3
航模构造材料的选择与加工(下)
航模构造材料的选择与加工(下)
韩宇
航模材料的选择
一、木材的选取原则
航模用的木材主要分原木和胶合板两类。原木是树木在采伐后经初步加工而成的材料，接近木材生长时的原始状态。依据树种不同，木材的密度和受力特性有肯定区分，航模所用木材一般优先考虑使用密度较低的种类。由于木材具有纹理特征，因此其受力各向异性，顺纹理方向的抗拉压强度较高、横纹方向的抗拉压强度较低。为了改善原木各向异性的特性，人们将木材切成单板，再用胶粘剂粘合成三层或多层板材〔各层木材的纹理相互垂直〕，制成受力特性相对均匀、外形稳定的胶合板。胶合板一般用于航模的构造件，可担当多向受力。
航模用轻木板材航模用桐木板材
用于填充补强的松木1.原木材料
原木加工时，要先经过脱水干噪和防腐处理后，再制成板材，以便进一步切割等二次加工。由于原木人工加工程度较低、纹理清楚、单向受力特性明显，因此使用时需严格掌握受力方向。航模上常用的原木材料中，密度由低到高有轻木、桐木、松木、桦木等。
轻木是最轻的商用木材，也是最符合航空工业轻质要求的原木材料。干噪的轻木密度约0.06-0.36克/立方厘米，与其他木材密度相比优势明显，具有材质松软、纹理均匀、不易变形、易于加工等特点。因轻木构造变异小、体积稳定性好，生活中可用于救生胸带、水上浮标等要求使用小密度材料的状况。制作航模时，轻木常用于受力较小的零部件，是翼肋、水平尾翼、垂直尾翼、翼尖等部位整形和填充的主要材料。此外，轻木也被用于制作夹芯板材料，还有少量轻木层板被用于航模承力构造件的制作。
桐木的密度较轻木略大，经枯燥处理后，密度为0.2-0.4克/立方厘米。桐
木也属于密度较小的木材，其木纹直而均匀。与轻木相比，桐木相对强度更大，且变形较小。其纹理特点适合用于纵向延长较长的构造，如桁条、梁缘条等，可担当拉压应力。此外，桐木制成的方截面木条还可用于对机身的构造进展加强。在航模制作中，桐木常被用于做机翼前缘条、后缘条、辅梁、翼肋等承力构造。用桐木条贯穿机身，能起到良好的補强作用。由于桐木价格较轻木低很多，且密度较小，因此航模制作中常用其代替轻木构造。
桦木常用于制作模型螺旋桨
松木，是实木家具的原材料之一其密度比以上两种航模用木材大，强度也更高。用于航模的松木一般为软松木如东北红松、西伯利亚红松等。自然的松木，因对大气温度反响灵敏、简洁胀大、难自然风干等问题，需经人工处理，如烘干、脱脂去除有机化合物、漂白统一树色、中和树性等。处理好的松木，不易变形，加工性较轻木和桐木高。经枯燥脱脂后，松木的密度为0.4-0.7克/立方厘米。其纹理均匀、木质细密，具有肯定的弹性，主要用于模型的受力件，如机翼主梁、机身纵梁、发动机架等。在以管材为机身、机翼承力件的模型上管材打孔处强度较弱的部位，可用松木填充补强。这种加强方式在铝管和碳管中比较常用。
桦木，密度约0.7克/立方厘米，航模制造中也有使用。因其加工性较其他原木略差，一般仅限于工厂加工。桦木切面光滑、油漆和胶合性能好、材质坚硬、纹理细密、弹性比松木大、不易变形，可用于制作模型的螺旋桨、发动机架等受力较大的构件，也是胶合板中航空层板的主要原料。
2.胶合板材料
胶合板，也称层板，包括锻木层板和航空层板等。胶合板通常为奇数层单板，是由胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料。相邻层单板的纤维方向相互垂直，受力特性优于原木，但因参加了粘接剂，密度较原木高。
锻木层板，是由锻木单板和酚醛胶膜纸压制而成的胶合板，密度比航空层板小，强度适中、较易加工，常用作机身隔框。在航模设计制作中，假设没有适宜的材料，可用锻木层板替代桐木、桦木等作为承力构造件。锻木层板耐气候、耐水性能优于其他木质材料，价格又低于轻木、桐木等板材，是性价比较高的材料。笔者曾见到有人在制作航模机体时，除蒙板外的部件均使用椴木层板，整机强度极高，构造重量较大，但也能满足飞行的根本要求。
大尺寸模型的机身隔框大量使用层板制作
航空层板，是由桦木单板和酚醛胶膜纸压制而成的胶合板具有良好的耐水、耐气候、抗震惊和优良的力学性能。航空层板常用作翼根部位翼肋〔零号肋〕、隔框、加强片等需要高强度的部件，其密度约0.8克/立方厘米。早期因缺乏激光切割工具，航空层板常被用于加工机翼翼肋模具，以便倒模量产翼肋。目前，航空层板渐渐被碳纤维复合材料板材或其他材料取代，更多地被用作工装等关心固定材料，在航模构造材料中已不常见。
二、塑料材料的选取原则
现在的模友在入门时，第一架航模往往是由发泡塑料制造的模型。这类材料以聚苯乙烯为根底做成，具有本钱低廉、抗冲击性好、简洁量产、材料密度小等特点，常见于航模生产厂商批量制造。除发泡聚乙烯材料外，用于航模的泡沫材料还包括可发性聚苯乙烯和发泡聚丙烯等。聚苯乙烯