Сотовые и панельные конструкции

Сотовые и панельные конструкции являются видом продукции, ис­пользующей непропитанные и пропитанные крафт-бумаги, алюми­ниевые, магниевые и титановые сплавы, армированные пластики, арамидные бумаги, стеклопластики на основе тканей и связующих. Структура сотовых (сандвичевых) конструкций состоит из двух об­лицовочных пластин, толстой легкой сердцевины (заполнителя), раз­деленного несущими пластинами, и адгезионных слоев, связываю­щих элементы конструкции. Несущие и облицовочные материалы изготавливают в самолетостроении из алюминевых, титановых спла­вов и сталей, углепластиков или стеклопластиков. Заполнителями, придающими устойчивость конструкции, служат дерево, пенопла-сты, армированные пластики.

Сотовые структуры изготавливают процессом растяжения предва­рительно соединенных по исходным линиям пакетов, одновременно образующих ячеистую структуру, либо процессом рифления исходного материала (рис. 9.14, а, б). Схема плоской сотовой (сандвичевой) па­нели представлена на рис. 9.14, в.

Рис. 9.14. Схема изготовления наполнителей (а, б) и вид сотовой конструкции (в)

Проектирование сотовой конструкции ведется на основе следую­щих критериев:

□ облицовочные и несущие пластины должны иметь достаточ­ный модуль упругости и толщину, чтобы выдержать напряжения сжа­тия, растяжения, сдвига и избежать смятия (для особо нагруженных конструкций применяют облицовочные пластины из волокнистых композиционных материалов);

□ заполнитель должен выдерживать сдвиговую нагрузку;

□ размер ячеек должен обеспечить устойчивость несущих пластин.

Панельные конструкции могут изготавливаться из листового и сор­тового проката (уголки, швеллеры, трубы, профили, двутавры и т. п.) методами пайки элементов твердым припоем (на основе меди), диф­фузионной сваркой или сваркой взрывом. Полые панели сваркой взрывом изготавливают, размещая облицовочную пластину со сва­рочным зазором к несущим элементам. На облицовочной пластине располагают заряд взрывчатого вещества, который инициируют элек­тродетонатором. Для сохранения свободной полости между элемен­тами в полостях размещают технологический наполнитель из легко­плавкого материала (например, сплав ВУДа), который после сварки взрывом легко выплавляется при нагреве.

Сотовые и панельные конструкции применяют для изготовления несущих элементов и конструкций самолетов, ракет, вертолетов, под­водных лодок, морских судов, космической техники, автомобилей, корпусов телевизоров, конструкций домостроения и т. д.