特點：製作簡單，節省材料，但不適用於曲面形狀的製品，質量輕、剛度大。
蜂窩夾層結構是複合材料的一種特殊型別。由於這種輕型結構材料具有最優比強度 、比剛度 、最大抗疲勞效能 、表面平整光滑等特點 ,已在中國航天領域得到較為廣泛地應用 。蜂窩夾層結構實質上是由3 種基本材料組合而成的複合材料 ,這為結構人員提供了廣泛改變引數以滿足設計技術指標的可能性 。
目前在型號任務中最常用的為鋁面板 - 鋁蜂窩夾層結構 、碳纖維面板 -鋁蜂窩夾層結構 、玻璃鋼面板 - 玻璃鋼蜂窩夾層結構、 芙拉纖維面板 -凱nomex 蜂窩夾層結構等 ,其特點是結構較為複雜 ,外形尺寸精度要求高 、工序內容多 、研製周期長 。其輕質高強的特點在研製 、 、試驗裝配和搬運過程中容易出現各種損傷 。文章結合研製生產實踐 ,分析了蜂窩夾層結構複合材料的幾種主要破壞模式 ,從而可採取相應措施 ,防止各種損傷破壞 ,提高產品質量 。
蜂窩夾層結構由 3 個元件組成 ：
1) 一對薄而強的面板 ,以承受軸向載荷 、彎矩和麵內剪力 ;
2) 厚而輕的蜂窩芯子 ,它將上 、下面板隔開 ,以承受由乙個面板傳遞到另乙個面板的載荷和橫向剪力;
3) 膠粘劑 ,它能將剪力傳遞至蜂窩芯子和由蜂窩芯子傳遞只面板
2.3蜂窩夾層結構常用面板材料、蜂窩芯材和膠粘劑
面板的主要功能是提供要求的軸向彎曲和麵內剪下剛度 ,以承受軸向彎曲和麵內剪下載荷 ,在衛星結構中 ,面板常用預浸樹脂石墨纖維單向帶或織物 ,也有採用鋁合金面板或玻璃鋼面板等 ,面板的選擇按實際使用要求選定 。
蜂窩芯子形狀主要採用正六邊形。航天結構中的蜂窩芯子材料一般採用鋁蜂窩芯子 、nomex 蜂窩芯子及玻璃鋼蜂窩芯子 。
膠粘劑是蜂窩夾層結構複合材料研製生產中的重要材料 ,它對蜂窩夾層結構複合材料的力學效能和製造工藝效能有一定影響 。為此對膠粘劑的主要效能提出了各種要求 ,主要有空間環境條件下效能穩定性 、較好的綜合力學效能 、工藝效能好 、使用方便 ,同時在現有儲存條件下儲存期不低於 6 個月 。對於蜂窩夾層結構複合材料不同的使用部位和不同的要求 ,可選用下列各種膠粘劑 :
1) 結構膠粘劑 —用於面板和蜂窩芯子膠接 ;
2) 泡沫膠粘劑 —用於蜂窩芯子與預埋件膠接 、區域性填充和加強 ;
3) 拼接膠粘劑 —用於大面積蜂窩芯子的拼接 ;
4) 灌注膠粘劑 —用於蜂窩夾層結構件成型後鑲嵌件的後埋 ;
5) 膠接熱管膠粘劑 —用於蜂窩夾層結構件中的熱管膠接 。
蜂窩夾層結構的主要特點是上、下面板的材料厚度一般情況下均相同 ,而且比蜂窩芯子高度小得多 ,面板材料的強度和剛度一般均較高 。根據夾層板力學分析基本理論 ,其主要力學效能特徵如下 :
1) 彎矩主要由面板承擔 。蜂窩夾層結構複合材料由面板承擔的彎矩要遠大於由芯子承擔的彎矩 ;
2) 面板中的應力沿厚度接近均勻分布 。由於蜂窩夾層結構複合材料的面板很薄 ,面板中的最大應力與平均應力相差很少 ,面板中的應力可認為沿厚度接近均勻分布 ;
3) 橫向剪力主要由芯子承擔 。蜂窩夾層板受載時會產生彎矩和垂直板麵的橫向剪力 ,由於面板很薄 ,能承擔的橫向剪力不大 ,橫向剪力主要由芯子承擔;
4) 通常不能忽略芯子的橫向剪下應變 。由於蜂窩夾層的芯子的橫向剪下彈性模量不大 ,因此橫向剪下應變不能忽略 ;
5) 芯子具有支援面板避免失穩的作用 。蜂窩夾層板的芯子將提供薄面板的橫向支承 ,避免面板的區域性失穩 。
蜂窩夾層結構的應用是在我們生活的各個方面，其最多的還是應用於航空航天事業上。首先介紹蜂窩夾層結構的基本特性：
（1） 質量輕，比強度高，尤其是抗彎剛度高，同質量的蜂窩夾層結構複合材料其抗彎剛度約為鋁合金的5倍。
（2） 有極高的表面度和高溫穩定性，易成型且不易變形，它不僅能製造成平面面板而且可以製造成單曲、雙曲面板，製成車輛零部件後拆裝更為方便。
（3） 優良的耐腐蝕性能、絕緣性和環境適應性，可適應鐵路動車組和客車各種惡劣的運用環境；另外，根據需要這類板材可以採用表面噴漆或者表面貼上防火板處理，達到良好的裝飾性、防火性。
（4） 獨特的回彈性，可吸收震動能量，具有良好的隔音降噪效果，所以在民用上對於隔音減震有很大幫助。
（5） 防火等級高，在遭遇火災後煙密度符合高等級的國際鐵路防火標準，具有良好的自熄性；放熱值較低，能夠形成耐火層，能降低釋放出的煙霧和有毒氣體，具有良好的環保效能。
（6） 優異的成型製造工藝性，可滿足鐵道車輛內部零件形狀複雜、穩定性高的要求。
（1）蜂窩種類蜂窩的強度與選用原材料和蜂窩幾何形狀有關，根據平面投影幾何形狀，蜂窩夾芯材料可分為六邊形、菱形、矩形、正弦曲線形和有加強帶六邊形等。在這些蜂窩夾芯材料中，以加強帶六邊形強度最高，正方形蜂窩次之。由於正六邊形蜂窩製造簡單，用料省，強度也較高，故應用最廣。
（2）原材料夾層結構的蒙皮和夾芯材料種類很多，如果用鋁、鈦合金做蒙皮和芯材，則稱為金屬夾層結構；用玻璃鋼薄板，木質膠合板和無機複合材料板做蒙皮，用玻璃鋼蜂窩、紙蜂窩及泡沫塑料做夾芯材料，則稱為非金屬材料夾層結構。目前，以玻璃鋼薄板做蒙皮、玻璃鋼蜂窩和泡沫塑料做芯材的夾層結構應用最廣。①玻璃纖維布（增強材料） 生產玻璃鋼夾層結構的玻璃布分為面層布和蜂窩布兩種：
面層布是經過增強處理的中鹼和無鹼平紋布，其厚度一般為0.1～0.2mm。
為加強蒙皮和蜂窩之間的粘度強度，常在兩者之間加一層短切玻璃纖維氈。選用含蠟玻璃布做蜂窩材料，可以防止樹脂浸透到玻璃布背面，減少蜂窩塊層間的粘接，有利於蜂窩成孔拉伸。②紙生產蜂窩夾層結構的紙，要求有良好的樹脂浸潤性和足夠的拉伸強度。
③粘接劑（樹脂） 製造蜂窩夾層結構用的樹脂分蒙皮用樹脂、蜂窩用樹脂和蜂窩與蒙皮粘接用樹脂。根據夾層結構的使用條件，可分別選用環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、有機矽樹脂及鄰苯二甲酸二丙烯酯等。製造蜂窩膠條時，通常採用環氧樹脂、改性酚醛樹脂、聚醋酸乙烯酯膠和聚乙烯醇縮丁醛膠等。
在這些膠粘劑中，環氧樹脂粘接強度高，改性酚醛樹脂**低，故應用較多。聚醋酸乙烯酯膠無毒，**便宜，可以室溫固化，但用此膠製造的蜂條，不能浸聚酯膠膠液，因為聚酯樹脂中的苯乙烯能溶解聚醛酸乙烯，使蜂條開膠、破壞。
（3）蜂窩夾芯製造生產玻璃布夾芯材料時，主要彩膠接拉伸法。其工藝過程是先在製造蜂窩芯材的玻璃布上塗膠條，然後重疊粘接成蜂窩疊塊，固化後按需要蜂窩高度切成蜂窩條，經拉伸預成型，最後浸膠，固化定型成蜂窩芯材。製造蜂窩夾芯疊塊的膠條上膠法，可以採用手械塗膠，也可以使用機械化塗膠。
（4）蜂窩夾層結構製造玻璃布蜂窩夾層結構製造技術分濕法和乾法兩種。①乾法成型此法是先將蜂窩夾芯和面板作好，然後再將它們粘接成夾層結構。為了保證芯材和面板牢固粘接，常在面板上鋪一層薄氈（浸過膠），鋪上蜂窩，加熱加壓，使之固化成一體。
這種方法製造的夾層結構，蜂芯和面板的粘接強度可提高到3mpa以上。乾法成型的優點主要是產品表面光滑，平整，生產過程中每道工序都能及時檢查，產品質量容易保證，缺點是生產周期長。②濕法成型此法是面板和蜂窩夾芯均處於未固化狀態，在模具上一次膠接成型。
生產時，先在模具上制好上、下面板，然後將蜂窩條浸膠拉開，放到上、下面板之間，加壓（0.01～0.08mpa）、固化，脫模後修整成產品。
濕法成型的優點是蜂窩和面板間粘接強度高，生產周期短，最適合於球面、殼體等異形結構產品生產。其缺點是產品表面質量差，生產過程較難控制。
3.2.蜂窩夾芯製造
生產玻璃布夾芯材料時，主要彩膠接拉伸法。其工藝過程是先在製造蜂窩芯材的玻璃布上塗膠條，然後重疊粘接成蜂窩疊塊，固化後按需要蜂窩高度切成蜂窩條，經拉伸預成型，最後浸膠，固化定型成蜂窩芯材。製造蜂窩夾芯疊塊的膠條上膠法，可以採用手械塗膠，也可以使用機械化塗膠。
蜂窩夾層結構製造玻璃布蜂窩夾層結構製造技術分濕法和乾法兩種。
1 乾法成型此法是先將蜂窩夾芯和面板作好，然後再將它們粘接成夾層結構。為了保證芯材和面板牢固粘接，常在面板上鋪一層薄氈（浸過膠），鋪上蜂窩，加熱加壓，使之固化成一體。這種方法製造的夾層結構，蜂芯和面板的粘接強度可提高到3mpa以上。
乾法成型的優點主要是產品表面光滑，平整，生產過程中每道工序都能及時檢查，產品質量容易保證，缺點是生產周期長。
2 ②濕法成型此法是面板和蜂窩夾芯均處於未固化狀態，在模具上一次膠接成型。生產時，先在模具上制好上、下面板，然後將蜂窩條浸膠拉開，放到上、下面板之間，加壓（0.01～0.
08mpa）、固化，脫模後修整成產品。濕法成型的優點是蜂窩和面板間粘接強度高，生產周期短，最適合於球面、殼體等異形結構產品生產。其缺點是產品表面質量差，生產過程較難控制。
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