法，其特征在于：所述的热熔胶膜（3）为膜片状，属于热塑性胶，选用聚酯热熔粘合剂或者离子键聚合物类。
7.根据权利要求2所述热熔胶胶接金属金字塔点阵夹层板的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）还对金字塔芯体（1）的平台和与金字塔芯体（1）的平台相对应的金属面板（2）的连接面进行机械打磨或磷化液化学氧化处理，以增强胶接强度。
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