Voštiny a voštinové materiály se používají k výrobě sendvičových panelů s voštinovým jádrem, které mají obrovskou pevnost v tlaku. Využití materiálů, jako je papír, termoplasty nebo tkanina, pro materiál jádra umožňuje výrobu lehkých voštinových konstrukcí se značnou konstrukční pevností bez ohledu na pevnost stavebních dílů.

Konstrukce voštinových konstrukcí je srovnatelná s přírodním úlem. Geometrie těchto konstrukcí se značně liší, všechny však mají vrstvu dutých buněk mezi tenkými svislými stěnami. Buňky mají většinou tvar šestiúhelníku nebo jsou uspořádány do sloupců. Voštiny se díky vysoké měrné pevnosti hojně používají v aplikacích zahrnujících rovné nebo mírně zakřivené povrchy. Jejich pevnost slouží jako hlavní důvod pro jejich širokou instalaci v leteckém a kosmickém průmyslu i v dalších odvětvích, včetně obalů, nábytku, automobilového průmyslu a sportovních potřeb.

Použití voštin v konstrukcích vytvořených člověkem má dlouhou historii sahající až do klasického starověku. Euklides a Zenodór byli jedni z prvních řeckých matematiků, kteří zjistili, že šestiúhelníkové tvary umožňují nejefektivnější a nejpevnější využití prostoru a materiálů. Raným příkladem je kopule Pantheonu v Římě, která ve svém vnitřním konstrukčním žebrování využívá voštinové struktury. V roce 1638 zahájil Galileo diskusi o pevnosti dutých těles. V roce 1859 Charles Darwin poznamenal, že voštinové struktury jsou ideální pro úsporu práce a vosku. V roce 1901 byly vyvinuty tři základní techniky využívané pro výrobu voštinových struktur, včetně expanze, vlnění a tvarování. Hugo Junkers si v roce 1915 nechal patentovat použití prvního voštinového jádra v letadlech. Norman de Bruyne ze společnosti Aero Research Limited dosáhl prvního úspěchu při konstrukčním lepení voštinových sendvičových struktur v roce 1938.

Typy

Voštinová jádra se vyrábějí z nejrůznějších materiálů. Ty sahají od papíru a lepenky, které se používají k zajištění nízké pevnosti a tuhosti pro aplikace s nízkým zatížením, až po vyšší pevnost a tuhost pro aplikace se zvýšeným výkonem, jako například v konstrukcích letadel. Voštiny se zpracovávají do plochých nebo zakřivených kompozitních struktur. Vytvářejí složité složené zakřivené tvary bez nadměrné mechanické síly nebo zahřívání.

Termoplastická voštinová jádra se vyrábějí vytlačováním a krájením na tloušťku. Jiné typy voštin z papíru nebo hliníku se vyrábějí vícestupňovým výrobním procesem. Tyto procesy zahrnují tisk velkých tenkých listů materiálu a jejich skládání ve vyhřívaném lisu, aby se usnadnilo lepení. Tyto pláty se natahují a roztahují do plátů souvislých šestiúhelníkových buněk. Vlastnosti voštinových materiálů závisí na velikosti buněk a také na tloušťce a pevnosti použitého materiálu.

Mezi hlavní typy voštin patří:

Hliníkové voštiny

Tyto voštiny mají nejvyšší poměr pevnosti a hmotnosti, kterému se nevyrovná žádný jiný konstrukční materiál. Mají směs geometrických tvarů buněk a vlastností řízených tloušťkou fólie a velikostí buněk. Výsledná voština se dodává ve formě nerozvinutých bloků a protahuje se do podoby fólie.

Hliníkové voštiny jsou při použití v některých aplikacích, například v námořních konstrukcích, ohroženy korozí. Tento typ voštin se při nárazu do jádrového laminátu nevratně deformuje.

Nomexové voštiny

Nomexové voštiny se vyrábějí z papíru Nomex – druhu papíru na bázi kevlarových vláken. Tato voštinová jádra kombinují vysokou pevnost s ohnivzdornými vlastnostmi a používají se v interiérových panelech letadel i v dalších vysoce výkonných komponentech. Jsou upřednostňovány díky své nízké hustotě, pevné stabilitě a mechanické pevnosti, i když jsou dražší než jiné materiály.

Termoplastická voštinová jádra

Termoplastická voštinová jádra jsou lehká a snadno recyklovatelná. Hlavní nevýhodou je obtížné vytvoření pevného spojení mezi voštinou a pláštěm. Vyrábějí se v několika typech:

• ABS nabízí tuhou strukturu, houževnatost, povrchovou tvrdost, odolnost proti nárazu a rozměrovou stabilitu
• Polykarbonát nabízí UV stabilitu, dobrou propustnost světla, robustní tepelnou odolnost, a samozhášecí vlastnosti
• Polypropylen poskytuje výjimečnou chemickou odolnost
• Polyethylen je levný univerzální materiál pro jádra

Nerezové voštiny

Tyto jádra jsou ideální do nepříznivého prostředí a používají se ve dveřích a podlahách vlaků, přepážkách a dalších oblastech.

Použití

Honeycombs se používají v široké škále průmyslových odvětví, jako je letecký průmysl, sportovní zboží, automobilový průmysl a stavebnictví. Mezi aplikace patří např:

• Závodní skořepiny
• Letouny
• Helikoptéry
• Jet letadla
• Podstavec rakety
• LED technologie
• Technologie reproduktorů
• Zrcadlo teleskopu. konstrukce
• Automobilové konstrukce
• Sněhové desky
• Hlavové konstrukce
• Vlakové dveře

Výběr voštin a voštinových materiálů

Při výběru voštin a voštinových materiálů, zvažte specifické požadavky na výkon. Vzhledem k jejich různým vlastnostem a kvalitám se podívejte na specifikace výrobce, kde najdete další podrobnosti týkající se schopností výrobku.

Normy

ASTM E1091 – Standardní specifikace pro nekovové voštinové jádro pro použití v krycích panelech

.