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一种用于航空集装箱的板材的制作方法

时间:2024-02-26 05:23:20

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一种用于航空集装箱的板材的制作方法

本实用新型涉及航空运输技术领域,尤其涉及一种用于航空集装箱的板材。

背景技术:

航空集装箱是根据飞机货舱的形状设计的,以保证货舱有限空间的最大装载率,是航空运输中的主要输送载体,对于形状、重量、用料强度和整体强度都有极高的要求。现有的航空集装箱多采用多块不同形状的合金板进行拼接而成,不仅安装复杂,而且箱体重量较大。为了节约能源而减轻箱体重量,同时又需要满足箱体强度,若选用合金材料,研发成本和使用成本极高。

目前也有少量的航空集装箱尝试选用复合材料作为箱体的板材,但是难以兼顾质轻和结构稳定,严重影响集装箱的使用寿命,尤其是在防水、防火、耐磨和结构强度等方面难以兼顾。

技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的用于航空集装箱的板材。具体地,本实用新型提供一种质轻、强度高、稳定性强、适用于航空集装箱的板材。

为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种用于航空集装箱的板材,所述板材包括依次设置的第一面层、蜂窝芯和第二面层,其中,第一面层和第二面层均采用连续纤维增强热塑性复合材料cfrt,所述蜂窝芯包括沿所述板材厚度方向设置的若干腔体,所述若干腔体纵横交错排列;在所述第一面层和所述蜂窝芯之间设置有第一膜层,在所述蜂窝芯与所述第二面层之间设置有第二膜层。

其中,所述腔体为圆形和/或多边形结构。

其中,所述腔体为单一形状的直通式结构或者不同形状的分段式结构。

其中,所述腔体的壁厚为所述腔体的腔径的1/50~1/20,所述腔径为所述腔体的直径或所述腔体的内切圆的直径。

其中,所述蜂窝芯的厚度为8mm~30mm。

其中,所述第一面层的厚度为0.1mm~0.5mm。

其中,所述第一面层的厚度大于或等于所述第二面层的厚度。

其中,所述第一膜层和所述第二膜层采用聚丙烯材质。

本实用新型提供的板材通过采用蜂窝芯结构减轻板材自重,进而达到减轻集装箱自重的目的;通过采用cfrt材质作为面层,不仅增加板材强度,而且有效保证箱体防水、防火、耐磨、绝缘等性能,使得航空集装箱的箱体材质趋近完美化,具有广阔的应用前景。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述,本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例,并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中,类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,而不是全部实施例。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,可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本实用新型的用于航空集装箱的板材的剖面结构示意图;

图2示例性地示出了本实用新型的板材的一种分体式结构示意图;

图3示例性地示出了本实用新型的板材的另一种分体式结构示意图;

图4示例性地示出了蜂窝芯的一种结构示意图;

图5示例性地示出了蜂窝芯的另一种结构示意图;

图6示例性地示出了蜂窝芯的第三种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实用新型的基本思想是,设计一种可以满足航空集装箱的质轻、结构稳定、强度高、耐磨、防水防火绝缘等需求的板材。利用cfrt材质作板材的面层,不仅确保板材的强度,而且有效保证板材的防火、防潮、绝缘、耐磨等性能;通过设计不同的蜂窝芯结构,结合蜂窝芯的腔体形状、腔径以及壁厚,满足板材结构稳定和强度的需求,同时进一步控制板材的单位重量,实现板材质轻要求。

下面结合附图,对根据本实用新型所提供的用于航空集装箱的板材进行详细描述。

图1示出了本实用新型的板材的一种具体实施例的剖面示意图,参照图1所示,该用于航空集装箱的板材包括依次设置的第一面层1、蜂窝芯2和第二面层3,其中,第一面层1和第二面层3均采用连续纤维增强热塑性复合材料cfrt,保证板材的防火、防潮、绝缘、耐磨等性能,不仅令板材满足航空集装箱的使用需求,而且进一步扩大了板材的适用范围。图2和图3各示出了本实用新型的板材的一种分体示意图,如图2和图3所示,蜂窝芯2包括沿板材厚度方向设置的若干腔体20,若干腔体20纵横交错排列,在实现减重的同时确保支撑强度。

具体地,在第一面层1和蜂窝芯2之间设置有第一膜层4,在蜂窝芯2与第二面层3之间设置有第二膜层5,用以增加蜂窝芯2与第一面层1和第二面层3之间的粘性,保证板材各层之间的连接稳定性。

在实际应用中,腔体20可以选择设置为圆形和/或多边形结构。图4、图5、图6中分别示出了蜂窝芯的一种结构的示意图,图4中的蜂窝芯2的腔体20的截面形状为圆形,图5中腔体20的截面形状为正六边形,图6中腔体20的形状为正方形。另外,腔体20还可以采用五边形、平行四边形、五边形与六边形相组合等可实现的任意结构的截面形状。

需要指出的是,腔体20可以为单一形状的直通式结构,也可以是不同形状的分段式结构。如图2~图6所示的实施例中,腔体20均为单一形状的直通式结构,如圆形、六边形等。在另外的实施例中,也可以采用分段式的结构,例如,一端为圆形、另一端为六边形或三角形或四边形等。也就是说,一个蜂窝芯2可以在其厚度方向包括平行设置的两个或两个以上的芯层,其相邻芯层的腔体截面形状可以相同,也可以不同。

为了在保证板材强度的前提下实现减重的目的,经过发明人大量的试验验证,腔体20的壁厚为腔体20的腔径的1/50~1/20,能够保证板材经受得住可能出现的撞击等破坏力而不变形。此处的腔径为腔体20的直径或腔体20的内切圆的直径。

为了适应不同规格和应用的航空集装箱的需求,蜂窝芯2的厚度可以选择设置为8mm~30mm。

在本实用新型的板材中,第一面层1的厚度为0.1mm~0.5mm。为了便于加工成组装航空集装箱所需的形状,在满足强度需求的同时减轻重量,第一面层1的厚度大于或等于第二面层3的厚度。例如,如果需要将板材进行折弯,可以将第二面层3设计为航空集装箱的内表面,从而便于加工折弯。

由于第一面层1和第二面层3采用cfrt材质,该材质中含有玻璃纤维,其中玻璃纤维的含量越高,与蜂窝芯2之间的粘性则越低,从而在蜂窝芯2与cfrt材质的面层之间增加了膜层,以确保蜂窝芯2与第一面层1、第二面层3之间的粘结强度,保证板材的结构强度和稳定性。示例性地,第一膜层4和第二膜层5可以采用聚丙烯材质,即pp膜。

进一步地,在第一面层1和第二面层3的cfrt材质中,还可以增加抗uv的成分,可以有效防止因紫外线照射而产生的升温和老化。

在实际应用中,可以通过降低cfrt材质的面密度以及蜂窝芯2的容重,来达到进一步减轻板材自重的目的。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施,而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征:

1.一种用于航空集装箱的板材,其特征在于,所述板材包括依次设置的第一面层(1)、蜂窝芯(2)和第二面层(3),其中,第一面层(1)和第二面层(3)均采用连续纤维增强热塑性复合材料cfrt,所述蜂窝芯(2)包括沿所述板材厚度方向设置的若干腔体(20),所述若干腔体(20)纵横交错排列;

在所述第一面层(1)和所述蜂窝芯(2)之间设置有第一膜层(4),在所述蜂窝芯(2)与所述第二面层(3)之间设置有第二膜层(5)。

2.如权利要求1所述的板材,其特征在于,所述腔体(20)为圆形和/或多边形结构。

3.如权利要求1所述的板材,其特征在于,所述腔体(20)为单一形状的直通式结构或者不同形状的分段式结构。

4.如权利要求1所述的板材,其特征在于,所述腔体(20)的壁厚为所述腔体(20)的腔径的1/50~1/20,所述腔径为所述腔体(20)的直径或所述腔体(20)的内切圆的直径。

5.如权利要求1所述的板材,其特征在于,所述蜂窝芯(2)的厚度为8mm~30mm。

6.如权利要求1所述的板材,其特征在于,所述第一面层(1)的厚度为0.1mm~0.5mm。

7.如权利要求1所述的板材,其特征在于,所述第一面层(1)的厚度大于或等于所述第二面层(3)的厚度。

8.如权利要求1所述的板材,其特征在于,所述第一膜层(4)和所述第二膜层(5)采用聚丙烯材质。

技术总结

本实用新型提供了一种用于航空集装箱的板材,所述板材包括依次设置的第一面层、蜂窝芯和第二面层,其中,第一面层和第二面层均采用连续纤维增强热塑性复合材料CFRT,所述蜂窝芯包括沿所述板材厚度方向设置的若干腔体,所述若干腔体纵横交错排列;在所述第一面层和所述蜂窝芯之间设置有第一膜层,在所述蜂窝芯与所述第二面层之间设置有第二膜层。本实用新型提供的板材通过采用蜂窝芯结构减轻板材自重,进而达到减轻集装箱自重的目的;通过采用CFRT材质作为面层,不仅增加板材强度,而且有效保证箱体防水、防火、耐磨、绝缘等性能,使得航空集装箱的箱体材质趋近完美化,具有广阔的应用前景。

技术研发人员:张建侃;张岩;黄均筠;钟新宝;张佳东;朱一

受保护的技术使用者:振石控股集团有限公司

技术研发日:.04.09

技术公布日:.12.20

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