本实用新型涉及一种轻质、耐冲击夹层，特别涉及一种轻质夹层及其模具。
背景技术：
轻质高吸能夹层材料常被用作航空航天、汽车、船舶等领域的吸能部件，但由于其强度较低，应用范围受到一定限制。目前市场上的夹层材料大多采用多层复合材料或通过开孔减重，中间添加碳纤维或其他高强度材料。虽然强度有所提高，但仍然存在以下缺点：
1、材料堆叠多层，增加了重量，起不到减重的效果。
2、用料较多，原材料成本较高。
3、其工艺步骤要么效率低下，要么制造夹层设备的自动化程度较高，导致设备投资成本高，设备维护成本也高。
技术实现要素：
本实用新型的目的：本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种轻质夹层模具及其制备方法，该模具及方法使得轻质夹层的生产简单方便，成本低廉，制成的夹层为镂空结构，无需其他填充材料，性价比高。
技术方案：为了达到上述实用新型目的，本实用新型具体是这样实现的：
一种轻质夹层模具，其特征在于包括矩形框架，框架包括两条平行的长条和两条平行的宽条，框架内嵌有片状卡条，卡条包括正卡条和反卡条，正卡条的一侧设有依次排列的正线槽，反卡条的一侧设有依次排列的反线槽，正线槽的缺口和反线槽的缺口相对，正线槽和反线槽交替排列，宽条上设有多个通孔，碳纤维通过通孔进入，按照一定的顺序嵌入正线槽和反线槽中，最后从框架另一侧的通孔穿出，结构简单，装拆方便，生产容易，维护成本低。
进一步地，所述长条内部设置有插槽，卡条的两侧均插入插槽中，可从前后两个方向分别插入前卡条和后卡条，并可根据实际情况插入不同数量的卡条，以生产出不同密度的碳纤维夹层。
进一步地，卡条之间插入有固定片，固定片的一侧设有依次排列的固定槽，卡条依次插入固定槽中，避免卡条受外力作用而变弱或弹性变形，导致卡条之间的间隙不一致。
进一步地，正线槽宽度为2-10mm，深度为2-10mm；反线槽宽度为2-10mm，深度为2-10mm，正卡条厚度为1-10mm，反卡条厚度为1-10mm，适用于不同粗细的碳纤维或尼龙纤维或超高分子量材料的纤维。
进一步地，条带两侧设有挡板，条带与挡板螺纹连接，卡条插入框架后，可防止卡条从框架另一外端脱落，螺纹连接方便条带与挡板的反复拆装。
进一步地，所述长条和宽条的横截面为矩形，所述长条和宽条之间采用螺纹连接，形成矩形框架。所述矩形长条和宽条之间采用螺纹连接，便于组装和拆卸。相比菱形条或圆形条，矩形框架在编织碳纤维时可以方便地反复叠放。螺纹连接便于拆卸后存放，不占用空间。
本发明轻质夹层用模具制备的轻质夹层，其特征在于包括多条波浪形纤维，形成三维网状结构，相邻两根纤维相互交织编织，具有多条交叉点，相邻两交叉点之间具有高低差，三维波浪形不断循环，形成多条立体三角形，三角形的稳定性远高于其它几何图形，从而提高了夹层抗冲击性能。
并且纤维交叉处采用粘接防止松散、散开，交叉处粘贴有圆盘状固化胶，方便安装到其他板上。夹芯层两边交叉处粘贴的胶水将交叉处包裹起来，保护交叉处不会因碰撞、摩擦而受损，导致分叉、断裂。圆盘状胶水起到缓冲、保护作用，有利于碳纤维夹芯层的运输、安装，进一步增加了碳纤维夹芯层的稳定性。
进一步地，所述纤维材料为碳纤维。碳纤维轴向强度和模量高，密度小，无蠕变，在非氧化环境下耐超高温，抗疲劳性能好，热膨胀系数小，各向异性强，耐腐蚀性能好。与传统玻璃纤维相比，碳纤维的杨氏模量是传统玻璃纤维的3倍以上；与凯夫拉纤维相比，碳纤维的杨氏模量约为凯夫拉纤维的2倍，在有机溶剂、酸、碱中不溶解、不膨胀，耐腐蚀性能突出。
一种利用轻质夹层模具制备轻质夹层的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将长条与宽条连接起来，组成一个矩形框；
(2)将多根碳纤维逐一穿过宽条带的多个通孔，直至穿过整个车架；
（3）将正卡条与反卡条从相反方向插入框架；
（4）将奇数号的碳纤维放入最近的奇数号正线槽和最近的奇数号反线槽中；将偶数号的碳纤维放入最近的偶数号正线槽和最近的偶数号反线槽中；
（5）编织成三维波浪形状的碳纤维中空夹层。
操作简单方便，不需机器，效率高。
有益效果：本实用新型与传统技术相比，具有以下优点：
1、碳纤维材料以三维波浪形不断循环排列，形成立体三角形，三角形的稳定性远高于其他几何形状，增加了夹层抗冲击能力。
2、整个夹层除了碳纤维以外没有其它填充材料，减轻了重量。
3、模具简单，成本低，生产工序简单、高效。
附图的简要说明
图1为轻量化夹层模具结构示意图。
图2为轻质夹层模具前卡条的主视图。
图3为轻质夹层模具反向卡条主视图。
图4是轻质夹层模具固定板的主视图。
图5为碳纤维轻量化夹层局部三维示意图。
详细方法
下面通过本发明的具体实施例及附图来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种轻质夹层模具，包括矩形框架1，框架1包括两条平行的长条1.2a和两条平行的宽条1.2b，框架1内嵌设片状卡条2，卡条2包括正卡条2.1和反卡条2.2，正卡条2.1的一侧设有依次排列的正线槽2.1.1，反卡条2.2的一侧设有依次排列的反线槽2.2.2，正线槽2.1.1的缺口与反线槽2.2.2的缺口相对，正线槽2.1.1与反线槽2.2.2交错排列，宽条1.2b上设有多个通孔。 长条1.2a上设有插接槽1.1，卡条2的两侧插入插接槽1.1内，长条2的两侧卡接在插接槽1.1内，方便正卡条2.1和反卡条2.2分别从正反方向插入。卡条2之间插有固定板3，固定板3的一侧开设有依次排列的固定槽3.1，将固定槽3.1依次插入卡条2内。防止卡条2受外力作用变弱或弹性变形，导致卡条2之间间隙不一致。正线槽宽度5mm，深度5mm；反线槽宽度5mm，深度5mm。正卡条厚度3mm，反卡条厚度3mm。 固定槽3.1的宽度为3.5mm夹心层，便于卡条2之间插入，起到保持卡条2之间间隙的作用。长条1.2a的前后两侧设有挡板5，长条1.2a与挡板5螺纹连接，卡条2插入框架1后，防止卡条2从框架1另一外端脱落，螺纹连接方便长条与挡板的反复拆装。长条1.2a和宽条1.2b的截面为矩形，长条1.2a和宽条1.2b螺纹连接，组成矩形框架1。
利用轻质夹层模具制备轻质夹层的方法包括以下步骤：
(1)长条1.2a与宽条1.2b固定连接，组成矩形框架1；
(2)将多根碳纤维4逐一穿过宽条带的多个通孔1.4，直至碳纤维4穿过整个车架1；
（3）将前卡条2.1、后卡条2.2从相反方向插入框架1内；
(4)将奇数根碳纤维4放入最近的奇数根正线凹槽2.1.1和最近的奇数根反向线凹槽2.2.2内；将偶数根碳纤维4放入最近的偶数根正线凹槽2.1.1和最近的偶数根反向线凹槽2.2.2内；
（5）编织成三维波浪形状的碳纤维中空夹层。
通过上述模具及制备方法，制备出碳纤维夹层，包括多根波浪形碳纤维4形成三维网状结构，两相邻碳纤维4相互交织编织，存在多个交叉点，且两相邻交叉点之间具有高度差，三维波浪形不断循环，形成多个三维三角形，三角形的稳定性远高于其他几何图形，增加了夹层层的抗冲击性能。
本实用新型整个夹层除碳纤维外无其它填料，因而减轻了重量，制造模具简单，成本低，制造工艺简便高效。
这里所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神的举例，本发明领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做出各种修改或添加或者以类似的方法替换，但是它们不会背离本发明的精神或超出所附权利要求所限定的范围。
