CN110587052B - 一种金属蜂窝芯的制备方法及金属蜂窝板的制备方法 - Google Patents

一种金属蜂窝芯的制备方法及金属蜂窝板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于铝制蜂窝芯的加工技术领域，尤其是一种金属蜂窝芯的制备方法及金属蜂窝板的制备方法。金属蜂窝芯的制备方法包括如下步骤：S1、准备焊料和阻焊支撑料置于涂布机中；S2、将箔材送入涂布机；S3、利用涂布机在箔材表面以等间距间隔涂布阻焊支撑料和焊料，箔材上涂布焊料的区域为结合区，涂布阻焊支撑料的区域为支撑区，结合区和支撑区一一交错排布；S4、将箔材按需要的长度进行裁切然后叠层；S5、炉内钎焊或扩散焊；S6、焊后拉伸成金属蜂窝芯成品。它解决了现有金属蜂窝芯制备工艺中钎焊材料漫流后箔材结合无法分开的技术缺陷。阻焊支撑料可以清洗，也可以不清洗；采用具有双涂覆单元的涂布机生产效率更高，涂布位置更精准。

Description

一种金属蜂窝芯的制备方法及金属蜂窝板的制备方法
技术领域
本发明涉及蜂窝板生产加工技术领域，尤其是一种金属蜂窝芯的制备方法及金属蜂窝板的制备方法。
背景技术
蜂窝板结构具有密度小，刚度大，稳定性好，隔音隔热性能优的特点，在航空航天、交通运输和建筑装饰等领域有广泛的应用，实现上述性能主要是由于芯材采用蜂窝结构。
目前市场还是以传统胶粘蜂窝芯为主，这种蜂窝芯的缺点是受限于高分子粘结剂的物理属性，其耐高温、防火性、耐久性以及环保性能均受到制约。近几年，逐渐流行起来的钎焊蜂窝芯，除了继承胶粘蜂窝芯的优点，还克服了上述传统蜂窝芯的缺点，是未来蜂窝芯发展的主流方向。
申请号为201710847970.9的发明专利《焊接铝制蜂窝芯以及特种粘胶剂的制作方法》采用胶粘剂先将铝箔制成蜂窝，再进行除胶和钎焊的步骤。为保证能拉成蜂窝，必须有足够的胶粘剂，这使得除胶过程中胶粘剂碳化后基本保留在原处(钎焊区)很难去除，因此钎焊后容易出现大面积虚焊，导致蜂窝芯剪切强度很差。
申请号为201310003242.1的发明专利《金属蜂窝芯材及蜂窝三明治板的制备方法》提供了一种一种金属蜂窝芯的制备方法以及采用这种蜂窝芯制造的蜂窝板，该专利主要通过在箔材表面涂钎焊材料时进行间隔涂布，使两个相邻箔材钎焊时只会在涂有钎焊材料地方冶金结合，但是该专利忽视了钎焊材料在高温时会融化并且在毛细作用下迅速遍布整个箔材表面，导致钎焊时将相邻两个箔材整体全部焊接，无法进行后续拉伸成蜂窝芯这一步骤。因此，目前这种技术存在钎焊时钎焊材料漫流后箔材结合无法分开的问题，使其无法拉伸成蜂窝芯。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种金属蜂窝芯的制备方法及金属蜂窝板的制备方法，它解决了现有金属蜂窝芯制备工艺中钎焊材料漫流后箔材结合无法分开的技术缺陷，其采用的技术方案如下：
一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、准备焊料和阻焊支撑料置于涂布机中；
S2、将箔材送入涂布机；
S3、利用涂布机在箔材表面以等间距间隔涂布阻焊支撑料和焊料，箔材上涂布焊料的区域为结合区，涂布阻焊支撑料的区域为支撑区，结合区和支撑区一一交错排布；
S4、将箔材按需要的长度进行裁切然后叠层；
S5、炉内钎焊或扩散焊；
S6、焊后拉伸成金属蜂窝芯成品。
在上述技术方案基础上，所述焊料中混有用于去除氧化膜的焊剂。
在上述技术方案基础上，所述支撑区的宽度为结合区宽度的3倍。
优选的，所述阻焊支撑料中混有粘结剂，所述焊料中混有粘结剂。
可选的，所述箔材为铝箔。
在上述技术方案基础上，所述步骤S4中的叠层是按照一层箔材的结合区位于其相邻层箔材的支撑区中心位置、上下堆叠设置。
优选的，所述步骤S3中涂布机为双涂覆单元涂布机，其对箔材一边涂布阻焊支撑料，一边涂布焊料。
可选的，所述步骤S5中钎焊时的温度为450℃～700℃，压力为0～6MPa，保温时间为0～30min。
在上述技术方案基础上，所述步骤S6中焊后、拉伸前还包括清洗的步骤。
在上述技术方案基础上，所述步骤S2前还包括对箔材进行预处理，去除表面油污的步骤。
一种金属蜂窝板的制备方法，其特征在于：包括上述的金属蜂窝芯的制备方法，其还包括以下步骤：
准备金属面板的步骤；
钎料涂覆的步骤；
固定金属面板及金属蜂窝芯的步骤；
金属面板与金属蜂窝芯钎焊的步骤。
本发明具有如下优点：一、按照本申请生产的金属蜂窝芯及金属蜂窝板有效避免了申请号为《201310003242.1》的专利中箔材之间钎剂漫流导致两层箔材全部结合的问题，同时也避免了申请号为《201710847970.9》的专利中，对箔材先进行间距涂胶，然后进行热压，放入平面拉网机展开成蜂窝芯材，最后需要放入钎焊炉进行多段加温加压进行除胶钎焊的繁琐步骤以及在除胶不彻底时出现的虚焊情况。
二、按照本申请钎焊完成后在箔材表面留下的阻焊支撑料可以清洗，也可以不清洗，如金属蜂窝芯外露使用，则需要清洗干净，保证美观。如再进一步制作成金属蜂窝板，则无需清洗。因为该结构为相对疏松结构具有吸声、吸能作用，其阻焊支撑料可提高其减振降噪的效果。
三、采用具有双涂覆单元的涂布机效率更高，涂布位置更精准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1：为本发明的流程图；
图2：为本发明所述箔材表面各区划分的俯视结构示意图；
图3：为本发明涂覆材料附着在箔材表面后的结构示意图；
图4：为本发明所述双涂覆单元涂布机的结构示意图；
图5：为本发明所述浮动胶辊的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1至图3所示，一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、准备焊料和阻焊支撑料置于涂布机中；
S2、将箔材送入涂布机；
S3、利用涂布机在箔材表面以等间距间隔涂布阻焊支撑料和焊料，箔材上涂布焊料的区域为结合区1，涂布阻焊支撑料的区域为支撑区2，结合区1和支撑区2一一交错排布；所述支撑区的宽度为结合区宽度的3倍。
S4、将箔材5按需要的长度进行裁切然后叠层；叠层是按照上层箔材的结合区位于其相邻下层箔材的支撑区中心位置设置；
S5、炉内钎焊，当进行钎焊时，焊料为钎焊料；
S6、焊后放入平面拉网机拉伸成金属蜂窝芯成品。
本申请的发明目的是为了解决现有金属蜂窝芯制备工艺中钎焊材料漫流后箔材结合无法分开的技术缺陷，基于此，本发明利用涂布机在箔材表面以等间距间隔涂布阻焊支撑料4和焊料3，箔材上涂布焊料的区域为结合区1，涂布阻焊支撑料的区域为支撑区2，结合区1和支撑区2一一交错排布；利用阻焊支撑料一方面隔绝结合区防止钎焊时结合区焊料的漫流，解决了非结合区(支撑区)无法拉开的问题；再一方面能对箔材进行一定支撑，防止支撑区铝箔因接触而产生的冶金结合问题。
实施例2
如图1至图3所示，一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、准备焊料和阻焊支撑料置于涂布机中，
对箔材进行预处理，去除表面油污的步骤；
S2、将箔材例如普通铝箔送入涂布机；
S3、利用涂布机在箔材表面以等间距间隔涂布阻焊支撑料和焊料，箔材上涂布焊料的区域为结合区1，涂布阻焊支撑料的区域为支撑区2，结合区和支撑区一一交错排布；例如所述阻焊支撑料的主要成分可为Al2O3或MgO或SiC，所述焊料主要成分可为铝硅钎焊粉；
S4、将箔材5按需要的长度进行裁切然后叠层；叠层是按照上层箔材5的结合区位于其相邻下层箔材的支撑区中心位置设置；以最底层的箔材5为例其在支撑区涂覆有阻焊支撑料，每个支撑区之间都隔有一个结合区1，在最底层的箔材上叠放一层箔材，最底层箔材的结合区1位于上层箔材的支撑区2的中心位置，并且支撑区2之间隔有一个结合区1，以此类推；
S5、在氮气或氩气保护下炉内钎焊，钎焊时的温度为450℃～700℃，压力为0～6MPa，保温时间为0～30min；
S6、焊后拉伸成金属蜂窝芯成品。
为了去除箔材5表面的氧化膜，从而更好地进行焊接，所述焊料3中混有用于去除氧化膜的焊剂。
优选的，所述支撑区2的宽度为结合区1宽度的3倍。
为了满足蜂窝板可大批量生产地需求，防止阻焊支撑料4及焊料3自箔材上脱落，所述阻焊支撑料中混有粘结剂，所述焊料中混有粘结剂。
优选的，所述步骤S3中涂布机为双涂覆单元涂布机，其对箔材一边涂布阻焊支撑料，一边涂布焊料。可理解的是焊料涂覆单元在上游或阻焊支撑料涂覆单元在上游均可，此方式不同于将整张箔材涂布完阻焊支撑料后再整张涂布焊料的方式。效率更高，涂布位置更准确。
如图4和图5所示，所述双涂覆单元涂布机可为如下结构：
包括放料单元100、第一涂布单元200、第二涂布单元300、储料单元400和裁切单元500，所述放料单元100、第一涂布单元200、第二涂布单元300、储料单元400和裁切单元500由上游至下游依次排布，所述放料单元100包括用于对待涂布箔材的张力进行控制的张力控制机构，所述张力控制机构包括若干个张力控制辊10，所述第一涂布单元200包括料斗20、版辊21和浮动胶辊22，所述版辊21的底部没入料斗20中，所述浮动胶辊22位于版辊21上方，所述浮动胶辊22与版辊21之间形成涂料工位，所述第二涂布单元300结构与第一涂布单元200结构相同，所述第一涂布单元200的料斗20和第二涂布单元300的料斗中一个盛装阻焊支撑料，另一个盛装焊料；所述储料单元包括若干个过渡辊40，箔材绕于过渡辊40上呈S型排布，所述裁切单元500包括由于牵引箔材前行的牵引机构50和用于对箔材进行裁切的裁切机构。
进一步，所述第一涂布单元200的浮动胶辊22与第一涂布单元200的机架滑动连接，可相对机架上下浮动；所述版辊21的辊面上凸出形成有若干条均匀间隔分布的直线型版纹21a，所述第二涂布单元300的浮动胶辊与第二涂布单元300的机架滑动连接，可相对机架上下浮动。
需要说明的是，本领域技术人员已知的是：现有的涂布机都是只具有一个涂覆单元的涂布设备，由于焊料是必须的，在此基础上，若只能涂一种材料，则只能涂布焊料，如果要既涂焊料又涂阻焊支撑料通过合乎逻辑的分析、推理的情况下，仅能够得出解决方式是，先将整张箔材涂布完阻焊支撑料后再换一台涂布机(乘装焊料)来涂布焊料。
进一步，所述步骤S6中焊后、拉伸前还包括清洗的步骤。若金属蜂窝芯外露使用，为了保持美观可以将阻焊支撑料洗去，若进一步制成金属蜂窝板则无需清洗，该结构为相对疏松结构具有吸声、吸能作用，其阻焊支撑料可提高其减振降噪的效果。
在焊后清洗之前冷却至450℃以下再出炉。
一种金属蜂窝板的制备方法，其特征在于：包括上述的金属蜂窝芯的制备方法，其还包括以下步骤：
准备金属面板的步骤；
钎料涂覆的步骤；
固定金属面板及金属蜂窝芯的步骤；
金属面板与金属蜂窝芯钎焊的步骤。
实施例3
如图1至图3所示，一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、准备焊料和阻焊支撑料置于涂布机中，为了去除箔材表面的氧化膜，从而更好地进行焊接，所述焊料中混有用于去除氧化膜的焊剂；
S2、将箔材送入涂布机；
S3、利用涂布机在箔材表面以等间距间隔涂布阻焊支撑料和焊料，箔材上涂布焊料的区域为结合区1，涂布阻焊支撑料的区域为支撑区2，结合区和支撑区一一交错排布；所述支撑区的宽度为结合区宽度的3倍,阻焊支撑料可避免扩散焊时边界漫延；
S4、将箔材按需要的长度进行裁切然后叠层；叠层是按照上层箔材的结合区位于其相邻下层箔材的支撑区中心位置设置；
S5、炉内扩散焊；
S6、焊后放入平面拉网机拉伸成金属蜂窝芯成品。
上述实施例相比现有技术至少具有如下优点：
1.本申请在支撑区涂布阻焊支撑料，能够使叠层结束的箔材在钎焊炉内钎焊时有效避免因钎焊材料漫流所导致的支撑区冶金结合，避免了钎焊时上下两层箔材全部贴合在一起，无法拉伸成蜂窝芯的问题。
2.按照上述实施例钎焊完成后在箔材表面留下的阻焊支撑料可以清洗，也可以不清洗，如金属蜂窝芯外露使用，则需要清洗干净，保证美观。如再进一步制作成金属蜂窝板，则无需清洗。因为该结构为相对疏松结构具有吸声、吸能作用，其阻焊支撑料可提高其减振降噪的效果。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、准备焊料和阻焊支撑料置于涂布机中；
S2、将箔材送入涂布机；
S3、利用涂布机在箔材表面以等间距间隔涂布阻焊支撑料和焊料，箔材上涂布焊料的区域为结合区，涂布阻焊支撑料的区域为支撑区，结合区和支撑区一一交错排布；所述支撑区的宽度为结合区宽度的3倍；所述步骤S3中涂布机为双涂覆单元涂布机，其对箔材一边涂布阻焊支撑料，一边涂布焊料；所述双涂覆单元涂布机可为如下结构：包括放料单元、第一涂布单元、第二涂布单元、储料单元和裁切单元，所述放料单元、第一涂布单元、第二涂布单元、储料单元和裁切单元由上游至下游依次排布，所述放料单元包括用于对待涂布箔材的张力进行控制的张力控制机构，所述张力控制机构包括若干个张力控制辊，所述第一涂布单元包括料斗、版辊和浮动胶辊，所述版辊的底部没入料斗中，所述浮动胶辊位于版辊上方，所述浮动胶辊与版辊之间形成涂料工位，所述第二涂布单元结构与第一涂布单元结构相同，所述第一涂布单元的料斗和第二涂布单元的料斗中一个盛装阻焊支撑料，另一个盛装焊料；所述储料单元包括若干个过渡辊，箔材绕于过渡辊上呈S型排布，所述裁切单元包括由于牵引箔材前行的牵引机构和用于对箔材进行裁切的裁切机构；
S4、将箔材按需要的长度进行裁切然后叠层；
S5、炉内钎焊或扩散焊；
S6、焊后拉伸成金属蜂窝芯成品。
2.如权利要求1所述的一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述焊料中混有用于去除氧化膜的焊剂。
3.如权利要求1所述的一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述阻焊支撑料中混有粘结剂，所述焊料中混有粘结剂。
4.如权利要求1所述的一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述箔材为铝箔。
5.如权利要求1所述的一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述步骤S4中的叠层是按照上层箔材的结合区位于其相邻下层箔材的支撑区中心位置设置。
6.如权利要求1所述的一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述步骤S6中焊后、拉伸前还包括清洗的步骤。
7.如权利要求1所述的一种金属蜂窝芯的制备方法，其特征在于，
所述步骤S2前还包括对箔材进行预处理，去除表面油污的步骤。
8.一种金属蜂窝板的制备方法，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的金属蜂窝芯的制备方法，其还包括以下步骤：
准备金属面板的步骤；
钎料涂覆的步骤；
固定金属面板及金属蜂窝芯的步骤；
金属面板与金属蜂窝芯钎焊的步骤。
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