一种六边形金属蜂窝结构的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料制备领域，具体涉及一种六边形金属蜂窝结构的制备方法。
【背景技术】
[0002]蜂窝夹芯板由于重量轻、强度高、刚性大、稳定性好、隔热、隔声等一系列优点，在飞机、列车、船舶、建筑等领域广泛使用。与胶粘蜂窝板和复合材料蜂窝板相比，金属蜂窝板在强度和使用寿命上具有较大的优势，且能够满足复杂多变的环境要求，具有可靠性高的优点。但目前的金属蜂窝板在制备方法上存在流程复杂、设备成本高的缺陷。
【发明内容】
[0003]针对以上问题，本发明提供一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，其生产流程简单、设备成本要求低，所生产的产品具有强度高的优点。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种六边形金属蜂窝结构的制备方法，所述六边形金属蜂窝结构包括正六边形金属蜂窝芯以及设于其上下两侧的盖板，所述六边形金属蜂窝结构的制备方法包括:
[0006](I)金属板材选择:根据强度、重量、使用环境的要求，选择材料类型、厚度合适的金属板材；
[0007](2)材料切割:根据正六边形金属蜂窝芯胞元的高度要求，对金属板材进行切割；
[0008](3)辊压成型:将切割后的金属板材采用辊压法制成半正六边形蜂窝条；
[0009](4)清洗烘干:对半正六边形蜂窝条表面进行清洗及烘干处理；
[0010](5)钎料涂覆:将半正六边形蜂窝条和备好的面板放置到钎剂溶液中，使钎剂均匀附在材料表面；
[0011](6)结构装配:先将半正六边形蜂窝条按规律并排后通过点焊进行固定成正六边形金属蜂窝芯，再在正六边形金属蜂窝芯上下侧装配上盖板，形成六边形金属蜂窝结构；
[0012](7)整体钎焊:将装配好的六边形金属蜂窝结构放入钎焊炉进行钎焊。
[0013]作为优选的实施方式，步骤(2)中对金属板材进行切割的宽度等于正六边形金属蜂窝芯胞元的高度。
[0014]作为优选的实施方式，步骤(4)中先用5%Na2C03溶液60°C?70°C超声波清洗20s?30s，然后蒸馏水冲洗，清洗完后放到烘箱内100°C烘30分钟。
[0015]作为优选的实施方式，步骤(5)中采用超声波振动，使钎剂均匀附在材料表面。
[0016]作为优选的实施方式，步骤(7)中利用陶瓷材料将装配好的六边形金属蜂窝结构夹紧后再放入钎焊炉进行钎焊。
[0017]作为优选的实施方式，步骤(7)中钎焊温度低于正六边形金属蜂窝结果所用金属板材的熔点20%以上，钎焊间隙0.03mm?0.05mm，保温时间10?15分钟。
[0018]本发明的有益效果是:本发明的流程简单，易于实现，整体流程所涉及的切割、辊压、钎焊等步骤都可以利用现有设备完成，设备成本要求低，生产方便;所生产的金属蜂窝板材能够保证结构连接部位的连接强度，不存在局部缺陷，整体力学性能优良，同时可实现隔热、抗冲击等多种功能。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】进行进一步的说明:
[0020]图1为本发明的流程图；
[0021 ]图2为正六边形蜂窝条装配成正六边形金属蜂窝芯的原理示意图。
【具体实施方式】
[0022]参照图1，本发明的六边形金属蜂窝结构的制备方法主要由(I)金属板材选择、(2)材料切割、(3)辊压成型、(4)清洗烘干、(5)钎料涂覆、(6)结构装配、(7)整体钎焊等步骤组成。
[0023]步骤(I)进行金属板材选择时，根据强度、重量、使用环境的要求，对金属蜂窝结构进行强度、刚度要求的结构设计，得到蜂窝的几何尺寸，包括蜂窝厚度、高度、胞元大小、面板厚度等，进而选择材料类型、厚度合适的金属板材。步骤(2)进行材料切割时，根据正六边形金属蜂窝芯胞元的高度要求，具体是对金属板材进行切割的宽度等于正六边形金属蜂窝芯胞元的高度，对金属板材进行切割，切割后金属板材会被分成多条矩形金属直条。步骤
(3)进行辊压成型时，将切割后的金属板材采用辊压法制成半正六边形蜂窝条，如图2所示，步骤(2)中得到矩形金属直条经过辊压后变成半六边形蜂窝条。步骤(4)进行清洗清洗烘干时，对半正六边形蜂窝条表面进行清洗及烘干处理，具体地，先用5 ^Na2CO3溶液60°C?70°C超声波清洗20s?30s，然后蒸馏水冲洗，清洗完后放到烘箱内100°C烘30分钟。步骤(5)进行钎料涂覆时，将半正六边形蜂窝条和备好的面板放置到钎剂溶液中，使钎剂均匀附在材料表面，为了保证涂覆效果，此步骤中用超声波振动，使钎剂均匀附在材料表面。步骤(6)进行结构装配时，如图2所示，先将半正六边形蜂窝条按规律并排后通过点焊进行固定成正六边形金属蜂窝芯，图2中示出的是半正六边形蜂窝条未固定的分离状态，再在正六边形金属蜂窝芯上下侧装配上盖板，形成六边形金属蜂窝结构。步骤(7)进行整体钎焊时，将装配好的六边形金属蜂窝结构放入钎焊炉进行钎焊，为了更好地固定，此步骤中一般利用陶瓷材料将装配好的六边形金属蜂窝结构夹紧后再放入钎焊炉进行钎焊，具体应用时，钎焊温度低于正六边形金属蜂窝结果所用金属板材的恪点20%以上，钎焊间隙0.03mm?0.05mm，保温时间10?15分钟。
[0024]下面以具体的实施例对本发明的制备方法进行举例说明。
[0025]根据材料强度、重量、使用环境要求，选择不锈钢板材制备蜂窝结构，蜂窝厚度t=
0.3mm，胞元高度H。= 8mm，胞元大小c = 6mm，盖板厚度tf = Imm ；根据胞元高度要求，对金属板材进行切割，切割宽度为8_;将切割后的不锈钢板材，采用辊压法制成半正六边形蜂窝条；将面板及半正六边形蜂窝条，先用5 ^Na2CO3溶液60°C?70°C超声波清洗20s?30s，然后蒸馏水冲洗，清洗完成后在烘箱内100°C烘30分钟;将面板和半正六边形蜂窝条放置到钎剂溶液中，焊料采用BN1-2，用超声波振动，使钎剂均匀附在材料表面;材料从钎焊液中取出后，先将半正六边形蜂窝条装配在一起，装配过程中进行适当少量的点焊进行固定，再将上下两块盖板与蜂窝芯装配在一起；用陶瓷材料通过挤压上下两块面板，将装配好的蜂窝结构夹紧，放入钎焊炉进行钎焊，钎焊温度1040°C?1060°C，保温10?15分钟，自然冷却后取出，即得到六边形不锈钢金属蜂窝结构。
[0026]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，所述六边形金属蜂窝结构包括正六边形金属蜂窝芯以及设于其上下两侧的盖板，其特征在于:所述六边形金属蜂窝结构的制备方法包括: (1)金属板材选择:根据强度、重量、使用环境的要求，选择材料类型、厚度合适的金属板材； (2)材料切割:根据正六边形金属蜂窝芯胞元的高度要求，对金属板材进行切割； (3)辊压成型:将切割后的金属板材采用辊压法制成半正六边形蜂窝条； (4)清洗烘干:对半正六边形蜂窝条表面进行清洗及烘干处理； (5)钎料涂覆:将半正六边形蜂窝条和备好的面板放置到钎剂溶液中，使钎剂均匀附在材料表面； (6)结构装配:先将半正六边形蜂窝条按规律并排后通过点焊进行固定成正六边形金属蜂窝芯，再在正六边形金属蜂窝芯上下侧装配上盖板，形成六边形金属蜂窝结构； (7)整体钎焊:将装配好的六边形金属蜂窝结构放入钎焊炉进行钎焊。2.根据权利要求1所述的一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，其特征在于:步骤(2)中对金属板材进行切割的宽度等于正六边形金属蜂窝芯胞元的高度。3.根据权利要求1所述的一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，其特征在于:步骤(4)中先用5%Na2C03溶液60°C?70°C超声波清洗20s?30s，然后蒸馏水冲洗，清洗完后放到烘箱内100°C烘30分钟。4.根据权利要求1所述的一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，其特征在于:步骤(5)中采用超声波振动，使钎剂均匀附在材料表面。5.根据权利要求1所述的一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，其特征在于:步骤(7)中利用陶瓷材料将装配好的六边形金属蜂窝结构夹紧后再放入钎焊炉进行钎焊。6.根据权利要求1所述的一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，其特征在于:步骤(7)中钎焊温度低于正六边形金属蜂窝结果所用金属板材的熔点20%以上，钎焊间隙0.03mm?.0.05mm,保温时间1?15分钟。
【专利摘要】本发明公开了一种六边形金属蜂窝结构的制备方法，主要由金属板材选择、材料切割、辊压成型、清洗烘干、钎料涂覆、结构装配、整体钎焊等步骤组成。本发明的流程简单，易于实现，整体流程所涉及的切割、辊压、钎焊等步骤都可以利用现有设备完成，设备成本要求低，生产方便；所生产的金属蜂窝板材能够保证结构连接部位的连接强度，不存在局部缺陷，整体力学性能优良，同时可实现隔热、抗冲击等多种功能。
【IPC分类】B23K1/008, B23K101/02, B23K1/20
【公开号】CN105499734
【申请号】CN201610022626
【发明人】李明峻, 侯卫国, 李骁, 刘永明, 卫能
【申请人】芜湖赛宝信息产业技术研究院有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月12日