一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113954285A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111390801.XB29K75/00(2006.01)(22)申请日2021.11.23B29K507/04(2006.01)(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路麓山门1号(72)发明人徐世伟肖培杰蒋彬辉李光耀秦云(74)专利代理机构昆明金科智诚知识产权代理事务所(普通合伙)53216代理人杨钊霞(51)Int.Cl.B29C44/18(2006.01)B29C44/34(2006.01)B29C44/42(2006.01)B29C44/60(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺(57)摘要本发明公开了一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺，包括以下步骤：S1、取复杂外形的空腔结构的第一夹层，对其内部型腔进行划分；S2、切割泡沫铝样件，置于第一夹层中；S3、取第二夹层与第一夹层进行一体化连接；S4、将聚氨酯发泡时所用的黑料、白料、发泡剂与Fe、Ni磁性颗粒及石墨烯，搅拌制成发泡原液；S5、将复杂外形空腔结构作为模具，采用高压注射机将发泡原液注射到模具中；S6、整体施加超声波，并施加磁场；S7、对模具空腔施加均匀压强；S8、关闭预热炉、超声波，快速泄压，对第一夹层底部的形状不规则处施加可变磁场强度，正常冷却至室温取出。本发明采用泡沫铝填充不规则结构的方式来解决泡沫铝板材难以二次加工的问题。CN113954285ACN113954285A权利要求书1/1页1.一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、取复杂外形的空腔结构的第一夹层(1)，对其内部型腔进行划分，形成形状规则的支撑承载区(2)和形状不规则的连接区(3)，其中，第一夹层(1)中的形状不规则连接区(3)应为连续不中断，且预留有与外界通气的流道口(4)；S2、按照形状规则的支撑承载区(2)来切割已发泡好的泡沫铝样件(5)，置于第一夹层(1)中所对应的位置；S3、取与第一夹层(1)相匹配的第二夹层(6)，对第二夹层(6)和已填充部分泡沫铝的第一夹层(1)进行一体化连接，形成复杂外形空腔结构；S4、在25℃下将聚氨酯发泡时所用的黑料、白料、发泡剂混合，再添加1％～3％剂量的Fe、Ni磁性颗粒，以及0.5％～1％剂量的石墨烯，搅拌制成发泡原液；S5、将复杂外形空腔结构作为模具，置于预热炉，控制模具温度为40℃，对模具空腔抽真空，对所有的与外界通气的流道口(4)，采用高压注射机以14MPa压力将一定体积的发泡原液注射到模具中；S6、整体施加超声波，立即对形状规则的支撑承载区(2)施加小强度磁场，施加时间为3s，对形状不规则的连接区(3)施加大强度不均匀磁场，施加持续时间为2s，后续施加1s与形状规则的支撑承载区(2)等强度大小的磁场；S7、对模具空腔施加不小于10MPa的均匀压强，保压持续2s；S8、关闭预热炉、超声波，快速泄压，使模具空腔压强与大气压持平，添加挡板(7)以堵住流道口(4)，仅对第一夹层(1)底部的形状不规则的连接区(3)施加可变磁场强度，其他磁场关闭，正常冷却至室温取出。2.根据权利要求1所述的一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺，其特征在于：步骤S2中，第一夹层(1)内还放置有用于挡住泡沫铝样件(5)的限位泡沫铝(8)。3.根据权利要求1所述的一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺，其特征在于：步骤S4中，速度搅拌为2500rpm/min，搅拌时间8min。4.根据权利要求1所述的一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺，其特征在于：步骤S6中，形状不规则的连接区(3)内部所施加大强度磁场的大小与流道口(4)之间的距离有关，远离流道口(4)的位置磁场强度越大。5.根据权利要求1所述的一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺，其特征在于：步骤S8中，在第一夹层(1)底部外表面放置温度传感器，所施加的可变磁场强度与温度有关，随着温度越高，磁场强度越小。2CN113954285A说明书1/4页一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺技术领域[0001]本发明涉及材料加工技术领域，特别涉及一种不规则轻质高强结构泡沫铝填充工艺。背景技术[0002]泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征。它密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装。泡沫铝的这些优异性能使其在当今的材料领域具有广阔的应用前景，是很有开发前途的工程材料，特别是在交通运输工业，航天事业和建筑结构工业等方面