Fagurele de miere și materialele în formă de fagure de miere sunt utilizate pentru fabricarea panourilor sandwich cu un miez în formă de fagure de miere care posedă o rezistență extraordinară la compresie. Utilizarea unor materiale cum ar fi hârtia, termoplasticele sau țesăturile pentru materialul de bază permite producerea de structuri ușoare în formă de fagure de miere cu o rezistență structurală substanțială, indiferent de rezistența componentelor clădirii.

Designul structurilor în formă de fagure de miere este comparabil cu cel al stupului natural. Geometria acestor structuri variază semnificativ, însă toate posedă un strat de celule goale între pereți verticali subțiri. Celulele au în principal formă hexagonală sau sunt dispuse în coloane. Structurile în formă de fagure de miere sunt utilizate pe scară largă în aplicații care implică suprafețe plane sau ușor curbate, datorită unei rezistențe specifice ridicate. Rezistența lor servește drept motiv principal pentru instalarea lor pe scară largă în industria aerospațială, precum și în alte sectoare, inclusiv în domeniul ambalajelor, al mobilei, al automobilelor și al articolelor sportive.

Utilizarea fagurelui de miere în structurile create de om are o istorie îndelungată care datează din antichitatea clasică. Euclid și Zenodorus au fost printre primii matematicieni greci care au învățat că formele hexagonale fac cea mai eficientă și robustă utilizare a spațiului și a materialelor. Cupola Panteonului din Roma este un exemplu timpuriu, folosind structuri în formă de fagure de miere în nervurile sale structurale interioare. În 1638, Galileo a inițiat o discuție despre rezistența solidelor goale. În 1859, Charles Darwin a observat că structurile în formă de fagure de miere sunt ideale pentru economisirea forței de muncă și a cerii. Trei tehnici fundamentale utilizate pentru producerea structurilor în formă de fagure de miere, inclusiv expansiunea, ondularea și turnarea, au fost dezvoltate în 1901. Hugo Junkers a brevetat aplicarea primului miez de fagure de miere în avioane în 1915. Norman de Bruyne, de la Aero Research Limited, a obținut succesul inițial în ceea ce privește lipirea structurală adezivă a structurilor de tip sandviș cu fagure de miere în 1938.

Tipuri

Nucleele de fagure de miere sunt fabricate dintr-o mare varietate de materiale. Acestea variază de la hârtie și carton, utilizate pentru a asigura o rezistență și o rigiditate reduse pentru aplicații cu sarcini reduse, până la rezistență și rigiditate mai mari pentru aplicații cu performanțe sporite, ca în cazul structurilor de aeronave. Fagurii de miere sunt transformați în structuri compozite plate sau curbe. Ele formează forme curbe compuse complexe fără forță mecanică sau încălzire excesivă.

Nucleele termoplastice în formă de fagure de miere sunt produse printr-un proces de extrudare și feliate la grosime. Alte tipuri de alveole realizate din hârtie sau aluminiu urmează un proces de producție în mai multe etape. Aceste procese implică imprimarea unor foi mari și subțiri de material și stivuirea lor într-o presă încălzită pentru a facilita lipirea cu adeziv. Aceste felii sunt întinse și expandate în foi cu forme de celule hexagonale continue. Proprietățile materialelor în formă de fagure de miere depind de dimensiunea celulelor, precum și de grosimea și rezistența materialului utilizat.

Principalele tipuri de faguri de miere includ:

Faguri de miere din aluminiu

Aceste faguri de miere posedă cel mai mare raport rezistență/greutate, neegalat de niciun alt material structural. Ele au un amestec de forme geometrice ale celulelor și proprietăți controlate de grosimea foliei și de dimensiunea celulelor. Fagurele de miere rezultat se prezintă sub formă de bloc neexpansat și este întins pentru a forma o foaie.

Fagurii de miere din aluminiu prezintă riscul de coroziune dacă sunt aplicați în anumite aplicații, cum ar fi structurile marine. Acest tip de fagure de miere se deformează ireversibil la impactul cu un laminat cu miez.

Faguri de miere Nomex

Fagurii de miere Nomex sunt fabricați din hârtie Nomex – un tip de hârtie pe bază de fibre de Kevlar. Aceste miezuri în formă de fagure de miere combină rezistența ridicată cu proprietățile de rezistență la foc și sunt utilizate în panourile interioare ale aeronavelor, precum și în alte componente de înaltă performanță. Ele sunt preferate datorită densității lor scăzute, stabilității solide și rezistenței mecanice, deși sunt mai scumpe decât alte materiale.

Amestecurile alveolare termoplastice

Amestecurile alveolare termoplastice sunt ușoare și ușor de reciclat. Principalul dezavantaj este dificultatea de a crea o legătură puternică între un fagure de miere și piele. Ele sunt disponibile în mai multe tipuri:

• ABS oferă o structură rigidă, tenacitate, duritate de suprafață, rezistență la impact și stabilitate dimensională
• Policarbonatul oferă stabilitate la UV, o bună transmisie a luminii, rezistență robustă la căldură, și proprietăți de autoextincție
• Polipropilena oferă o rezistență chimică excepțională
• Polietilena este un material ieftin pentru miezuri de uz general

Amestecurile din oțel inoxidabil

Aceste miezuri sunt ideale pentru medii ostile și sunt utilizate la ușile și podelele trenurilor, la pereții etanși și în alte zone.

Aplicații

Honeycombs sunt aplicate într-o gamă largă de industrii, cum ar fi sectorul aerospațial, cel al articolelor sportive, cel auto și cel al construcțiilor. Aplicațiile includ:

• Cochilii de curse
• Glideri
• Elicoptere
• Aeronave cu reacție
• Substructura rachetelor
• Tehnologie LED
• Tehnologie de difuzoare
• Oglindă de telescop. structură
• Structuri autoturisme
• Snowboards
• Bulkheads
• Porți de tren

Selectarea fagurilor de miere și a materialelor alveolare

La selectarea fagurilor de miere și a materialelor alveolare, luați în considerare cerințele specifice de performanță. Având în vedere proprietățile și calitățile lor variate, verificați specificațiile producătorului pentru mai multe detalii privind capacitățile produsului.

Standarde

ASTM E1091 – Specificație standard pentru miez nemetalic în formă de fagure de miere pentru utilizare în panouri de adăpost

.