Voština (konstrukce): Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Smazaný obsah Přidaný obsah
upřesnění a doplnění materiálů a výrobních postupů, + cca 6 zdrojů
Řádek 1: Řádek 1:
[[Soubor:CompositeSandwich.png|náhled|Schéma konstrukce sendviče s voštinovým jádrem]]
[[Soubor:CompositeSandwich.png|náhled|Schéma sendvičové konstrukce s voštinovým jádrem]]
'''Voština''' je konstrukce, která se používá jako jádro s různou výškou, velikostí a tvarem buněk v [[sendvič (laminát)|sendvičových]] [[kompozitní materiál|kompozitech]].

'''Voština''' je konstrukce, která se používá jako jádro s různou výškou, velikostí a tvarem buněk v [[sendvič (laminát)|sendvičových]] [[kompozitní materiál|kompozitech]].


== Úvod ==
Koncept vynalezl Norman de Bruyne ve Velké Británii a nechal jej patentovat v roce 1938 jako hliníkovou voštinu pro sendvičové kompozity. Průmyslově se vyrábí od roku 1945. Označení voština je odvozeno z podobnosti se šestihrannou strukturou včelí [[Plástev|plástve]].<ref>{{Citace elektronické monografie
Koncept vynalezl Norman de Bruyne ve Velké Británii a nechal jej patentovat v roce 1938 jako hliníkovou voštinu pro sendvičové kompozity. Průmyslově se vyrábí od roku 1945. Označení voština je odvozeno z podobnosti se šestihrannou strukturou včelí [[Plástev|plástve]].<ref>{{Citace elektronické monografie
| titul = The History of Sandwich Construction and Honeycombs
| titul = The History of Sandwich Construction and Honeycombs
Řádek 11: Řádek 11:
| jazyk = anglicky
| jazyk = anglicky
}}</ref>
}}</ref>

Voštiny a podobné struktury se vyskytují i&nbsp;v&nbsp;přírodě. Nejznámější jsou včelí plástve a vosí hnízda, z&nbsp;hlediska funkce jsou voštinám podobné trámčité (spongiozní) části struktury kostí, vizuálné podobná struktura se vyskytuje při [[Voština (geomorfologický jev)|zvětrávání pískovců]].


== Technologie a materiál k výrobě voštin ==
== Technologie a materiál k výrobě voštin ==
Voštiny se formují z plošného materiálu několika různými technologiemi.<ref>{{Citace elektronické monografie
Voštiny se formují z&nbsp;plošného materiálu několika různými technologiemi.<ref>{{Citace elektronické monografie
| titul = HexWeb Honeycomb Attributes and Ptoperties
| titul = HexWeb Honeycomb Attributes and Ptoperties
| url = http://indiamart.com/proddetail/ramie-fiber-21732107448.html
| url = http://indiamart.com/proddetail/ramie-fiber-21732107448.html
Řádek 20: Řádek 22:
| vydavatel = Hexcel
| vydavatel = Hexcel
| jazyk = anglicky
| jazyk = anglicky
}}</ref> Jeden z&nbsp;výrobních postupů sestává z&nbsp;tvarování termoplastického kompozitu (např. HDPE fólie vyztužená lněným vláknem) do trapézové vlny, po ztuhnutí (ochlazením ve formě) a odstřižení okrajů následuje spojování listů, čímž vzniká hranol s&nbsp;šestihrannými dutinami v&nbsp;příčném směru. Řezáním hranolu v&nbsp;podélném směru se oddělují voštinové plásty s&nbsp;potřebnou tloušťkou.<ref name="Manan">{{Citace elektronického periodika
}}</ref>
| příjmení1 = Manan
Jeden z moderních výrobních postupů sestává z vrapování fólie (příčné vlny) – stříhání fólie – spojováním dvou listů vzniká panel s šestihrannými dutinami v příčném směru – nanášení pryskyřice a sušení – řezáním panelu v podélném směru se tvoří voštinové plásty s určitou tloušťkou.<ref>{{Citace elektronické monografie
| jméno1 = N H
| titul = Mould design and manufacturing
| příjmení2 = Majid
| url = http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/152/1/012013/pdf
| datum vydání = 2016
| jméno2 = D L
| příjmení3 = Romli
| datum přístupu = 2022-03-24
| jméno3 = F I
| titul = Mould design and manufacturing considerations of honeycomb biocomposites with transverse fibre direction for aerospace application
| periodikum = IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
| vydavatel = IOP Publishing
| vydavatel = IOP Publishing
| ročník = 152
| datum_vydání = 2016-10
| strany = 012013
| jazyk = anglicky
| doi = 10.1088/1757-899X/152/1/012013
}}</ref> Jiná možnost je vytváření voštin z&nbsp;pásů, jejichž šířka odpovídá požadované výšce voštiny, v&nbsp;pohyblivých formách.<ref name="Manan" /> Další možností je skládáním trapézové fólie, která je střídavě naříznuta z&nbsp;jedné a z&nbsp;druhé strany (protilehlá plocha zůstane zachována).<ref name="ThermHex">{{Citace elektronického periodika
| příjmení1 = Ziegler
| jméno1 = Juliane
| titul = Honeycomb core production process
| vydavatel = ThermHex
| datum_vydání = 2017-03-10
| url = https://thermhex.com/process/
| datum_přístupu = 2024-03-08
}}</ref> Nejnověji jsou voštiny vyráběny [[Extruze|vytlačováním]].<ref name="ScienceDirect">{{Citace elektronického periodika
| příjmení1 = Ducruy
| jméno1 = Guy
| příjmení2 = Guerin
| jméno2 = Patrice
| příjmení3 = Murdoch
| jméno3 = Malcolm
| titul = A PROCESS FOR THE CONTINUOUS EXTRUSION OF HONEYCOMB PLASTIC STRUCTURES
| periodikum = FRC 2000–Composites for the Millennium
| vydavatel = Elsevier
| datum_vydání = 2000
| strany = 143–150
| url = https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9781855735507500219
| datum_přístupu = 2024-03-08
| jazyk = anglicky
| jazyk = anglicky
| doi = 10.1533/9780857093134.143
}}</ref>
}}</ref>


Běžným materiálem pro výrobu voštinového jádra je papír. Používá se například v&nbsp;obalové technice nebo ve výrobě nábytku.<ref name="Forlit">{{Citace elektronického periodika
Jako výchozí materiál se používají [[skleněná textilní vlákna|skleněná]], [[aramid]]ová nebo [[uhlíkové vlákno|uhlíková]] fólie nebo [[textilie]] a někdy hliníkový plech.<ref>{{Citace elektronické monografie
| titul = Kde všude lze využít papírových voštin?
| periodikum = www.forlit.eu
| vydavatel = Forlit
| url = https://www.forlit.eu/cz/vyuziti/
| datum_přístupu = 2024-03-08
}}</ref><ref name="M.NAVY">{{Citace elektronického periodika
| titul = Papírové voštiny (desky)
| periodikum = www.m-navy.cz
| vydavatel = M.NAVY
| url = https://www.m-navy.cz/papirove-obaly/papirove-vostiny/
| datum_přístupu = 2024-03-08
}}</ref><ref name="INTERLIGNUM">{{Citace elektronického periodika
| titul = Dveře voštinové
| periodikum = dvere-interlignum.cz
| vydavatel = INTERLIGNUM
| url = http://www.dvere-interlignum.cz/dvere-vostinove/
| datum_přístupu = 2024-03-08
}}</ref> Jako výchozí materiál pro výztuž kompozitních stěn voštin se dále používají [[skleněná textilní vlákna|skleněná]], [[aramid]]ová nebo [[uhlíkové vlákno|uhlíková]] fólie nebo [[textilie]] a někdy hliníkový plech.<ref>{{Citace elektronické monografie
| titul = Sandwich Core Materials & Technologies – Part II
| titul = Sandwich Core Materials & Technologies – Part II
| url = http://www.sampe.org/news/TechTidbitsJuly09.pdf
| url = http://www.sampe.org/news/TechTidbitsJuly09.pdf
Řádek 40: Řádek 91:
| datum archivace = 2011-08-12
| datum archivace = 2011-08-12
| nedostupné =
| nedostupné =
}}</ref> Používají se však i přírodní vlákna.<ref name="Manan" />
}}</ref>


Známé jsou např. voštiny z [[Aramidová vlákna|aramidových vláken]] ([[Kevlar]]) slepených [[fenol]]ovou pryskyřicí. Stěny voštin mají vzhled papíru, buňky mají průměr od 3,2 do 5 mm, hustotu 32–96 kg/m³ a tlakovou pevnost 1–7 MPa.<ref>Příklad voštin z kevlaru (anglicky): http://www.plascore.com/pdf/Plascore_PK2.pdf {{Wayback|url=http://www.plascore.com/pdf/Plascore_PK2.pdf |date=20091122192238 }}</ref>
Známé jsou např. voštiny z[[Aramidová vlákna|aramidových vláken]] ([[Kevlar]]) slepených [[fenol]]ovou pryskyřicí. Stěny voštin mají vzhled papíru, buňky mají průměr od 3,2 do 5 mm, hustotu 32–96 kg/m³ a tlakovou pevnost 1–7 MPa.<ref>Příklad voštin z kevlaru (anglicky): http://www.plascore.com/pdf/Plascore_PK2.pdf {{Wayback|url=http://www.plascore.com/pdf/Plascore_PK2.pdf |date=20091122192238 }}</ref>


Z odborné literatury jsou známé také jiné než šestiúhlé tvary voštin, např. skládané<ref>{{Citace elektronické monografie
Z odborné literatury jsou známé také jiné než šestiúhlé tvary voštin, např. skládané<ref>{{Citace elektronické monografie

Verze z 8. 3. 2024, 19:23

Schéma sendvičové konstrukce s voštinovým jádrem

Voština je konstrukce, která se používá jako jádro s různou výškou, velikostí a tvarem buněk v sendvičových kompozitech.

Úvod

Koncept vynalezl Norman de Bruyne ve Velké Británii a nechal jej patentovat v roce 1938 jako hliníkovou voštinu pro sendvičové kompozity. Průmyslově se vyrábí od roku 1945. Označení voština je odvozeno z podobnosti se šestihrannou strukturou včelí plástve.[1]

Voštiny a podobné struktury se vyskytují i v přírodě. Nejznámější jsou včelí plástve a vosí hnízda, z hlediska funkce jsou voštinám podobné trámčité (spongiozní) části struktury kostí, vizuálné podobná struktura se vyskytuje při zvětrávání pískovců.

Technologie a materiál k výrobě voštin

Voštiny se formují z plošného materiálu několika různými technologiemi.[2] Jeden z výrobních postupů sestává z tvarování termoplastického kompozitu (např. HDPE fólie vyztužená lněným vláknem) do trapézové vlny, po ztuhnutí (ochlazením ve formě) a odstřižení okrajů následuje spojování listů, čímž vzniká hranol s šestihrannými dutinami v příčném směru. Řezáním hranolu v podélném směru se oddělují voštinové plásty s potřebnou tloušťkou.[3] Jiná možnost je vytváření voštin z pásů, jejichž šířka odpovídá požadované výšce voštiny, v pohyblivých formách.[3] Další možností je skládáním trapézové fólie, která je střídavě naříznuta z jedné a z druhé strany (protilehlá plocha zůstane zachována).[4] Nejnověji jsou voštiny vyráběny vytlačováním.[5]

Běžným materiálem pro výrobu voštinového jádra je papír. Používá se například v obalové technice nebo ve výrobě nábytku.[6][7][8] Jako výchozí materiál pro výztuž kompozitních stěn voštin se dále používají skleněná, aramidová nebo uhlíková fólie nebo textilie a někdy hliníkový plech.[9] Používají se však i přírodní vlákna.[3]

Známé jsou např. voštiny zaramidových vláken (Kevlar) slepených fenolovou pryskyřicí. Stěny voštin mají vzhled papíru, buňky mají průměr od 3,2 do 5 mm, hustotu 32–96 kg/m³ a tlakovou pevnost 1–7 MPa.[10]

Z odborné literatury jsou známé také jiné než šestiúhlé tvary voštin, např. skládané[11] nebo pyramidové.[12]

Při výrobě sendvičů se voštinová plástev před přiložením překryje lepicí fólií, která se pak při vyšší teplotě roztaví a spojí voštiny s potahem.[13]

Odkazy

Reference

  1. The History of Sandwich Construction and Honeycombs [online]. EconHP, 2022 [cit. 2022-03-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. HexWeb Honeycomb Attributes and Ptoperties [online]. Hexcel, 1999 [cit. 2022-03-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. a b c MANAN, N H; MAJID, D L; ROMLI, F I. Mould design and manufacturing considerations of honeycomb biocomposites with transverse fibre direction for aerospace application. S. 012013. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering [online]. IOP Publishing, 2016-10. Roč. 152, s. 012013. DOI 10.1088/1757-899X/152/1/012013. (anglicky) 
  4. ZIEGLER, Juliane. Honeycomb core production process. thermhex.com [online]. ThermHex, 2017-03-10 [cit. 2024-03-08]. Dostupné online. 
  5. DUCRUY, Guy; GUERIN, Patrice; MURDOCH, Malcolm. A PROCESS FOR THE CONTINUOUS EXTRUSION OF HONEYCOMB PLASTIC STRUCTURES. S. 143–150. FRC 2000–Composites for the Millennium [online]. Elsevier, 2000 [cit. 2024-03-08]. S. 143–150. Dostupné online. DOI 10.1533/9780857093134.143. (anglicky) 
  6. Kde všude lze využít papírových voštin?. www.forlit.eu [online]. Forlit [cit. 2024-03-08]. Dostupné online. 
  7. Papírové voštiny (desky). www.m-navy.cz [online]. M.NAVY [cit. 2024-03-08]. Dostupné online. 
  8. Dveře voštinové. dvere-interlignum.cz [online]. INTERLIGNUM [cit. 2024-03-08]. Dostupné online. 
  9. Sandwich Core Materials & Technologies – Part II [online]. SAMPE Journal, 2009 [cit. 2022-03-24]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2011-08-12. (anglicky) 
  10. Příklad voštin z kevlaru (anglicky): http://www.plascore.com/pdf/Plascore_PK2.pdf Archivováno 22. 11. 2009 na Wayback Machine.
  11. Sandwich-Wabenkerne [online]. lightweight design, 2009 [cit. 2022-03-24]. Dostupné online. (německy) 
  12. Pyramidová struktura voštin (německy): http://www.riko.net/download/kwst2005_leutermann_wonneberger.pdf Archivováno 5. 1. 2009 na Wayback Machine.
  13. Lamináty [online]. Kořínek, 2016 [cit. 2022-03-24]. Dostupné online. 

Literatura

  • Neitzel/Mitschang: Handbuch Verbundwerkstoffe, Hanser Technikbücher 2004, ISBN 3-446-22041-0

Externí odkazy