ТРЕХСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ С ЗАПОЛНИТЕЛЕМ ИЗ ГАЗОНАПОЛНЕННОЙ ПЛАСТМАССЫ

Полезная модель относится к конструкциям трехслойных панелей с заполнителем из газонаполненной пластмассы, и может быть использована при изготовлении конструкций из композиционных материалов, применяемых в судостроении, авиационной и ракетной технике.
Известен «Способ изготовления среднего слоя трехслойных панелей из композиционного материала с полимерным связующим» по патенту РФ №2381132, включающий укладывание на поверхность формы слоев пропитанной стеклоткани, на которые укладывают заполнитель, сверху которого укладывают также слои пропитанной стеклоткани, затем предварительно спрессовывают полученный материал и производят формование с нагревом, при этом заполнитель выполняют из выложенных параллельно друг другу брусков пенопласта, имеющих в поперечном сечении трапециевидную форму, причем в нижнем ряду бруски устанавливают меньшим основанием вверх, а в верхнем ряду бруски укладывают меньшим основанием вниз в образовавшиеся пазы нижнего ряда, при этом перед установкой верхнего ряда на соприкасающиеся поверхности брусков пенопласта нижнего ряда укладывают слои пропитанной стеклоткани, предварительное прессование производят при давлении 0,25 МПа, а нагрев производят посредством индукционного нагрева в высокочастотном магнитном поле при частоте поля от 20 до 25 МГц при температуре 95…105°С и в течение 8…10 мин.
Недостатком известного способа по патенту РФ №2381132 является высокая трудоемкость изготовления заполнителя, состоящего из брусков пенопласта, и уложенной между этими брусками арматуры в виде пропитанной стеклоткани.
Известна трехслойная панель, по патенту РФ на полезную модель №80874, принятая в качестве ближайшего аналога, которая состоит из верхней и нижней обшивок, между которыми расположен сотовый клееный заполнитель, при этом внутри сотового клееного заполнителя имеется дополнительный вспенивающийся заполнитель, повышающий прочность трехслойной панели за счет предотвращения потери устойчивости сотового клееного заполнителя.
Недостатком известной трехслойной панели, по патенту РФ на полезную модель №80874, является высокая трудоемкость изготовления трехслойной панели, сборку которой проводят клейкой обшивок, сотового заполнителя и вспенивающегося заполнителя.
Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача уменьшения трудоемкости изготовления трехслойной панели за счет изготовления армированного дискретными элементами заполнителя из газонаполненной пластмассы.
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что трехслойная панель с заполнителем из газонаполненной пластмассы содержит верхнюю обшивку и нижнюю обшивку, между которыми установлен на клею заполнитель, при этом заполнитель выполнен из армированной дискретными элементами газонаполненной пластмассы, повышающие прочность заполнителя дискретные элементы расположены в наиболее нагруженных областях заполнителя, армированные дискретными элементами области заполнителя имеют конфигурацию элементов жесткости.
Заявленная полезная модель отличается от известной трехслойной панели, по патенту РФ на полезную модель №80874, тем, что заполнитель выполнен из армированной дискретными элементами газонаполненной пластмассы, повышающие прочность заполнителя дискретные элементы расположены в наиболее нагруженных областях заполнителя, армированные дискретными элементами области заполнителя имеют конфигурацию элементов жесткости.
Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило уменьшение трудоемкости изготовления трехслойной панели за счет изготовления армированного дискретными элементами заполнителя из газонаполненной пластмассы.
На фиг.1 представлена трехслойная панель, у которой армированные дискретными элементами области заполнителя вытянуты параллельно обшивкам.
На фиг.2 представлена трехслойная панель, у которой армированные дискретными элементами области заполнителя представляют собой ребра жесткости, соединяющие верхнюю и нижнюю обшивки.
На фиг.3 представлена трехслойная панель, у которой армированные дискретными элементами области заполнителя выполнены в виде двутавров, соединяющих верхнюю и нижнюю обшивки.
Трехслойная панель с заполнителем из газонаполненной пластмассы (фиг.1) содержит верхнюю обшивку 1 и нижнюю обшивку 2, между которыми установлен на клею 3 заполнитель 4, при этом заполнитель 4 выполнен из армированной дискретными элементами 5 газонаполненной пластмассы 6, повышающие прочность заполнителя 4 дискретные элементы 5 расположены в наиболее нагруженных областях 7 заполнителя 4, армированные дискретными элементами 5 области 7 заполнителя 4 имеют конфигурацию элементов жесткости.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где представлена трехслойная панель с армированным дискретными элементами заполнителем из газонаполненной пластмассы. Верхние обшивки 1 и нижние обшивки 2 изготавливают из металлических и неметаллических материалов. Широкое применение при изготовлении обшивок 1 и 2 нашли композиционные материалы. Верхняя обшивка 1 и нижняя обшивка 2 воспринимает действующую нагрузку и передает ее на заполнитель 4. Заполнитель 4 изготавливают из газонаполненной пластмассы 6. Применяют газонаполненные пластмассы 6 на основе полистирола, поливинилхлорида, полиуретанов, полиэтилена, фенольных, эпоксидных, карбамидных и кремнийорганических смол. Свойства газонаполненных пластмасс 6 определяются их рецептурой, технологией получения и переработки. В трехслойной панели заполнитель 4 установлен на клею 3 между верхней обшивкой 1 и нижней обшивкой 2. Связывая между собой верхнюю обшивку 1 и нижнюю обшивку 2, заполнитель 4 обеспечивает их совместную работу, поддерживает их и препятствует потере устойчивости при сжатии, изгибе и сдвиге. Для повышения прочности заполнитель 4 армируют дискретными элементами 5 (рубленые волокна или проволока; металлические, полимерные, керамические частицы; полые металлические или полые полимерные шарики). Повышающие прочность заполнителя 4 дискретные элементы 5 расположены в воспринимающих нагрузку областях 7 этого заполнителя 4. Расположение содержащих дискретные элементы 5 областей 7 и их конфигурация зависят от конкретной схемы нагружения трехслойной панели. Изготовление газонаполненной пластмассы 6, армированной дискретными элементами 5, целесообразно проводить напылением. При напылении газонаполненную пластмассу 6 формируют послойно. При напылении очередного слоя, проходя через область 7, в состав компонентов газонаполненной пластмассы 6 вводят дискретные элементы 5. Таким образом, напылением можно формировать содержащие дискретные элементы 5 области 7 различной конфигурации. При действии изгибающей нагрузки дискретные элементы 5 расположены в областях 7, прилегающих к верхней обшивке 1 и нижней обшивке 2 (фиг.1). При действии сжимающей нагрузки дискретные элементы 5 расположены в представляющих собой ребра жесткости областях 7, соединяющих верхнюю обшивку 1 с нижней обшивкой 2 (фиг.2). При одновременном действии сжатия и изгиба армированные дискретными элементами 5 области 7 выполняют в виде двутавров (фиг.3). Применяя армированные дискретными элементами 5 заполнители 4 из газонаполненной пластмассы 6, можно создавать трехслойные панели из тонких высокопрочных обшивок 1 и 2, разнесенных на значительное расстояние друг от друга. Такие трехслойные панели при минимальном весе обладают высокими прочностными и жесткостными характеристиками, а технология их изготовления имеет малую трудоемкость.
Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила уменьшение трудоемкости изготовления трехслойной панели за счет изготовления армированного дискретными элементами заполнителя из газонаполненной пластмассы.