鋁蜂窩鋁板是一種夾層結構的新型復合材料,由上下兩層鋁薄板通過膠粘劑與鋁蜂窩芯復合而成。鋁蜂窩板的面板通常噴涂氟碳涂料或聚酯涂料,氟碳涂層由于具有很好的耐候性與自潔性而廣泛用于室外,聚酯涂層則多用于室內。鋁蜂窩鋁板可以制成質量較輕、強度高、剛性好、板面非常平整的板,可用于結構、墊層、隔斷以及裝飾等場合,例如可用于幕墻、建筑隔板、吸音板、高速列車、船舶、汽車車廂等。鋁蜂窩板的質量除與所選用的材質有關外,主要取決于粘接質量,其關鍵技術指標是剝離強度。下面將介紹影響鋁蜂窩板剝離強度的因素。
1、膠粘劑對鋁蜂窩板剝離強度的影響
(1)采用聚氨酯、環氧樹脂類室溫固化膠粘劑生產的鋁蜂窩板,其粘接強度低,對于蜂窩芯邊長為4mm, 面板厚為1mm,總厚度為10mm的鋁蜂窩板所測的180°剝離強度為4N/mm左右。這種鋁蜂窩板的粘接性、耐候性均較差,使用1年后粘接性能大幅下降。采用這種工藝生產的鋁蜂窩板不適用于室外,但可用于室內做裝飾隔板。
(2)采用環氧膠膜工藝生產的鋁蜂窩板的粘接強度低,對于蜂窩芯邊長為4mm, 面板厚為1mm,總厚度為10mm的鋁蜂窩板所測的180°剝離強度為4N/mm左右,然而其粘接
性能耐候性好,使用1年后其剝離強度下降很小。缺點是鋁蜂窩板的粘接層較脆,長期震動后鋁蜂窩板會發生分層。
(3)采用熱塑性膠膜連續復合工藝生產的鋁蜂窩板的粘接強度是前2種工藝生產的鋁蜂窩板的3-5倍,對于正六邊形蜂窩芯的邊長為4mm,面板厚為1mm,總厚度為10mm的鋁蜂窩板,所測的180°剝離強度值為18N/mm左右。其粘接性、耐候性好,使用1年后其剝離強度下降很小。由于是連續生產,效率高,可滿足短期大批量供貨要求。這種工藝的缺點是所采用的平面連續熱復合機設備價格高,投資巨大。熱塑性膠膜是一種特殊熱熔膠膜,膠膜本身要有很高的內聚強度和拉伸強度,這樣可保證鋁蜂窩板的粘接牢固。如果采用一般的熱熔膠膜,其粘接強度很低,180°剝離強度值僅有3N/mm。
2、生產工藝對鋁蜂窩板剝離強度的影響
采用熱壓機生產鋁蜂窩板,由于熱壓機壓力較大,較難控制,為防止壓塌鋁蜂窩芯,常常放置墊塊。如果墊塊高了,會影響施加的壓力,導致粘接強度低。如采用平面熱復合機,由于壓力是由彈力提供,可以通過調節高度來控制所施加的壓力,因此,采用這種工藝生產的鋁蜂窩板的粘接強度較高,而且很穩定。
3、鋁的表面狀況對鋁蜂窩板剝離強度的影響
鋁表面的油污、臟物和自然形成的松散氧化層會嚴重影響鋁蜂窩板的粘接效果,因此,必須經過清洗和預處理。鋁表面可采用磷化處理或鉻化處理,使鋁表面形成一層緊密的化學轉化膜,經處理后的鋁粘接效果好。其面板主要選用優質的3003H24合金鋁板或5052AH14高錳合金鋁板為基材,面板厚度為0.8~1.5mm氟碳滾涂板或耐色光烤漆,耐色光烤漆在抗劃痕、耐酸雨腐蝕變色、自潔性方面強于PVDF,底板厚度為0.6~1.0mm,總厚度為25mm。芯材采用六角形3003型鋁蜂窩芯,鋁箔厚度0.04~0.06mm,邊長5~6mm,采用輥壓成型技術完成正、背表皮的成型,全自動機器設備折邊,正、背表皮在安裝邊緊緊咬合。
整個加工過程全部在現代化工廠完成,采用熱壓成型技術,因鋁皮和蜂窩間的高熱傳導值,內外鋁皮的熱脹冷縮同步;蜂窩鋁皮上有小孔,使板內氣體可以自由流動;可滑動安裝扣系統在熱脹冷縮時不會引起結構變形,因此可以保證極高的平整度.采用黏結膠:雙組份聚胺酯高溫固化膠,用全自動蜂窩板復合生產設備通過加壓高溫復合而成,克服了以往蜂窩板粘接層的脆性問題。內層為特制的六邊形鋁蜂窩,由硬度達到H19的鋁合金 構成,作為粘附在夾層結構中的芯板,在切向上承受壓力。
這些相互牽制的密集蜂窩猶如許多小工字梁,可分散承擔來自面板方向的壓力,使板受力均勻,保證了面板在較大面積時仍能保持很高的平整度。安裝時采用兩邊安裝,無機械破壞。滑動安裝扣系統允許熱脹冷縮,板底端的止滑扣將可以控制板的膨脹方向。25MM隱膠縫系統美觀且具有自潔功能.制作完成后的盒式蜂窩板,內外板和蜂窩結構形成一個整體另外,空心蜂窩還能大大減弱板體的熱膨脹性。由于蜂窩材料具有抗高風壓、減震,隔音、保溫、阻燃和比強度高等優良性能。
國外六十年代已在民用各領域使用,而且發展很快,我國最近幾年蜂窩技術才在民用工業的各領域應用。鋁蜂窩板幕墻以其質輕、強度高、剛度大等諸多優點,已被廣泛應用于高層建筑外墻裝飾。總厚度為15mm,面板底板均為1.0mm厚的鋁蜂窩板只有6Khg/㎡。具有相同剛度的蜂窩板重量僅為鋁單板的1/5,鋼板的1/10,相互連接的鋁蜂窩芯就如無數個工字鋼,芯層分布固定在整個板面內,使板塊更加穩定,其抗風壓性能大大超于鋁朔板和鋁單板,并具有不易變形,平面度好的特點,即使蜂窩板的分格尺寸很大。也能達到極高的平面度,是目前建筑業首選的輕質材料。