蜂窝纸板是根据天然蜂窝结构原理制成的,这意味着将瓦楞原纸胶合然后连接成无数的中空三维正六边形,然后形成一个整体的承力片状纸芯 。 然后,通过在两面粘合面纸而获得的新型特点是重量轻,材料少且成本低。 由于蜂窝半夹心结构与其他类型的片状结构相比具有大的强度/质量比,因此其成品的性能/价格比相对较好,这也是蜂窝纸板成功的关键。
一、 蜂窝复合材料简介
自然界蜜蜂以其超然的智慧和辛勤的劳动构筑了无数形状优美的六边形蜂巢。在应用材料领域,蜂窝复合材料类似于连续排列的工字钢结构,以其较佳的抗压、抗弯特性和超轻型结构特征而闻名于世。
当与同类型的实心材料相比时,蜂窝材料其强度重量比和刚性重量比在已知材料中均是高的。蜂窝结构板材具有许多优越的性能:从力学角度分析,封闭的六角等边蜂窝结构相比其它结构,能以较少的材料获得较大的受力,而蜂窝结构板受垂直于板面的载荷时,它的弯曲刚度与同材料、同厚度的实心板相差无几,甚至更高,但其重量却轻70-90%,而且不易变形,不易开裂和断裂,并具有减震、隔音、隔热和较强的耐候性等优点。 它具有轻、强、刚、稳四大优点,体现了一种全新的包装模式和观念。
从体积上来讲,小如电子产品的微型马达,大至飞机发动机等大型机电产品;从重量而言,轻如几百克的蜂窝移动电话,大到几吨重的汽车零部件都可以采用蜂窝纸板包装。蜂窝纸板的应用已经显示出了其它包装材料无可比拟的巨大优越性,而且,作为一种环保材料,它具有可自然降解,不污染环境和循环再生利用等特点。不仅如此,使用一吨再生蜂窝纸材料,可以替代30到50立方米的木材,较大地减少木材的使用量,保护日益减少的森林资源。正是由于蜂窝纸板的众多优点,尤其是在节约资源和环保价格上的优势,在推广和应用上已出现了令人鼓舞的局面。
二、 蜂窝纸板的结构特征和优点
1. 蜂窝纸板的结构
蜂窝复合纸板的结构如下图所示,是一种规范的蜂窝夹层结构:由上下两张面纸夹蜂窝纸芯粘合而成。蜂窝夹层结构具有突出的抗压和抗弯曲能力,其显著的特点是以较少的材料获得较大的受力,即强度/重量比较大,这是蜂窝复合材料受人青睐的根本原因。
2. 蜂窝纸板的制造
蜂窝纸板的制造工艺可以被分为五个部分:面纸放卷、蜂窝纸芯拉伸定型、纸芯或面纸涂胶、纸板复合成型和纸板裁切。 蜂窝纸板的制造既可以采用手工的方法制造,也可以采用纸板生产设备制造。由于手工方法生产效率太低,质量无法保证,基本无法满足现代工业化的生产需求。所以,蜂窝纸板一般都是采用蜂窝纸板生产设备来完成上述生产工艺要求。
生产线各单元简介
本生产线由六个部分组成:上纸单元,蜂窝纸芯拉伸定型单元,蜂窝纸芯涂胶单元,蜂窝纸板复合单元,蜂窝纸板裁切单元和生产线控制单元。
1) 上纸单元 原纸架为蜂窝纸板生产线的起始部分,由两个独立的原纸支架组成,每个支架可以独立移动以方便上纸。原纸支架装有带刹车装置的气涨轴,方便快速更换原纸。
2) 蜂窝纸芯拉伸定型单元 连续未展开的蜂窝芯经拉伸干燥机拉伸、干燥和定型。蜂窝拉伸干燥机的速度可以根据生产线的工作要求连续调整。
3) 蜂窝纸芯涂胶单元 经蜂窝芯拉伸干燥单元定型后的蜂窝芯由一台可以上下分离的双面的涂胶机对蜂窝芯的上下两面准确上胶。纸芯上胶可以减少胶的使用量,并保证蜂窝纸板的粘接强度。
4) 蜂窝纸板复合单元 作为生产线的核心机构,复合单元将上下两层面纸与定型后的蜂窝芯压合成蜂窝纸板。根据生产的需要,本单元可以对纸面和蜂窝芯进行加热处理,以提高复合速度。
5) 蜂窝纸板裁切单元 由于复合成型蜂窝板材的边角不整齐,以及需要对蜂窝板进行纵向分切,成型后的蜂窝纸板可以由纵向裁切机裁边,分切成需要的尺寸;而成型蜂窝纸板的长度由一台横向裁切机根据设定的长度裁断。
6) 生产线控制单元 全自动蜂窝纸板生产线的工作过程由PLC程序控制器对整个生产过程加以控制,自动化程度高,可靠,一般不需要人为干预。