Сотовый заполнитель из бумаги

Авторы патента:

B29D9/00 - Изготовление слоистых изделий

7 B32B3/12 -

Полезная модель относится к конструкции сотовых заполнителей и может быть использована: в авиастроении, судостроении, автомобильной промышленности при изготовлении хвостовых облегченных силовых панелей, а также профильных конструкций несущих крыльев и фюзеляжа самолета, также может быть использована при изготовлении корпусов маломерных судов. Технической задачей полезной модели является снижение массовой характеристики при увеличении прочностной. С этой целью предлагается сотовый конструктив содержащий равномерную структуру состоящую из сот правильной шестигранной призмы, выполненных из бумаги пропитанной эпоксидно-винил-эфирной смолой или из группы винил-эфирных смол; размеры сот по площади определяются расчетной прочностью нужного конструктива и лежат в пределах от 1 до 45 мм², длина призм определяется нужной формой конструктива; соты выполнены из целлюлозной бумаги толщиной 30-50 микрон с удельным сопротивлением на разрыв/сжатие после пропитки в пределах 20-50 кг/мм² соответственно выбранной толщине бумаги; толщина бумаги и размер сот определяются из требуемой механической прочности.

Известна многослойная рабочая обшивка крыла, при которой межобшивочное пространство заполняется специальной фольгой в виде сот или сплошным пенопластом. Крепление обшивки и заполнителя осуществляется с помощью клея. Толщина такой обшивки достигает 15-20 мм, что позволяет получить большую жесткость конструкции и даже избежать применения стрингеров, см. «Основы авиации», Г.А.Никитин и Е.А.Кузнецов, М, Транспорт. 1972 г, стр.76.

Недостатком данных заполнителей является большой вес, даже у пенопласта, что неприемлемо для малой авиации, а также недостаточная коррозионная стойкость (у сот из фольги), что особенно нежелательно во влажном климате, также низкая технологичность при изготовлении.

Известная конструкция сотовой панели, как и конструкция из стеклосотопласта и углестеклосотопласта, представляет собой трехслойный материал с несущими обшивками (верхней и нижней из стеклотекстолита или углепластика) и заполнителем из панелей стеклосотовых, отличающийся тем, что в панелях сотовых верхняя и нижняя обшивки выполнены из материала Органит 7ТЛ-Б(0)-2-Ш ТУ 6-19-25-86, заполнитель из панелей, изготовленных из высокотермостойкой бумаги Фенилон (БФСК) ТУ 13-04-5 98-81 и склеенных между собой пленкой клеевой ВК-46 ТУ 6-41-1499-89; все открытые торцы панелей заполняются

пастой ВПЗ-1-55, для предотвращения попадания влаги в заполнитель, см. Патент РФ №2001115042.

Недостатки: конструктив очень сложен в изготовлении, т.е. не технологичен, также имеет дорогие специальные составляющие, требует много времени на изготовление, в результате не отвечает требованию: «стоимость-эффективность».

Известен сотовый конструктив, см. Патент РФ №2097193, который выполнен в виде трехгранников с плоскими гранями, в котором и размещены объемные элементы в сотовом заполнителе в заданном порядке по заданному рисунку, соединенные друг с другом внахлест по плоскостям соприкосновения.

Недостатки: данный конструктив состоит из сот треугольной формы, которые не обладают такой прочностью как шестигранные и работает отлично только по направлению действующей силы, также он не технологичен, а следовательно дорог - прототип.

К недостаткам прототипа также следует отнести не самый удачный выбор примененного материала, а пропитка материала чисто эпоксидной смолой при всех своих положительных свойствах довольно сложна в технологии, что удорожает стоимость.

Технической задачей полезной модели является снижение массовой характеристики при увеличении прочностной.

С этой целью предлагается сотовый конструктив содержащий равномерную структуру состоящую из сот правильной шестигранной призмы, выполненных из бумаги пропитанной эпоксидно-винил-эфирной смолой или из группы винил-эфирных смол; размеры сот по площади определяются расчетной прочностью нужного конструктива и лежат в пределах от 1 до 45 мм², длина призм определяется нужной формой конструктива; соты выполнены из целлюлозной бумаги толщиной 30-50 микрон с удельным сопротивлением на разрыв/сжатие после пропитки в пределах 20-50 кг/мм² соответственно выбранной толщине бумаги; толщина бумаги и размер сот определяются из требуемой механической прочности.

Сама конструкция обычная и не требует каких либо разъяснении. Интерес представляет непосредственно материал и клеевая основа. Применение в качестве материала обычной целлюлозной бумаги толщиной 20-40 микрон позволяет резко снизить вес остового конструктива, а пропитка эпоксидно-винил-эфирной смолой или смолой группы винил-эфирной позволяет:

- получить конструктивные сотовые заполнители как профилированные, так и 3-х слойные;

- по прочности полученный конструктив не уступает металлическому (из фольги);

- по весу значительно меньше;

- по коррозионным свойствам намного выше;

- по технологичности значительно превосходит, т.к. пропитка идет холодным способом (холодное отвердение);

- позволяет производить механическую обработку до растяжения. Т.о. данный конструктив имеет много преимуществ перед традиционными и имеет хорошие перспективы особенно в авиации и в малом судостроении.

1. Сотовый заполнитель из бумаги содержит равномерную структуру, состоящую из сот правильной шестигранной призмы, выполненных из бумаги, пропитанной эпоксидно-винил-эфирной смолой или из группы винил-эфирных смол.

2. Сотовый заполнитель из бумаги по п.1, отличающийся тем. что размеры сот по площади определяются расчетной прочностью и лежат в пределах от 1 до 5 мм², длина призм определяется нужной формой сотового заполнителя.

3. Сотовый заполнитель из бумаги по пп.1 и 2, отличающийся тем, что соты выполнены из целлюлозной бумаги толщиной 30-50 мкм с удельным сопротивлением на разрыв/сжатие после пропитки в пределах 20-50 кг/мм² соответственно выбранной толщине бумаги.