Estructuras, propiedades y aplicaciones de nido de abeja en la fabricación de materiales compuestos

Las estructuras de nido de abeja están formadas por una red de celdas huecas de paredes delgadas que tienen capacidades de compresión y corte relativamente buenas fuera del plano y tienen una densidad baja.

Las estructuras de nido de abeja están formadas por una red de celdas huecas de paredes delgadas que tienen capacidades de compresión y corte relativamente buenas fuera del plano y tienen una densidad baja.

Aunque la geometría de las estructuras de panal puede variar mucho, todas las estructuras de panal tienen una red de celdas huecas de paredes delgadas que con frecuencia son hexagonales y columnares.Las estructuras de nido de abeja permiten la minimización de materiales para reducir el peso y el dinero durante la fase de diseño.Además, las estructuras de nido de abeja tienen propiedades extremadamente altas de compresión y corte fuera del plano a pesar de su baja densidad, lo que implica que tienen resistencias específicas muy altas.Como resultado, los materiales de estructura de panal son populares en la industria aeroespacial.Haga clic aquí para Paneles sándwich con núcleo de nido de abeja.

Telas de malla de nido de abeja

Una aplicación frecuente de los materiales alveolares es utilizar una malla alveolar para minimizar o producir turbulencias eólicas según la situación.La relación de longitud (longitud frente a diámetro de celda de panal) es una consideración crucial al crear la malla.La intensidad de la turbulencia se reduce para proporciones de longitud inferiores a uno, lo que hace que estos materiales sean excelentes para su uso en la parrilla delantera de un vehículo.Por otra parte, relaciones de mayor longitud tienden a disminuir la turbulencia lateral y los remolinos en el flujo del viento.Sin embargo, cuando se emplean sin pantallas, aumentan la severidad de la turbulencia, razón por la cual tanto los panales como las pantallas se utilizan comúnmente en los túneles de viento actuales.

Ejemplos de estructuras de panal natural

Las colmenas y la meteorización de panal en rocas, callos y huesos son ejemplos naturales de arquitectura de panal.Las estructuras de panal hechas por el hombre son a menudo compuestos de estructura de sándwich con placas delgadas que rodean los núcleos de panal.Se pueden usar muchos materiales diferentes para formar el núcleo según la situación, como papel y termoplásticos para cargas bajas o aluminio o polímeros reforzados con fibra para cargas pesadas.

Propiedades mecánicas de las estructuras de nido de abeja

Las características mecánicas de las estructuras alveolares son ortotrópicas, lo que significa que sus valores cambian dependiendo de la orientación de la tensión en el material.Como resultado, los dos planos de simetría deben identificarse y separarse.La dirección más fuerte es la dirección L, mientras que la dirección más flexible es la dirección W (colocada a 60o de la dirección L si el panal es un hexágono regular).

Los materiales de nido de abeja se producen tradicionalmente mediante tres métodos: expansión, corrugado y moldeado.Hoy en día, los materiales compuestos de nido de abeja se crean mediante el uso de expansión y ondulación.Los materiales de nido de abeja de metal (típicamente aluminio) se crean puramente a través del proceso de expansión.Los materiales termoplásticos alveolares, por otro lado, a menudo se crean mediante métodos de extrusión y luego se cortan para formar láminas alveolares.