Materiais favos de mel e materiais favos de mel são usados para fabricar painéis de sanduíche com um núcleo favo de mel, possuindo uma tremenda resistência à compressão. A utilização de materiais como papel, termoplásticos ou tecido para o núcleo do material permite a produção de estruturas alveolares leves com resistência estrutural substancial, independentemente da resistência dos componentes do edifício.

O desenho das estruturas alveolares é comparável ao da colmeia natural. A geometria destas estruturas varia significativamente, contudo todas elas possuem uma camada de células ocas entre paredes verticais finas. As células são principalmente de forma hexagonal ou dispostas em colunas. Os favos de mel são amplamente utilizados em aplicações que envolvem superfícies planas ou ligeiramente curvas devido a uma elevada resistência específica. A sua resistência serve como razão principal para a sua instalação generalizada na indústria aeroespacial, bem como noutros sectores, incluindo embalagem, mobiliário, automóvel e artigos desportivos.

A utilização do favo de mel em estruturas feitas pelo homem tem uma longa história que remonta à antiguidade clássica. Euclides e Zenodorus foram dos primeiros matemáticos gregos a aprender que as formas hexagonais fazem o uso mais eficiente e robusto do espaço e dos materiais. A cúpula do Panteão em Roma é um exemplo precoce, utilizando estruturas alveolares em suas nervuras estruturais interiores. Em 1638, Galileu iniciou uma discussão sobre a força dos sólidos ocos. Em 1859, Charles Darwin observou que as estruturas alveolares são ideais para economizar mão-de-obra e cera. Três técnicas fundamentais utilizadas para a produção de estruturas alveolares, incluindo expansão, ondulação e moldagem, foram desenvolvidas em 1901. Hugo Junkers patenteou a aplicação do primeiro núcleo alveolar em aviões, em 1915. Norman de Bruyne, da Aero Research Limited, obteve sucesso inicial na colagem adesiva estrutural de estruturas alveolares em sanduíche em 1938.

Tipos

Núcleos alveolares são fabricados a partir de uma grande variedade de materiais. Estes variam de papel e papelão, usados para fornecer baixa resistência e rigidez para aplicações de baixa carga, até maior resistência e rigidez para aplicações de melhor desempenho, como em estruturas de aeronaves. Os favos de mel são processados em estruturas compostas planas ou curvas. Eles formam formas curvas compostas complexas sem excessiva força mecânica ou aquecimento.

Núcleos termoplásticos de favo de mel são produzidos por um processo de extrusão e cortados à espessura. Outros tipos de favos de mel feitos de papel ou alumínio seguem um processo de produção em várias fases. Estes processos envolvem a impressão de grandes folhas finas do material e o empilhamento em uma prensa aquecida para facilitar a colagem adesiva. Estas fatias são esticadas e expandidas em folhas de formas de células hexagonais contínuas. As propriedades dos materiais alveolares dependem do tamanho das células, bem como da espessura e resistência do material utilizado.

Os principais tipos de favos de mel incluem:

Aluminosos Honeycombs

Estes favos de mel possuem a maior relação resistência/peso, inigualável em qualquer outro material estrutural. Possuem uma mistura de formas e propriedades celulares geométricas controladas pela espessura da folha e tamanho celular. O favo de mel resultante vem na forma de um bloco não exposto e é esticado para formar uma folha.

Os favos de mel de alumínio estão em risco de corrosão se aplicados em algumas aplicações, tais como estruturas marinhas. Este tipo de favo de mel deforma-se irreversivelmente ao impacto com um laminado de cored.

Nomex Honeycombs

Nomex honeycombs são fabricados a partir de papel Nomex – um tipo de papel à base de fibras de Kevlar. Estes núcleos de favos de mel combinam alta resistência com propriedades resistentes ao fogo e são utilizados em painéis interiores de aviões, bem como em outros componentes de alto desempenho. Eles são preferidos devido à sua baixa densidade, estabilidade sólida e resistência mecânica, embora sejam mais caros que outros materiais.

Corpos alveolares termoplásticos

Corpos alveolares termoplásticos são leves e facilmente recicláveis. O principal inconveniente é a dificuldade em criar uma forte ligação entre o favo de mel e a pele. Eles vêm em vários tipos:

• ABS oferece estrutura rígida, tenacidade, dureza superficial, resistência ao impacto e estabilidade dimensional
• Policarbonato oferece estabilidade UV, boa transmissão de luz, resistência robusta ao calor, e propriedades auto-extinguíveis
• Polipropileno proporciona excepcional resistência química
• Polietileno é um material de núcleo de uso geral barato

Aço inoxidável Honeycombs

Estes núcleos são ideais para ambientes hostis e são usados em portas e pisos de trens, anteparas e outras áreas.

Aplicações

Os favos de mel são aplicados em uma ampla gama de indústrias, como a aeroespacial, de produtos esportivos, automotiva e de construção. As aplicações incluem:

• Racing shells
• Gliders
• Helicopters
• Jet aircraft
• Subestrutura de encaixe
• Tecnologia LED
• Tecnologia de altifalante
• Espelho telescópico estrutura

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• Estruturasautomóveis
• Placas de neve

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• Bulkheads

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• Portas de trem

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Selecionando favos e materiais alveolares

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Na seleção de favos e materiais alveolares, considerar requisitos específicos de desempenho. Dadas as suas propriedades e qualidades variáveis, verifique as especificações do fabricante para mais detalhes sobre as capacidades do produto.

Padrão

ASTM E1091 – Especificação padrão para núcleo alveolar não metálico para uso em painéis de abrigo