一种功能结构一体化夹芯结构的制作方法

1.本技术属于飞机结构功能结构设计领域，特别涉及一种功能结构一体化夹芯结构。


背景技术：

2.功能结构设计中功能层和结构本体集成度不高，现有夹芯结构不能满足功能结构的需求，一般在设计中采用注塑的方式把树脂和功能层固化在一起，导致电磁功能模块的位置与形状无法固定，或者电磁功能模块的摆放方式无法统一，此外，统一注塑的方式缺少结构设计，使结构臃肿，导致重量大等问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本技术提供了一种功能结构一体化夹芯结构，其由多层结构层或功能层组成，包括：外面板、内面板以及夹芯层；
4.夹芯层包括栅格结构与电磁功能模块，栅格结构包括栅格底部以及栅格底部表面凸起形成的竖向筋条，竖向筋条围成多个栅格，所述栅格容纳所述电磁功能模块，栅格底部具有连接电磁功能模块的通孔，用于形成给电磁功能模块导电的接口；电磁功能模块是本领域技术人员所熟知的装置，具有放射或者是具有接收电磁型号的装置。
5.栅格底部包括外表面以及具有竖向筋条的内表面，夹芯层夹在外面板与内面板之间，内面板位于所述内表面处，外面板位于所述外表面处，其中，内面板中部挖空，使所述内表面裸露。
6.优选的是，夹芯层的外缘连接有功能介质，所述功能介质的结构为泡沫结构或者蜂窝结构，其一方面减轻了夹心层的重量，另一方面使夹芯层便于固定。
7.优选的是，所述功能介质的材料根据预设需要，包括，吸波人工介质材料、透波人工介质材料、发热人工介质材料或者刚度支撑人工介质材料，不同的材料使用，能够使装置实现对应的技术效果。
8.优选的是，栅格结构的形状为口字型，口字型便于与电磁功能模块形成配合，当一个栅格结构结构容纳多个电磁功能模块时，也能够实现小间隙配合，使结构具有更高的稳定性。
9.优选的是，每一个所述栅格容纳一个电磁功能模块，能够实现电磁功能模块的精确定位，并且减少电磁功能模块之间的干扰。
10.优选的是，栅格结构的内部结构采用点阵轻质结构，其结构复杂，常规加工方法无法实现，采用3d打印增材制造。
11.优选的是，栅格结构的材料包括树脂、塑料、尼龙或者纤维增强材料，能够使栅格结构的重量大幅度减小。
12.优选的是，栅格结构的材料为金属，金属材料具有更高的强度，并且能够直接形成电通路，满足电磁功能模块接地导电的需求，使加工成本低。
13.优选的是，栅格底部包括外表面以及具有竖向筋条的内表面，栅格底部具有连接所述内表面与所述外表面的通孔，所述内表面、所述外表面以及所述通孔壁面均具有金属化镀层，因为栅格结构的材料为非金属材料，因此需要通过通孔的金属镀层实现内表面与所述外表面的电导通。
14.优选的是，所述栅格结构的栅格采取双曲非线性排列。
15.本技术的优点包括：提出了夹芯层和结构本体以及功能层一体化集成设计方案：芯体采用适用于设计需求的栅格结构，栅格内部采用轻质点阵结构，可以减轻结构重量；栅格一种作用起到功能模块的定位，另一作用是和功能模块集成后作为结构的夹芯层，提高结构刚度；栅格底部设置有馈电层，作为功能模块的接地层，同时又是结构的内部面板，维持结构完整性。
附图说明
16.图1是本技术一优选实施方式的夹芯结构示意图；
17.图2是本技术一优选实施方式的夹芯层截面示意图；
18.图3是本技术一优选实施方式的栅格结构细节示意图；
19.其中，1-夹芯结构；101-外面板；102-夹芯层；103-内面板；203-栅格结构；202-功能介质；201-电磁功能模块；301-竖向筋条；302-栅格底部；303-点阵轻质结构；304-金属化镀层。
具体实施方式
20.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
21.实施例1：功能结构一体化夹芯结构应用于飞机天线阵列与结构一体化集成，把原本独立安装的天线进行小型化设计，形成一个个电磁功能模块201，以天线阵的形式和结构本体按照如下复合夹芯结构形式集成，即具有天线接收功能，又能承受飞机载荷，多种功能复合型的一体化结构。本天线阵功能结构一体化夹芯结构，其由多层结构层或功能层组成，包括：外面板101、内面板103以及夹在外面板101与内面板103之间的夹芯层102；
22.夹芯层102包括栅格结构203与电磁功能模块201，电磁功能模块201是本领域技术人员所熟知的结构，栅格结构203包括栅格底部302与栅格底部302表面的竖向筋条301，竖向筋条301围成多个栅格，所述栅格容纳所述电磁功能模块201，对电磁功能模块201实施固定和精确定位，栅格底部302是电磁功能模块201的接口层，也是结构内部表面的一部分，用于组成结构的外部轮廓，维持结构完整性。
23.进一步的，夹芯层102的外缘连接有功能介质202，所述功能介质202的结构为泡沫结构或者蜂窝结构。
24.进一步的，所述功能介质202的材料根据预设需要，包括，吸波人工介质材料、透波人工介质材料、发热人工介质材料或者刚度支撑人工介质材料。
25.进一步的，栅格结构203的形状为口字型。
26.进一步的，每一个所述栅格容纳一个电磁功能模块201，能够实现电磁功能模块201的精确定位，并且减少电磁功能模块201之间的干扰。
27.进一步的，栅格结构203的内部结构采用点阵轻质结构303，其结构复杂，常规加工方法无法实现，采用3d打印增材制造。
28.进一步的，栅格结构203的材料包括树脂、塑料、尼龙或者纤维增强材料，能够使栅格结构203的重量大幅度减小。
29.进一步的，栅格底部302包括外表面以及具有竖向筋条301的内表面，栅格底部302具有连接所述内表面与所述外表面的通孔，所述通孔能够形成电磁功能模块201的接口，内表面具有金属化镀层304，所述金属化镀层304形成电磁功能模块201接地层，此外，外表面为了增加抗腐蚀与耐磨性能，也具有金属化镀层304。
30.实施例2：功能结构一体化夹芯结构，其由多层结构层或功能层组成，包括：外面板101、内面板103以及夹芯层102；
31.夹芯层102包括栅格结构203与电磁功能模块201，栅格结构203包括栅格底部302以及栅格底部302表面凸起形成的竖向筋条301，竖向筋条301围成多个栅格，所述栅格容纳所述电磁功能模块201，栅格底部302具有连接电磁功能模块201的通孔；
32.栅格底部302包括外表面以及具有竖向筋条301的内表面，夹芯层102夹在外面板101与内面板103之间，内面板103位于所述内表面处，外面板101位于所述外表面处，其中，内面板103中部挖空，使所述内表面裸露。
33.在一些可选实施方式中，夹芯层102的外缘连接有功能介质202，所述功能介质202的结构为泡沫结构或者蜂窝结构。
34.在一些可选实施方案中，所述功能介质202的材料根据预设需要，包括，吸波人工介质材料、透波人工介质材料、发热人工介质材料或者刚度支撑人工介质材料。
35.在一些可选实施方案中，栅格结构203的形状为口字型，每一个所述栅格容纳一个电磁功能模块201，能够实现电磁功能模块201的精确定位，并且减少电磁功能模块201之间的干扰。
36.在一些可选实施方案中，栅格结构203的材料为金属，能够直接形成电磁功能模块201的接口，对电磁功能模块201通电，并且结构简单，加工成本低，其结构复杂，常规加工方法无法实现，采用3d打印增材制造。
37.本技术的优点包括：提出了夹芯层和结构本体以及功能层一体化集成设计方案：芯体采用适用于设计需求的栅格结构，栅格内部采用轻质点阵结构，可以减轻结构重量；栅格一种作用起到功能模块的定位，另一作用是和功能模块集成后作为结构的夹芯层，提高结构刚度；栅格底部设置有馈电层，作为功能模块的接地层，同时又是结构的内部面板，维持结构完整性。
38.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。