Заполнитель для многослойных панелей

Предложенное решение относится к слоистым материалам, а именно к легким объемным заполнителям из листового материала, и может быть использовано в производстве летательных аппаратов. Заполнитель представляет собой объемную конструкцию в виде основы из полимерной бумаги и нанесенным на обе ее стороны связующим. Бумажная основа заполнителя выполнена перфорированной, за счет чего уменьшена толщина слоя связующего, а величина уменьшения, количество отверстий перфорации и их диаметр удовлетворяют условию

где n_отв - количество отверстий перфорации, d_отв - диаметр отверстий, Δ_c - уменьшение толщины слоя связующего, F - площадь поверхности заполнителя, δ_б - толщина слоя основы, ρ_б - плотность материала бумажной основы, ρ_с - плотность связующего. Данное техническое решение повышает экономичность летательного аппарата. 4 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к легким объемным заполнителям из листового материала, преимущественно полимерной бумаги типа NOMEX, и может быть использовано в производстве многослойных панелей, применяемых в производстве летательных аппаратов, строительстве и других отраслях промышленности.

Предшествующий уровень техники

Известен заполнитель складчатого типа, изготовленный из синтетической ткани (стекло-, угле- , органоткань и т.д.) с нанесенным на нее по участкам, образующим боковые грани заполнителя, связующим, отвержденным горячим прессованием (Патент РФ №2057647 С1. Способ изготовления заполнителя из композиционного материала. - МПК 6: В 29 D 9/00. - Бюл.№10, 10.04.96).

Недостатком известного заполнителя является высокая трудоемкость его изготовления и необходимость сложного оборудования для дискретной пропитки ткани.

Известен заполнитель для многослойных панелей, изготовленный из листового полимерного материала, например полиамидной бумаги типа «фенилон», обработанной с обеих сторон пропитывающим составом (связующим) (Халиулин В. И. Технологические схемы изготовления многослойных конструкций. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 1999. - 168 с. - ISBN 5-7579-0295-7, с.40-44).

Недостатком известного заполнителя является утяжеление конструкции панели вследствие того, что для обеспечения требуемых механических характеристик заполнителя массу наносимого связующего, имеющего относительно высокую плотность, увеличивают до величины, соизмеримой с массой бумажной основы.

Сущность изобретения

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение механических характеристик легкого заполнителя из листовых материалов путем повышения прочности соединения основы со связующим и уменьшение массы наносимого связующего.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является повышение экономичности летательного аппарата за счет улучшения удельных массовых характеристик многослойных панелей, используемых в его конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в заполнителе многослойной панели, представляющем собой объемную конструкцию в виде основы из полимерной бумаги и нанесенным на обе ее стороны связующим, при этом бумажная основа выполнена перфорированной, уменьшена толщина слоя связующего, а величина уменьшения, количество отверстий и их диаметр удовлетворяют условию

где n_отв - количество отверстий перфорации,

d_отв - диаметр отверстий,

Δ_c - уменьшение толщины слоя связующего,

F - площадь поверхности заполнителя,

δ_б - толщина слоя основы,

ρ_б - плотность материала бумажной основы,

ρ_с - плотность связующего.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан общий вид складчатого заполнителя многослойной панели; на фиг.2 - плоский лист заготовки заполнителя; на фиг.3 - фрагмент участка заготовки с перфорацией; на фиг.4 - сечение А-А по фиг.3.

На фиг.1-4 цифрами обозначены следующие позиции: 7 - готовый заполнитель, 2 - перфорированная заготовка, 3 - сквозные отверстия в материале заготовки, 4 - материал основы заполнителя - полимерная бумага типа NOMEX, 5 - слой связующего.

Лучший вариант осуществления изобретения

Заполнитель для многослойных панелей представляет собой объемную конструкцию 1, образованную сложенной особым образом за счет изгиба по линиям разметки заготовкой 2, например, из полимерной бумаги типа НОМЕКС. Для повышения прочности конструкции заготовка 2 с каждой стороны имеет покрытие в виде нескольких слоев 5 связующего на основе, например, фенолформальдегидной смолы, нанесенного в жидком виде на поверхность бумаги и отвержденного термической обработкой. Так как полимерная бумага имеет относительно низкую адгезию к связующим фенольного типа, то в заготовке 2 заполнителя 1 до нанесения связующего и формообразования выполняют перфорацию, за счет чего слои связующего с обеих сторон бумаги соединяются между собой в местах отверстий 3, образу таким образом объемную структуру, работающую в конструкции заполнителя как единое целое. Это позволяет повысить прочность и жесткость конструкции заполнителя или при заданной прочности уменьшить суммарную толщину слоев связующего, а следовательно, его массу, что, в конечном счете, позволяет улучшить удельные массовые характеристики многослойных панелей с данным заполнителем, используемых в конструкциях летательных аппаратов.

Промышленная применимость

Экономический эффект предлагаемого технического решения создается еще и тем обстоятельством, что при определенной технологии нанесения связующего уменьшение суммарной толщины слоев покрытия 3 позволяет уменьшить их количество и сократить тем самым энергозатраты на послойное отверждение наносимого связующего, повысить производительность изготовления заполнителя.

Заполнитель для многослойной панели, представляющий собой объемную конструкцию в виде основы из полимерной бумаги и нанесенным на обе ее стороны связующим, отличающийся тем, что бумажная основа заполнителя выполнена перфорированной, за счет чего уменьшена толщина слоя связующего, а величина уменьшения, количество отверстий перфорации и их диаметр удовлетворяют условию

n_отв - количество отверстий перфорации;

d_отв - диаметр отверстий;

Δ_c - уменьшение толщины слоя связующего;

F - площадь поверхности заполнителя;

δ_б- толщина слоя основы;

ρ_б - плотность материала бумажной основы;

ρ_с - плотность связующего.