Заполнитель с ферменной объемной структурой многослойной композитной панели

Авторы патента:

B32B7/00 - Слоистые изделия, изготовленные из слоев с различными физическими свойствами или отличающиеся взаимосвязанными слоями (отличительные особенности см. соответствующие группы, например ориентация волокон B32B 5/02; слоистые изделия, отличающиеся использованием веществ B32B 9/00-B32B 29/00)

B32B3/12 - отличающиеся слоем равномерно расположенных ячеек, выполненных как одно целое или каждая по отдельности, или путем соединения отдельных полос, например подобно структуре пчелиных сот

B32B15/00 - Слоистые изделия, содержащие в основном металл

B21D47/00 - Изготовление жестких структурных элементов или узлов, например ячеистой структуры

Владельцы патента RU 2715157:

Кузьмин Валерий Анатольевич (RU)

Изобретение относится к заполнителю с ферменной объемной структурой и может быть использовано при производстве многослойных композитных панелей. Заполнитель состоит из периодически повторяющихся открытых ячеек, образованных ребрами усеченных тетраэдальных элементов, при этом вершины ячеек заполнителя образуют площадки контакта между частями конструкции композитной панели. Изобретение обеспечивает расширение конструктивного разнообразия заполнителей, упрощение промышленной технологии изготовления, повышение производительности, а также простое, надежное и технологичное соединение с другими частями конструкции композитной панели и повышение эксплуатационных характеристик композитной панели. 5 ил.

Изобретение относится к заполнителям с ферменной объемной структурой и может быть использовано при производстве многослойных композитных панелей. Конструкция многослойной композитной панели состоит из заполнителя, изготовленного из различных сплавов металлов и обшивок, изготовленных из различных материалов таких как сплавы металлов, стекло, керамика, натуральный камень и другие материалы, применяемые в строительстве, мебельном производстве, транспортном машиностроении, судостроении и других отраслях промышленности. Заполнитель с ферменной объемной структурой состоит из периодически повторяющихся открытых ячеек, образованных ребрами усеченных тетраэдальных элементов. Вершины ячеек заполнителя образовывают площадки контакта заданной формы, обеспечивают создание качественного соединения между частями конструкции композитной панели, их склеивают связующими материалами, сваривают, паяют, соединяют любым способом, исключающим взаимное перемещение. Изобретение решает задачу создания заполнителя с площадками контакта, которые обеспечивают простое, надежное и технологичное соединение с другими частями конструкции композитной панели.

Существует большое разнообразие заполнителей, имеющих самые различные конструктивные формы и структуры: заполнитель сплошной структуры; сотово ячеистой структуры; гофровой структуры; стеночной и ферменной структуры и др. (см. справочник «Конструкции с заполнителем», Панин В.Ф., Гладков Ю.А., М.: Машиностроение, 1991., с. 9). Наиболее распространенным типом заполнителя, применяемым в промышленности, является заполнитель с сотовой ячеистой структурой. При всех преимуществах данный вид заполнителя обладает рядом существенных недостатков, таких как: сложность изготовления заполнителя, образование галтелей связующего материала между гранями ячеек заполнителя с обшивками и то, что в процессе эксплуатации в закрытых ячейках накапливается конденсат, который увеличивает вес панели, приводит к коррозии, а при низких температурах к разрушению конструкции панели.

Предлагаемый заполнитель объединяет лучшие свойства сотово-ячеистой, гофрово-трапециевидной и ферменно-стоечной структуры. Заполнитель с ферменной объемной структурой состоит из периодически повторяющихся открытых ячеек, образованных ребрами усеченных тетраэдальных элементов, что препятствует накоплению конденсата внутри ячеек.

Наиболее близким по технической сущности, взятым в качестве прототипа, является изобретение «Ферменный заполнитель многослойной панели» (патент RU 2580729 C1, опубликовано 10.04.2016, МПК B32B 7/00 (2006.01), B21D 47/00 (2006.01)).

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции заполнителя, необходимость применения высокоточной сборки заполнителя из отдельных стержневых и зигзагообразных элементов, наличие на площадке контакта шипа, что требует дополнительной перфорации обшивок композитной панели и усложняет использование данного заполнителя в непрерывных технологических процессах производства. При изготовлении панели для обустройства навесных фасадов зданий или отделки внутренних помещений в строительной отрасли помимо требований, связанных с прочностью и надежностью, предъявляются требования связанные с внешним видом панелей. По этой причине перфорация лицевой обшивки композитной панели будет затруднительна.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение конструктивного разнообразия заполнителей, повышение производительности и упрощение промышленной технологии изготовления.

Технический результат достигается тем, что заполнитель с ферменной объемной структурой состоит из периодически повторяющихся открытых ячеек, образованных ребрами усеченных тетраэдальных элементов. Вершины ячеек заполнителя образовывают площадки контакта заданной формы и размера. Образованные площадки контакта обеспечивают создание качественного соединения между частями конструкции композитной панели. Наличие вышеприведенной совокупности существенных признаков позволяет значительно снизить себестоимость производства многослойных композитных панелей на его основе.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг. 1 заполнитель с ферменной объемной структурой, состоящей из периодически повторяющихся открытых ячеек образованных ребрами усеченных тетраэдальных элементов, где 1 - ребра усеченных тетраэдров, направленных перпендикулярно направлению проката, 2, 3 - ребра грани усеченного тетраэдра, лежащей в плоскости, совпадающей с направлением проката, при окончательном формировании ферменного заполнителя; 4 - площадка контакта.

на фиг. 2 многослойная композитная панель на основе заполнителя с ферменной объемной структурой, где 5 - внешняя обшивка, 6 - заполнитель.

на фиг. 3 способ укладки двух заполнителей с взаимным смещением.

на фиг. 4 способ укладки двух заполнителей друг на друга.

на фиг. 5 способ укладки двух заполнителей друг на друга с использованием промежуточных (межслойных) цельных листов, расширенных или перфорированных.

Для повышения эксплуатационных характеристик композитной панели предлагаемый заполнитель позволяет использовать несколько способов:

1. повышают плотность заполнения между обшивками, укладывают два заполнителя с ячейками, образованных ребрами усеченных тетраэдальных элементов, в один слой, взаимно смещают в продольном и поперечном направлении таким образом, чтобы ребра 1 (фиг. 3) усеченных тетраэдров первого из заполнителей, направленных перпендикулярно направлению проката при окончательном формировании ферменного заполнителя, были пропущены между ребрами 2 и 3 (фиг. 3) грани усеченного тетраэдра, лежащей в плоскости, совпадающей с направлением проката второго заполнителя.

2. увеличивают расстояние между внешними обшивками 5 (фиг. 2), укладывают слоями друг на друга заполнители 6 (фиг. 5) с использованием промежуточных (межслойных) листов или без них. Промежуточные (межслойные) листы 7 (фиг. 5) могут быть выполнены цельными, а также расширенными на просечно-вытяжном оборудовании, или перфорированными с образованием ячеек заданной формы, обеспечивающих связь между площадками заполнителей.

Заполнитель с ферменной объемной структурой многослойной композитной панели состоит из периодически повторяющихся открытых ячеек, образованных ребрами усеченных тетраэдальных элементов, вершины ячеек заполнителя образуют площадки контакта между частями конструкции композитной панели.

Изобретение относится к конструкции листового композитного материала, упрочненного углеродной тканью и металлом, который может быть использован в различных отраслях промышленности при конструировании жестких обечаек и покрытий, стойких к агрессивным средам и повышенной температуре.

Композиционный слоистый самозалечивающийся материал (варианты) // 2710623

Изобретение относится к слоистым композитам (варианты), обладающим способностью самостоятельно восстанавливать свою целостность после причиненных им механических повреждений (самозалечиваться), применяются для изготовления конструкций, которым необходима защита от возникновения дефектов, в частности для изготовления конструкций с внутренней атмосферой, например, для герметичных объектов.

Способ изготовления заполнителя с ферменной объемной структурой и многослойных панелей на его основе // 2710177

Изобретение относится к способам изготовления заполнителя с ферменной объемной структурой и многослойной композитной панели на его основе. Способ изготовления заполнителя с ферменной объемной структурой с периодически повторяющимися усеченными тетраэдальными элементами включает следующие этапы: листы сплавов металлов последовательно просекают и вытягивают, затем вальцуют, таким образом формируют развертку заполнителя на плоскости в виде сетки с ячейками формы, состоящей из ребер и площадок, соединенных между собой, далее прокатывают в перпендикулярном направлении к линии просечки вдоль направления вытяжки и последовательно формируют ячейки заполнителя в форме усеченных тетраэдров, образованных из ребер и площадок, в соответствии с исходной разверткой заполнителя, с возможностью образования усечёнными вершинами ячеек заполнителя площадок контакта.

Лентовидный сухой волокнистый армирующий материал // 2700060

Изобретение относится к области волокнистых армирующих материалов - волокнистых наполнителей или заготовок для композитного материала и касается лентовидного сухого волокнистого армирующего материала.

Процесс и состав для присоединения пенокерамики с сохранением структурных и физических характеристик по поверхности сцепления // 2698658

Группа изобретений относится к керамическому связующему материалу, к композиционной структуре, включающей связующий материал, и к способу формирования отвержденной керамической структуры.

Конструкция панели и соответствующий способ // 2693141

Изобретение относится к новой конструкции панели для транспортного средства, особенно для летательного или космического аппарата, и к новому способу изготовления такой конструкции панели, а также к транспортному средству, которое включает такую конструкцию панели.

Сформированный ламинированием с расплавлением декоративный многослойный материал // 2684366

Изобретение относится к декоративному многослойному материалу, в частности к структурированному декоративному многослойному материалу, включающему следующие непосредственно размещенные друг за другом, прочно соединенные между собой слои A-B-C-D: А: функциональный слой лицевой стороны, включающий один или несколько иономеров и, необязательно, один или несколько диспергированных в слое наполнителей и/или функциональных добавок; В: полимерный промежуточный слой, включающий смесь от 5 до 95 вес.% экструдируемого иономера, экструдируемой смеси иономеров или экструдируемого иономерного компаунда, и от 95 до 5 вес.% полиолефина; С: промежуточный адгезионный слой, включающий один или несколько модифицированных синтетических материалов для адгезивного связывания; D: несущий декоративный рисунок слой на стороне подложки, согласно изобретению слоистый композитный материал из слоев А, В и С соэкструдируется и при температуре выше температуры плавления слоистого композитного материала подвергается ламинированию с расплавлением с несущим декоративный рисунок слоем на стороне подложки.

Сетчатая структура углеродного материала и способ для ее производства // 2676287

Изобретение может быть использовано при изготовлении углеродсодержащих композиционных и конструкционных материалов. Поверхность углеродного материала галогенируют путём его обработки галогенсодержащим газом от 1 с до 24 ч при температуре 0–600 °C.

Способ металлизации полиимидной пленки // 2673294

Изобретение относится к технологии создания тонкопленочных экологически чистых солнечных батарей и может найти применение при создании гибких солнечных батарей на основе CdTe, CIGS или CZTS(Se).

Способ, производственная линия и установка для непрерывного изготовления армированного гибкого шланга и шланг, изготовленный с их использованием // 2660082

Изобретение относится к производству шлангов, в частности к способу, производственной линии и установке для непрерывного изготовления армированных гибких шлангов.

Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции // 2710179

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к способу изготовления звукопоглощающей конструкции (ЗПК) резонансного типа, предназначенной для использования в звукопоглощающих панелях турбореактивного двигателя и в транспортной технике, в том числе при изготовлении проточных трактов современных авиационных двигателей, также могут быть использованы для объектов железнодорожного и водного транспорта, строительства, промышленного оборудования.

Способ изготовления заполнителя с ферменной объемной структурой и многослойных панелей на его основе // 2710177

Легкий формованный продукт большого размера и способ его изготовления // 2710175

Изобретение относится к легким формованным продуктам большого размера и к способу изготовления таких формованных продуктов. Легкий трехмерный криволинейный продукт большого размера содержит наружную оболочку из формованной суспендированной целлюлозной массы, гибкий упрочняющий разделитель, соответствующий по форме внутренней стороне наружной оболочки и прикрепленный к ней, и внутреннюю оболочку из формованной целлюлозной массы или гибкого бумажного материала, прикрепленную к разделительному покрытию.

Штамп для формообразования панелей // 2707024

Изобретение может использоваться в изделиях авиационной техники, судостроении и в других отраслях машиностроения. Штамп для формообразования панелей, включающий узел регулирования давления на пуансон, отличающийся тем, что штамп снабжен средством одновременного растяжения панели, выполненным в виде клиновых соединений, подвижно соединенных с рычагами узла регулирования давления.

Способ изготовления складчатого заполнителя из композиционных материалов для многослойных панелей // 2702583

Изобретение относится к технологии изготовления конструкций со складчатой структурой из композиционных материалов и может быть использовано в авиастроении и других отраслях промышленности.

Высокоемкие структуры и монолиты посредством печати пасты // 2699551

Настоящее изобретение относится к структуре для использования в процессах катализа и адсорбции, содержащей многослойные покрытые подложки и каналы между прилегающими многослойными покрытыми подложками, в которой каждая многослойная покрытая подложка содержит подложку, имеющую первую и вторую стороны, и композиционный материал по меньшей мере на первой стороне подложки, причем данный композиционный материал содержит активный материал, выбранный из катализатора или адсорбента, и имеющую отличительные признаки на поверхности композиционного материала, выбранные из канавок, холмов, плато, колонн, цилиндров, бугров, конусов или любого их сочетания, созданные посредством печати, штамповки, формования, волочения или трехмерной печати; и при этом каналы образованы при контакте отличительных признаков в покрытии на первой стороне многослойной структуры со стороной прилегающей многослойной структуры.

Компоновка сотовой основы и содержащая ее многослойная деталь // 2696701

Изобретение относится к области конструктивных материалов и касается компоновки сотовой основы для многослойной детали, используемой в качестве кузовной детали в автомобилестроении.

Опорный узел сотовой панели // 2690811

Изобретение относится к области машиностроения и касается опорного узла сотовой панели, который может быть использован для космических конструкций, в частности сотовых панелей, предназначенных для изготовления корпусов негерметичных космических аппаратов (КА), которые имеют опорные узлы для крепления на своей поверхности конструкций, приборов и оборудования.

Ребристая трехслойная панель // 2687229

Изобретение относится к ребристой панели стреловидного крыла. Техническим результатом является улучшение аэродинамической поверхности панели.

Звукопоглощающая сотовая панель // 2686915

Изобретение относится к многослойным звукопоглощающим панелям с сотовым заполнителем резонансного типа, гасящим звуковые колебания, создаваемые газовыми потоками и их нагнетателями.

Высокопрочная сталь, имеющая повышенную деформируемость, и способ производства такой стали // 2712591

Изобретение относится к листовой стали, пригодной для использования в производстве автомобилей. Химический состав листовой стали с покрытием: 0,17% ≤ углерод ≤ 0,24%, 1,9% ≤ марганец ≤ 2,2%, 0,5% ≤ алюминий ≤ 1,2%, 0,5% ≤ кремний ≤ 1%, 0,05% ≤ хром ≤ 0,2%, 0,015% ≤ ниобий ≤ 0,03%, фосфор ≤ 0,03%, сера ≤ 0,004% и по усмотрению 0,005% ≤ титан 0,05%, 0,001% ≤ молибден 0,05%, остальное железо и неизбежные примеси в результате обработки.