工程结构的功能是通过使用复合核心材料来弥补性能要求或特定类型的设计。亚博网站下载要求可能是减轻重量，增加刚度，提供能量吸收，或提供抗冲击。
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选择合适的复合芯材是很重要的，它可以按照预期工作，并为用户的应用提供指定的性能。然而，有许多实用的材料可供选择，这使得首先确定材料必须满足的标准，以帮助缩小决策过程的范围非常重要。
在本文中，通用塑料涵盖了在选择合适的复合芯材时应考虑的各种因素。公司还特别讨论了材料兼容性元素、重要工艺和应用考虑。
核心价值
复合芯材的主要功能是在结构上提供刚度，强度和连续性，而不会大大增加重量。芯材无论是用自剥皮装饰盖/柔性泡沫模制的，还是固定在两个复合皮肤之间，以产生夹层面板，它充当结构的基础或芯部件。
复合材料的主要用户之一是航空航天部门。亚博网站下载[我]复合材料经常被用作货亚博网站下载物衬垫、室内地板和天花板板、窗围、嵌板、架空储物箱、食品和饮料推车、厕所模块、厨房和舱壁/舱位分隔器。
However, composites are increasingly being used across other different industries such as medical, transportation, marine, etc. In 2019, the U.S. composite end products market was estimated at $26.7 billion and is predicted to increase at a compound annual growth rate (CAGR) of 3.8% in the next five years to reach $33.4 billion by 2025.(二)
复合芯材通常因其优异的强度与重亚博网站下载量比而得到认可，但还必须评估其其他性能和品质，如化学成分、湿度、耐腐蚀性、耐久性和其他环境暴露。但这些品质取决于所使用的材料类型，因此分析和选择一种理想的芯材来满足结构需求显得尤为重要。芯材的选择首先要仔细考虑制造工艺、材料质量和首选性能。
常用复合芯材亚博网站下载
巴尔沙
端粒巴尔沙的闭细胞结构特征是细长的棱柱状细胞，其长度(晶粒方向)约为直径的16倍。巴尔萨来在一个scrim-背块安排，符合复杂的曲线，或在平板结构的薄板形式。
蜂窝
蜂窝材料包括铝、纸、亚博网站下载聚丙烯、酚醛树脂浸渍玻璃纤维和芳纶纤维酚醛纸。不同的材料和密度，其物理特性有很大的不同。非常轻的面板可以使用蜂窝芯制造。
PVC泡沫
聚氯乙烯(或PVC)泡沫芯是由聚氯乙烯共聚物与增塑剂、稳定剂、发泡剂和交联化合物结合而成。PVC泡沫提供了一个良好的重量和强度的结合，密度跨度从4到30磅/英尺3.．
聚氨酯泡沫
聚氨酯(PU)泡沫有片状、块状或其他形状。有时，PU泡沫是单独成型成离散的部分形状。根据配方，这种泡沫可以在275°F到350°F的温度范围内使用，而且它们仍然保持相当的韧性和强度。这一特点使它们能够与高温固化预浸料一起用于面板应用，在高压灭菌器或烤箱中固化。
因素需要考虑
一般来说，设计工程师关注核心材料的最终成本、性能或设计要求，以及满足这些要求所需的性能要求。例如,蜂窝通常用于复合芯板的应用，具有优良的强度与重量比，但可能易受湿气影响，也在光谱的昂贵端
第一个重要步骤是缩小应用程序特别需要的属性，并评估所涉及的成本。
标准类型的复合芯应用可分为两大类-夹层板和形芯。
三明治板
夹芯板在许多不同的市场应用，包括汽车和航空航天市场。一个标准的三明治面板包含上下表皮，在中心有一个相对较厚的核心。夹层板中间的核心结构的关键作用是在两层表皮之间提供尽可能大的间距，以产生面板刚度，同时引入尽可能小的重量，同时抵抗结构加载时产生的力。[3]
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需要考虑的重要核心材料特性
抗压强度
一种材料的抗压强度描述了一种材料在屈服于该力并破裂或变形之前所承受的力的程度。某些材料在其抗压亚博网站下载强度极限时分解，而另一些材料则不可逆转地变形。因此，一定的变形量可以看作是压缩载荷的极限。
抗弯强度
抗弯强度是材料在弯曲试验中屈服前所承受的应力。也被称为弯曲强度，弯曲强度有助于量化材料的刚度水平
弯曲模量
弯曲模量是在弯曲变形中应力与应变的比值，或材料抵抗弯曲的趋势。这是一个至关重要的计算，因为它对应面板的阻力偏转时，作为一个结构成员。
抗剪强度
剪切强度是指一种材料在岩层移动和滑动后破裂或撕裂之前所能承受的最大应力。
剪切模量
剪切模量是剪切应力与剪切应变的比值。这一特性提前告知材料对剪切变形所表现出的阻力水平。如果一种材料对试图剪切具有高度的抵抗性，那么它就会迅速地传播剪切能量。(四)
剥离强度
剥离强度用于量化粘接在一起的两种或两种以上材料的粘接强度，如夹芯材料和夹芯板内的两面板。亚博网站下载
应用程序环境的考虑
面板会接触到湿气吗?它将被置于什么样的环境中?虽然机械性能至关重要，但如果不加以处理，一些重要的环境设计参数可能会对芯材的预期寿命造成问题。
抗湿性
任何受到高湿度/冷凝和室外因素影响的面板都需要抗水的芯材，以防止芯材腐烂、饱和、膨胀、软化或弯曲。例如，轻木和其他种类的木芯材料最终可能降解，膨胀，或腐烂与长期暴露。亚博网站下载选择一种不支持真菌生长的核心材料也同样重要。
热导率
导热系数量化了材料抵抗或传导热量的方式，这对于评估面板是否具有绝缘性能或热断裂是至关重要的。
耐化学性和腐蚀性
一种材料可能会暴露在工业化学物质、溶剂或清洁剂中，因此，最好寻找一种抗预期条件的材料。它不应该吸引昆虫和啮齿动物或支持真菌。
可燃性
夹心板通常用于飞机室内设计，从而实现热释放和火焰，烟雾和毒性（FST）的严格的航空航天标准是至关重要的。如果一个小组可能会暴露在火灾中，则需要满足几种要求，以确保在潜在暴露于火焰时不会蔓延。
材料是否自熄和阻燃?它是否有能力膨胀产生一个保护性的碳碳层，以隔离，协助自熄性，并保护材料不受持续燃烧?
重量
在汽车和航空航天市场，轻量化的概念对一级供应商、二级供应商和原始设备制造商变得越来越重要。制造商被迫开发新产品，以满足这些行业日益增长的要求，以及新的政府标准。重要的是要知道正确的轻质核心材料，也不损害其他所需的性能性能。
的核心
塑形核心-第二组核心应用-利用核心材料作为基础结构，进一步覆盖或覆盖性能增强材料或外观。通常，芯材被加工或模压成应用所需的几何形状或形状。形状核心应用的一些例子有汽车保险杠、小翼、汽车仪表板、碰撞垫、眩光护罩、汽车座椅靠背和大标题。
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对于异形芯板，应考虑夹层板所列的所有因素。但还有更多与能源吸收和缓解影响有关的问题需要审查:
如果成型的核心恰好是结构的承重部分，那么它必须是一种非常坚固的材料，表现出高性能的承重性能。
- 负载是动态的还是静态的，它会看到冲击还是运动，或者两者都应该考虑?
应该评估施加力的速度，无论是快速力(高应变率)还是能量积聚(低应变率)。
- 它意味着在头部罢工应用中吸收能量吗？将是半刚性或刚性的芯，带有装饰盖或更柔软的自我剥皮泡沫，满足头部冲击标准（HIC）要求吗？例如，如果在飞机上发生碰撞冲击或湍流并使飞行员向前落后并击中眩光屏蔽垫，则内置芯材应充当去除稳定垫，实际上粉碎和吸收能量，类似于自行车头盔。
过程
加强防弹设计和选择合适的材料是项目成功的关键。亚博网站下载但是，为某些材料选择正确的加工技术会影响成本、上市时间、整体产品质量和用户的底线。亚博网站下载
在生产成型核心部件或夹芯板时使用的标准制造技术包括:
- 加工/整形——在此过程中，需要进行数控加工、切割、锯切、车削、布线、雕刻、锉削、砂磨等多种加工方式。计算机软件用于数控加工来管理将复杂的二维(2D)和三维(3D)形状的材料块切割出来的机床。通常，需要的零件的CAD图纸或其他数字表示被开发出来，然后图纸被转换成数控机床的指令(例如，协调，位置和速度)。
- 粘接—在此过程中，应考虑以下特性:耐温性、开孔含量、接触表面积和树脂相容性。此外，并非设亚博网站下载计用于长时间在高温下工作的材料可能仍然能够承受树脂放热或短期高温暴露的热量，所以不要因此错误地消除材料。
- 树脂注射-树脂注射是一个过程，在一个疏散的多孔材料堆叠层注入液体树脂。亚博网站下载当树脂固化时，固体树脂基体与材料组装成统一的硬质复合材料。这个过程对于加强夹芯板的核心是非常有用的。此外，选择合适的树脂可以大大提高面板的防火性能。
- 挤压芯 - 挤压芯是在高压和温度下进行的快速和低成本的过程，其中芯片层压板位于大压上并压碎到预定厚度。这种过程通常用于在面板中产生优选的轮廓和厚度。
- 真空袋 - 真空袋是一种夹紧技术，其使用大气压将层压的树脂或粘合剂涂覆的组分固定在适当位置。将组分固定到粘合剂固化。另一种方法是将皮肤或层添加到芯材上。
- 过度成型——在过度成型方法中，将模压或预先加工好的型芯置于模具内，在型芯周围形成或成型一层额外的覆盖物，以完成已完成的部分。以这种方式创建的成型核心部件可以有选择地加强，在需要硬安装点，紧固件，背板等。
成本
一旦用户决定了制造工艺和核心材料，他们应该验证这是他们预算中最经济的选择。有几种核心材料可以提供一个亚博网站下载产品，这个产品可能被认为是为应用而过度设计的。
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与其为不需要的功能支付额外的费用，用户应该关注提供满足项目所需功能的功能和属性的材料。
例如，蜂窝通常用于航空航天应用，因为它是最轻的核心选项之一，并具有特殊的防火性能。但是，如果没有使用劳动密集型的盆栽化合物或硬质泡沫边缘封闭，蜂巢面板的外露切口和边缘对水分的进入很敏感。此外，跨越面板表面的安装和紧固件位置需要具有适当的紧固件拉出强度特性的基板。
PU泡沫是一种更经济的材料需要考虑，特别是当材料的成本考虑在内。亚博网站下载聚氨酯泡沫具有优异的热性能，通常提供一系列的密度。
虽然也可以考虑某些PVC和PMI泡沫，但它们在暴露于湿度时显示出一些变化。芯材开关最终可能会降低公司的材料和加工成本。亚博网站下载
公司和产品
公司一直生产通用塑料制品飞机组件，刚性和柔性聚氨酯材料亚博网站下载，模具零件，等专业泡沫产品已有70多年的历史。该公司的LAST-A-FOAM®闭孔和开孔聚氨酯泡沫产品在国防，航空航天，船舶，建筑，核能，工具和模具行业提供通用的解决方案，以化学为基础的解决方案和致力于质量和卓越。
核心材料和成品面板由通用塑料提供，以满足每个客户的特殊要求。该公司的复合核心产品提供了持久的均匀性和性能随时间推移，阻燃，并提供了一个优良的替代蜂窝，木材和其他核心材料。亚博网站下载
一般塑料产品系列包括核心材料，符合热释放标准，并通过内部航空航天应用的烟雾，火力和毒性需求。
的LAST-A-FOAM®通用塑料提供的产品是不腐烂的PU复合芯，支持玻璃纤维层压。它们坚固耐用，重量轻，阻燃，非常划算，耐化学品。
的LAST-A-FOAM®复合芯材已经在汽车和航空航天领亚博网站下载域取代铝使用了几十年，也用于绝缘门窗和运动设备。app亚博体育在海洋部门，通用塑料的复合芯泡沫提供了一个不腐烂的选择，以支持涉及玻璃纤维层压生产的过程。
的LAST-A-FOAM®通用塑料为各种制造过程提供高强度、低重量的解决方案，从翼尖的耐久性到曲棍球棒刀片所需的抗冲击性能。无论用户需要机加工零件还是板材库存，通用塑料都能满足客户的精确规格。
资料来源:通用塑料制造
这些信息已经从通用塑料制造公司提供的材料中获得，审查和改编。亚博网站下载
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