一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，包括：采用芯层成型模具制备芯层熔模；在天线罩成型模具的阳模外表面上制备内蒙皮预制体；在芯层熔模外表面上制备外蒙皮预制体；将阳模、阴模以及芯层熔模进行合模，获得合模后的天线罩成型模具；将合模后的天线罩成型模具进行固化和去芯，获得泡沫芯层形腔；在泡沫芯层形腔中制备出夹层天线罩坯料；对夹层天线罩坯料进行精加工，获得耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩。此发明专利技术解决了传统泡沫芯层和内外蒙皮加工难度大的问题，通过精密芯层熔模和精密成型模具分别作为泡沫芯层和夹层天线罩的基准，提高了尺寸精度，保证了夹层天线罩的宽频透波能力。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法
本专利技术涉及复合材料结构成型工艺
，具体涉及一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法。
技术介绍
天线罩是航空航天制导系统组成的重要组成部分。随着航空航天制导系统的不断发展，对天线罩在宽频透波性能、力学性能、热学性能以及轻量化设计等方面的综合要求日益提高。基于耐高温树脂泡沫及复合材料制备的A夹层天线罩较好的兼顾了上述需求，已成为航空航天制导系统天线罩的重点实现方向之一。目前，针对泡沫夹层复合材料天线罩主要有三类制备方法，具体如下：一是先分别制备内外蒙皮和泡沫芯层，然后通过胶接、螺接、铆接等连接手段连接内外蒙皮与泡沫芯层制得泡沫夹层天线罩，如CN103660410A《一种天线罩透波夹芯材料及其制造方法和用途》、CN105172281A《一种长时间耐高温夹层结构透波罩》等专利所示。二是先制备泡沫芯层，然后在泡沫芯层内外表面进行铺层后进行一体化半共固化制得泡沫夹层天线罩，如CN105922703A《一种薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备方法》、CN106739043A《PMI泡沫夹层飞机雷达罩及其制造方法》等专利所示。三是先分别制备内外蒙皮，然后将内外蒙皮装配成型，以内外蒙皮为模具，在预留的芯腔中通过原位发泡制得泡沫夹层天线罩，如CN109638445A《一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩及其制备方法》所示。目前，方法一和方法二存在的共性问题是泡沫芯层成型、加工精度要求高和泡沫芯层易碎、加工难度大之间的矛盾难以调和。此外，方法一还存在内外蒙皮加工精度要求高，装配后存在胶缝或孔隙等问题；方法二也面临在泡沫芯层上进行各种铺层、预压、合模等作业极易造成芯层损伤等问题。方法三虽然通过原位发泡法成功避免了上述问题，但先制备内外蒙皮并装配成模具的过程中容易引入较为明显的装配误差，影响夹层天线罩内外蒙皮同心、同轴度，同时也会造成泡沫芯层的厚度出现明显的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法。此方法旨在解决传统泡沫芯层加工难度大且内外蒙皮加工精度要求高的问题，通过精密芯层熔模作为泡沫芯层的成型基准，精密成型模具作为夹层天线罩的外形基准，避免耐高温树脂泡沫芯层加工难度大的问题，提高夹层天线罩各层与整体的尺寸精度，有效保证夹层天线罩的宽频透波能力。为达到上述目的，本专利技术提供了一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，包括以下步骤：步骤1：基于注塑成型工艺，采用芯层成型模具制备芯层熔模；步骤2：在天线罩成型模具的阳模外表面上制备内蒙皮预制体；步骤3：在芯层熔模外表面上制备外蒙皮预制体；步骤4：将天线罩成型模具的阳模、阳模外表面上的内蒙皮预制体、芯层熔模、芯层熔模表面的外蒙皮预制体以及天线罩成型模具的阴模进行合模，获得合模后的天线罩成型模具；步骤5：对合模后的天线罩成型模具进行固化和去芯，获得泡沫芯层形腔；步骤6：基于原位发泡法，在泡沫芯层形腔中制备出夹层天线罩坯料；步骤7：对夹层天线罩坯料进行精加工，获得耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩。最优选的，制备内蒙皮预制体还包括以下步骤：步骤2.1：将内蒙皮纤维料填涂在天线罩成型模具的阳模外表面上；步骤2.2：对内蒙皮纤维料进行包覆，对包覆的内蒙皮纤维料进行第一次预压实；步骤2.3：对第一次预压实后的内蒙皮纤维料上的多余胶液进行第一次清除，获得内蒙皮预制体。最优选的，制备外蒙皮预制体还包括以下步骤：步骤3.1：将外蒙皮纤维料填涂在芯层熔模的外表面上；步骤3.2：对外蒙皮纤维料进行包覆，对包覆的外蒙皮纤维料进行第二次预压实；步骤3.3：对第二次预压实后的外蒙皮纤维料上的多余胶液进行第二次清除，获得位于外蒙皮预制体。最优选的，合模还包括以下步骤：步骤4.1：将内蒙皮预制体缓慢压放至芯层熔模的内表面，且保证内蒙皮预制体与芯层熔模内表面相贴合；步骤4.2：将外蒙皮预制体缓慢压放至天线罩成型模具的阴模内表面，且保证外蒙皮预制体与阴模内表面相贴合；步骤4.3：天线罩成型模具的阳模和阴模完成合模，则芯层熔模位于内蒙皮预制体和外蒙皮预制体的中间夹层。最优选的，固化和去芯还包括以下步骤：步骤5.1：对内蒙皮预制体和外蒙皮预制体进行预固化加热，获得预固化后的内蒙皮预制体和预固化后的外蒙皮预制体；步骤5.2：对预固化后的内蒙皮预制体和预固化后的外蒙皮预制体进行固化加热，获得内蒙皮和外蒙皮；步骤5.3：对内蒙皮和外蒙皮中间夹层的芯层熔模进行熔化加热，制备出泡沫芯层形腔。最优选的，预固化加热包括以下步骤：步骤5.1.1：对内蒙皮预制体和外蒙皮预制体进行加热升温，内蒙皮预制体和外蒙皮预制体的温度升高到第一温度；步骤5.1.2：保持第一温度不变，根据模压成型工艺，对升温至第一温度的内蒙皮预制体和第一温度的外蒙皮预制体进行打压和排气，获得预固化后的内蒙皮预制体和预固化后的外蒙皮预制体。最优选的，内蒙皮和外蒙皮的温度升高到第二温度。最优选的，熔化加热包括以下步骤：步骤5.3.1：对内蒙皮和外蒙皮中间夹层的芯层熔模进行第一次加热，内蒙皮、外蒙皮以及芯层熔模的温度升高到第三温度；步骤5.3.2：保持第三温度不变，芯层熔模熔化，中间夹层形成芯层形腔；步骤5.3.3：对芯层形腔进行第二次加热，芯层形腔的温度升高至第四温度，获得加热后的芯层形腔；步骤5.3.4：将加热后的芯层形腔冷却降温，并对降温后的芯层形腔进行灌洗，制备出泡沫芯层形腔。最优选的，制备夹层天线罩坯料还包括以下步骤：步骤6.1：将配比好的混合溶液添加到泡沫芯层形腔中；步骤6.2：并基于原位发泡法，将添加混合溶液的泡沫芯层形腔进行升温加热，制备出泡沫芯层；步骤6.3：根据泡沫芯层制备出夹层天线罩坯料。最优选的，精加工还包括以下步骤：步骤7.1：将夹层天线罩坯料从天线罩成型模具中脱出；步骤7.2：对脱出的夹层天线罩坯料进行成型工艺辅助切除加工，制备出耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩。运用此专利技术，解决了传统泡沫芯层加工难度大且内外蒙皮加工精度要求高的问题，通过精密芯层熔模作为泡沫芯层的成型基准，精密成型模具作为夹层天线罩的外形基准，避免了耐高温树脂泡沫芯层加工难度大的问题，提高了夹层天线罩各层与整体的尺寸精度，有效保证了夹层天线罩的宽频透波能力。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，通过使用加工性能、机械性能良好的模料制备芯层熔模，有效规避了耐高温树脂泡沫芯层加工难度大、精度低以及铺层、装配、合模等作业过程中泡沫芯层易碎的问题。2、本专利技术提供的耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，通过使用精密芯层熔模作为泡沫芯层的成型尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：基于注塑成型工艺，采用芯层成型模具制备芯层熔模；/n步骤2：在天线罩成型模具的阳模外表面上制备内蒙皮预制体；/n步骤3：在所述芯层熔模外表面上制备外蒙皮预制体；/n步骤4：将天线罩成型模具的阳模、所述内蒙皮预制体、所述芯层熔模、所述外蒙皮预制体以及天线罩成型模具的阴模进行合模，获得合模后的天线罩成型模具；/n步骤5：对所述合模后的天线罩成型模具进行固化和去芯，获得泡沫芯层形腔；/n步骤6：基于原位发泡法，在所述泡沫芯层形腔中制备出夹层天线罩坯料；/n步骤7：对所述夹层天线罩坯料进行精加工，获得耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：基于注塑成型工艺，采用芯层成型模具制备芯层熔模；
步骤2：在天线罩成型模具的阳模外表面上制备内蒙皮预制体；
步骤3：在所述芯层熔模外表面上制备外蒙皮预制体；
步骤4：将天线罩成型模具的阳模、所述内蒙皮预制体、所述芯层熔模、所述外蒙皮预制体以及天线罩成型模具的阴模进行合模，获得合模后的天线罩成型模具；
步骤5：对所述合模后的天线罩成型模具进行固化和去芯，获得泡沫芯层形腔；
步骤6：基于原位发泡法，在所述泡沫芯层形腔中制备出夹层天线罩坯料；
步骤7：对所述夹层天线罩坯料进行精加工，获得耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩。


2.如权利要求1所述的耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，其特征在于，制备所述内蒙皮预制体还包括以下步骤：
步骤2.1：将内蒙皮纤维料填涂在天线罩成型模具的阳模外表面上；
步骤2.2：对所述内蒙皮纤维料进行包覆，对包覆的内蒙皮纤维料进行第一次预压实；
步骤2.3：对第一次预压实后的所述内蒙皮纤维料上的多余胶液进行第一次清除，获得所述内蒙皮预制体。


3.如权利要求1所述的耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，其特征在于，制备所述外蒙皮预制体还包括以下步骤：
步骤3.1：将外蒙皮纤维料填涂在所述芯层熔模的外表面上；
步骤3.2：对所述外蒙皮纤维料进行包覆，对包覆的外蒙皮纤维料进行第二次预压实；
步骤3.3：对第二次预压实后的所述外蒙皮纤维料上的多余胶液进行第二次清除，获得位于所述外蒙皮预制体。


4.如权利要求1所述的耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，其特征在于，所述合模还包括以下步骤：
步骤4.1：将所述内蒙皮预制体缓慢压放至所述芯层熔模的内表面，且保证内蒙皮预制体与芯层熔模内表面相贴合；
步骤4.2：将所述外蒙皮预制体缓慢压放至天线罩成型模具的阴模内表面，且保证外蒙皮预制体与阴模内表面相贴合；
步骤4.3：天线罩成型模具的阳模和阴模完成合模，则所述芯层熔模位于所述内蒙皮预制体和所述外蒙皮预制体的中间夹层。


5.如权利要求1所述的耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，其特征在于，所述固化和去芯还包括以下步骤：
步骤5.1：对所述内蒙皮预制体和所述外蒙皮预制体进行预固...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞玉澄，李伟，刘兵，李冰，皋利利，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31