アルミニウムハニカム材料

ハニカムボードのコア層は典型的な多孔質構造であり、連続した多角形の細孔は通常の周期パターンで配置されています。したがって、ハニカムボードの固体部分の断面領域は非常に小さいため、その密度は他のサンドイッチ材料と比較して非常に小さくなります。ハニカムボードの密度は、ラミネートや鋼板などの通常のボードの密度よりもはるかに小さいため、体重が同じである場合も最も軽いです。アルミニウムハニカムパネルの質量は、グラスファイバーラミネートの同じ量の9％、同じ量のスチールプレートの11％、およびアルミニウム合金プレートの同じ量の23％です。これにより、アルミニウムハニカムパネルは、航空機で使用すると大量のエネルギーを節約できます。低密度と軽量のハニカムパネルは、航空宇宙航空機と車両の「軽量、省エネ、環境に優しい」材料の要件を満たします。

機械的な観点から、ハニカムパネルの構造は、接続された多くのIビームに似ています。パネルは、主に面内荷重を担っているIビームのフランジに似ていますが、ハニカムコアはIビームのWebに似ています。その主な機能は、せん断応力を負担し、上下のパネルパーツを接続してサポートすることです。ただし、ハニカムコアはiビームのWebとは異なります。それはまばらに強化されていませんが、密に強化されています。コア層はパネル表面全体に分布して固定されており、コア層の高さはパネルの厚さよりもはるかに大きく、セクションの慣性モーメントが全体的な剛性を改善しながら2倍になり、全体的な安定性も大幅に増加します。

ハニカムパネルが面外の衝撃を受けると、衝撃力をハニカムコアのプラスチック変形エネルギーに変換できるため、衝撃エネルギーを効果的に吸収できます。アルミニウムハニカムパネルに自己浸漬ボール衝撃テストを実施することにより、衝撃部位の凹凸のある領域とへこみの深さが観察され、衝撃部位に亀裂がないことがわかりました。これは、アルミニウムのハニカムパネルが良好な靭性と強い衝撃耐性を持ち、その変形を通じてエネルギーの大部分を吸収できることを示しています。

アルミニウムハニカムパネルのパネルとコア層は、アルミニウム合金で作られています。アルミニウム合金は、炎症性のない材料であり、優れた難燃剤と耐火性の役割を果たすことができます。さらに、アルミニウム合金自体は化学物質の安定性が良好で、腐食や水分に耐性があります。