星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法与装置，底板、凸模和衬板之间进一步通过中心销连接定位，上夹板和下夹板通过相互啮合的环形锯齿将薄膜夹紧并定位连接，直线轴顶端通过滑套、轴用挡圈与下夹板连接，梁、方块与上夹板通过梁连接螺钉连接，直线步进电机的丝杆和梁之间通过开口销连接。采用无镀层的热塑性薄膜作为成型对象，将薄膜切割为胚件，将胚件加热到弹塑性状态，依靠模压使得预热的胚件弯曲，冷却定型后，经过修整和表面处理，得到所需抛物面形状带镀层的聚酰亚胺薄膜反射面，获得更高精度的静电成形薄膜天线反射面，解决现有薄膜天线反射面制备过程中存在较大原理误差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术星载静电成形薄膜可展开天线
，具体涉及一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法与装置。
技术介绍
目前，静电成形薄膜天线是一种新型星载可展开天线，主要由电极面、支撑桁架、薄膜反射面等构成，薄膜反射面是一个一面带有金属镀层的抛物曲面，传统的薄膜反射面是将抛物形状的曲面膜分割放样为平面膜片，采用对拼形式将若干有镀层的平面膜片拼接起来，膜片之间通过粘接的方法连接起来，其中存在很大的原理误差和随机误差。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供种一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法与装置，将无镀层的聚酰亚胺平面膜胚件通过热成型的方法二次成形，得到整个或者若干抛物曲面膜片。再通过真空溅射镀的方法在曲面膜的一侧镀上导电层，从而获得更高精度的静电成形薄膜天线反射面，解决现有薄膜天线反射面制备过程中存在较大原理误差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法，采用无镀层的热塑性薄膜作为热成型对象，将薄膜切割为胚件，将胚件加热到弹塑性状态，通过升降装置使配件紧贴在模具表面，依靠模压使得预热的胚件弯曲，冷却定型后，经过修整和表面处理，得到所需抛物面形状带镀层的聚酰亚胺薄膜反射面。优选的是,热成型的过程在恒温干燥箱中进行，采用电阻丝作为热源，通过烘箱的温度控制元件来控制升温速度、保温时间和冷却速度，通过鼓风设备获得对流换热，将胚件加热到成型温度，进入保温阶段，保温成型后，进入随炉冷却阶段。上述任一方案优选的是,采用直线步进电机作为往复运动的传动装置，通过控制器实现模压、脱模运动的控制。上述任一方案优选的是,模具材料选用铝合金，采用单阳模作为模具形式，模具的转角处有圆弧过渡，其曲率半径大于成型胚料的厚度。上述任一方案优选的是,表面处理即通过物理沉积方法真空溅射在薄膜的一侧得到金属镀层。本专利技术还提供一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型装置,包括底板和凸模，凸模设置在衬板上部，衬板设置在底板上部，底板、凸模和衬板之间进一步通过中心销连接定位，上夹板和下夹板通过相互啮合的环形锯齿将薄膜夹紧并定位连接，直线轴通过紧定螺钉与底板连接，直线轴顶端通过滑套、轴用挡圈与下夹板连接，方块设置在上夹板上，梁设置方块上，梁、方块与上夹板通过梁连接螺钉连接，直线步进电机的丝杆和梁之间通过开口销连接。上述任一方案优选的是,所述直线轴与滑套之间的配合为过渡配合，滑套与下夹板之间为过盈配合，直线轴与底板之间为过盈配合，定位销轴与下夹板之间的配合为过盈配合，中心销与凸模、衬板、底板之间的配合为过盈配合。上述任一方案优选的是,所述上夹板和下夹板的一端通过定位销轴定位连接，另一端通过夹板连接螺钉连接固定，从而能够实现夹紧力的均匀分布。本专利技术的有益效果：一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法与装置，包括底板和凸模，凸模设置在衬板上部，衬板设置在底板上部，底板、凸模和衬板之间进一步通过中心销连接定位，上夹板和下夹板通过相互啮合的环形锯齿将薄膜夹紧并定位连接，直线轴通过紧定螺钉与底板连接，直线轴顶端通过滑套、轴用挡圈与下夹板连接，方块设置在上夹板上，梁设置方块上，梁、方块与上夹板通过梁连接螺钉连接，直线步进电机的丝杆和梁之间通过开口销连接。采用无镀层的热塑性薄膜作为成型对象，将薄膜切割为胚件，将胚件加热到弹塑性状态，通过升降装置使配件紧贴在模具表面，依靠模压使得预热的胚件弯曲，冷却定型后，经过修整和表面处理，得到所需抛物面形状带镀层的聚酰亚胺薄膜反射面。获得更高精度的静电成形薄膜天线反射面，解决现有薄膜天线反射面制备过程中存在较大原理误差的问题。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法过程图；图2是本专利技术星载静电成形薄膜天线反射面热成型装置一优选实施例的装配图；图3是图2的局部结构示意图；图4是图3的A处结构放大图；图5是图3的B处结构放大图；图6是图2的局部结构示意图；图7是图6的局部结构示意图；图8是图2的另一局部结构示意图；图9是图2的另一局部结构示意图；图10是图9的局部结构放大图；图11是图9的局部结构放大图；图12是图2的局部结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例的星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法包括：以无镀层的热塑性聚酰亚胺平面薄膜作为成型对象，将薄膜切割为圆形和一定尺寸的胚件，将胚件加热到在玻璃化温度和粘流温度之间达到弹塑性状态，通过升降装置使配件紧贴在模具表面，依靠模压使得预热胚件弯曲，随炉冷却定型后开炉取出制件，经过适当的修整和表面处理，修整包括切边，清洗脱模剂等，表面处理包括表面沉积导电层，得到所需抛物面形状带镀层的聚酰亚胺薄膜反射面。热成型的作业在恒温干燥箱中进行，采用电阻丝作为热源，通过鼓风设备使得对流换热。将胚件加热到成型温度，成型温度区间为玻璃化温度以上，粘流温度以下，进入保温阶段，期间发生应力松弛等力学现象，保温成型，通常升温时间为1小时，保温时间为2小时，最后随炉冷却到室温。通过烘箱的温度控制元件来控制升温速度、保温时间和冷却速度。上夹板9和下夹板10之间通过相互啮合的锯齿将薄膜夹紧，上下夹板10之间通过定位销轴11定位连接，通过夹板连接螺钉12连接固定，采用手动方式，简单方便可靠，同时可以实现夹紧力的均匀分布。采用直线步进电机作为直线往复运动的传动装置，出轴丝杆采用两端贯通式，以实现穿过保温箱预留孔与升降装置连接，同时可实现较大的行程，直线步进电机背部加装消隙螺母避免丝杆的晃动，通过控制器实现模压、脱模运动的控制。考虑到冷却阶段的尺寸收缩不可以忽略，常用材料中由于铝合金和聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数接近，选用铝合金作为热成型模具材料。采用单阳模作为模具形式，为避免产生内应力，在模具的转角处有圆弧过渡，其曲率半径大于成型胚料的厚度。聚酰亚胺二次成形过程中有回弹的现象，回弹是由冷却阶段热膨胀系数的不同和聚合物成形过程中高弹形变的储存引起的，模具设计阶段应该把回弹量补偿到模具上，工程中采用经验公式及试验验证的补偿方法，以制件的质心为中心，把试件按如下纠正公式缩小，在模具设计时按缩小后的制件作为工程输入，由此得到理想的制件。F＝1/[(T-P)×ΔT+1]式中，F为热膨胀纠正系数，T为模具热膨胀系数，P为制件热膨胀系数，ΔT为成型温度与室温的差值。聚酰亚胺热成型后得到的是无镀层的曲面膜，通过物理沉积方法中的真空溅射在抛物面薄膜的一侧得到金属镀层。如图1-图12所示，热成型的制备是以无镀层的热塑性聚酰亚胺平面薄膜作为成型对象，将薄膜切割为圆形的胚件，上夹板和下夹板通过相互啮合的环形锯齿将薄膜夹紧。环形锯齿的啮合范围为[dl,dm]，薄膜胚件的尺寸在环形锯齿的啮合范围内。在模具表面涂覆脱模剂，脱模剂通常为硅脂和树脂脱模剂，将薄膜放置在上夹板9和下夹板10之间夹紧，将装置放置到烘箱中，通过开口销16将直线步进电机连接头和装置连接起来。缓慢升温，将模具加热到成型温度，成型温度范围为玻璃化温度和粘流温度之间，使其到达弹塑性状态，此时聚酰亚胺薄膜受热软化，通过控制器操纵升降装置将胚件紧贴在模具表面，依靠模压使得预热胚件弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法，其特征在于,采用无镀层的热塑性薄膜作为热成型对象，将薄膜切割为胚件，将胚件加热到弹塑性状态，通过升降装置使胚件紧贴在模具表面，依靠模压使得预热的胚件弯曲，冷却定型后，经过修整和表面处理，得到所需抛物面形状带镀层的聚酰亚胺薄膜反射面。

【技术特征摘要】
1.一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法，其特征在于,采用无镀层的热塑性薄膜作为热成型对象，将薄膜切割为胚件，将胚件加热到弹塑性状态，通过升降装置使胚件紧贴在模具表面，依靠模压使得预热的胚件弯曲，冷却定型后，经过修整和表面处理，得到所需抛物面形状带镀层的聚酰亚胺薄膜反射面。2.如权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法,其特征在于,热成型的过程在恒温干燥箱中进行，采用电阻丝作为热源，通过烘箱的温度控制元件来控制升温速度、保温时间和冷却速度，通过鼓风设备获得对流换热，将胚件加热到成型温度，进入保温阶段，保温成型后，进入随炉冷却阶段。3.如权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法,其特征在于,采用直线步进电机作为往复运动的传动装置，通过控制器实现模压、脱模运动的控制。4.如权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的制备方法,其特征在于,模具材料选用铝合金，采用单阳模作为模具形式，模具的转角处有圆弧过渡，其曲率半径大于成型胚料的厚度。5.如权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜天线反射面热成型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，赵泽，蒋翔俊，李申，杜敬利，谢靓，张逸群，秦东宾，李娜，朱日升，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61