【輕量化時代】Balsa輕木夾芯材料使用方法及鋪層方案

balsa具有獨特的細胞結構和輕質、高強的特點，這些特點使其成為結構夾芯的理想材料。balsa木夾芯是由橫斷面balsa木製作的結構夾芯材料，產品經過乾燥、殺菌、拼接、切片和表面處理等工序。輕木夾芯材料的密度範圍在100-150 kg/m3之間，其強度和剛度遠超各類泡沫的強度和剛度，成型溫度廣泛（-212℃~ +163℃)，是一種非常理想的天然夾芯材料。

balsa木夾芯的操作簡單，適合於各種成型工藝：包括手糊、噴射、rtm、真空袋成型工藝、預浸料成型工藝以及真空樹脂導入法等。

balsa木夾芯材料使用方法

1、根據產品的尺寸、設計要求及用途，選擇正確的balsa輪廓板，設計合理的玻璃鋼輔層。

2、在鋪放輪廓板時要為它淮備一個床層，即將輪廓板鋪在450g／m2厚的氈或同等厚度的纖維床層上。對於床層來講，玻璃纖維與樹脂的比例應當在20-80%至25-75%的範圍內。但對於其它的輔層，玻璃纖維與樹脂的比例則遵循通常的標準。在鋪放輪廓板之前，先輥壓玻璃纖維床層。玻璃纖維床層的鋪制方法與其它鋪層的鋪制辦法相同。

3、為了便於鋪層的粘接，在鋪放輪廓板之前可以用樹脂對輪廓板進行預浸，並將這部分預浸樹脂的重量計算到床層的玻璃纖維和樹脂的重量比中。

4、設定固化劑添加比例，將床層樹脂的膠凝時間控制在20-40分鐘。床層的實際凝膠時間可能與製作實驗小樣時試杯中的凝膠時間有所不同特別是對於添加量少於0.75%的濃度為60%的過氧化甲乙酮固化劑。

注釋：2、3、4：夾心結構的強度在很大程度上取決於整個鋪層的完整性，其中也包括蒙皮和夾心層之間的粘接效果。按步驟2、3、4中的操作方法就可達到最好的粘接效果。要使產品獲得最好的粘接性能，達到很高的粘接強度，就應將氈或短切氈緊挨著夾心層粘接。因為床層上需要有足夠的緩衝力或叫「彈性墊」，當使用厚度小於50g／m2的氈或短切氈時，由於夾心層表面粗糙，床層彈性不足，因此不能保證鋪層間緊密粘接。

預浸：在床層上要倒入足夠量的樹脂，在確保彈性的同時，也可作為床層和夾心層的粘接界面。在鋪層時可以將輪廓板直接鋪在樹脂浸潤的床層上，或者在鋪敷之前將樹脂預先刷在夾心層的背面。最重要的是保證床層的膠凝時間，使鋪層達到最佳性能。大多數用於船舶製造的聚酯樹脂膠凝時間為20-40分鐘，可固化完全。固化過程出現任何偏差，都會導致鋪層本身的物理性能不好，而且也會降低粘接強度。

5、當床層膠凝固化時，不要對輪廓板鋪層施加太大的壓力(特別是不要在鋪層上行走)。因為這樣會將輪廓板下的樹脂擠壓出來，導致鋪層間產生空隙。但是，在樹脂膠凝之前，為了保證鋪層與床層之間很好的粘接，可以使用手壓、輥壓成真空袋的方法，在鋪層上正確施壓。如果首次鋪層沒有粘接好，則必須將有空隙的地方撕開重新鋪粘，確保輪廓板在床層上粘接牢固。

6、在鋪玻璃鋼層之前，使床層和輪廓板充分固化。以避免鋪層內產生氣泡。在床層固化完全，能鋪放玻璃鋼層之前，用一個很簡單的方法可以檢驗鋪層質量，輕輕敲擊輪廓板。在粘接不好的地方就會發出中空的聲音。

注釋：由於夾心層被鑲嵌在床層上，所以當在某一點上施加壓力時。所有的壓力就會集中在該處。衡量鋪層質量的最簡單的方法是在鋪層完全固化後輕擊輪廓板。在粘接不好的地方，敲擊時就會發出中空的聲音與粘接良好處所發出的聲音不同。發現之後及時進行修補。

7、在鋪邊緣的時候，逐步改變鋪層厚度。因為在已經有鋪層的區域和沒有鋪層的區域之間存在著剛度差異，為了消除由這些差異引起的壓力集中，可使用楔形修邊的輪廓板或用膩子鋪邊。這種操作同時也可避免產生氣泡或樹脂過於集中。在輪廓板上開始鋪放厚度至少為300g／m2 的氈或同等厚度的短切纖維。

8、為了使整個鋪層良好，應保證面板層的厚度一致。(允許微小誤差)

注釋：因為夾心層不是鋪在玻璃鋼鋪層之間，而是直接與蒙皮粘接，所以我們建議使用氈或短切纖維。這層輔層不象床層那樣需要有緩衝力，所以使用的氈的厚度與床層所使用的不一樣。在製造船舶等產品時，通常外層的蒙皮比較厚，從而達到更高的強度和耐衝擊、耐磨損強度，同時獲得高質量產品。但是，最重要的要保持兩層鋪層厚度的平衡，否則三明治結構不可能達到最佳的結構性能。

9、在鋪層中所使用的所有材料都對潮濕很敏感，所以一定要注意防潮。將所有材料儲存在乾燥的地方。為了防潮，使用塑料膜密封輪廓板，使用時再開啟包裝。

材料特性

1、極高的強度-重量比；

2、突出的抗壓縮性能；

3、良好的面板粘接性能；

4、操作簡單，工藝性好；

5、良好的絕熱、隔音性能；

6、高抗衝擊性和抗疲勞性；

7、良好的阻燃、低煙密度和煙毒性；

8、優良的耐水性能等。

應用領域

模具：手糊、rtm用玻璃鋼模具，尺寸穩定性好

船舶：船殼、尾封板、龍骨、甲板、上層結構、艙壁等

軍艦：上層結構、艙壁、甲板、整流裝置

鐵路：導流罩、地板、牆壁、門、頂板、內隔板

汽車：地板、頂板、單殼體車身結構

航空：地板、內隔板、貨艙及集裝箱

工業：風力葉片、導流罩、防腐罐、管道

建築：混凝土結構、輕質結構以及建築模板

軍事：戰術掩體、貨艙及集裝箱

體育：滑雪板、滑水板等

其它：撞擊與反衝測試設備

來源：複合材料社區