网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺，包括：优化试验件的相关参数，根据优化后的参数制备网格面板坯件；采用整张胶膜瞬时加热与热空气反向施加方法，使下凹的胶膜向上鼓胀、破裂并收缩聚集在蜂窝芯格壁端面，形成表面形态均匀的网格化胶膜；将网格面板上面板、网格面板下面板与处理完的蜂窝芯装配成一体，真空条件下加温加压固化，制得网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件。本发明专利技术工艺，省去繁琐的测试前的阶梯表贴玻璃纤维布等局部强化、均载处理，简化了测试流程，提高了型号研制生产效率，弯曲试验件弯曲测试失效部位均一稳定，测试数据离散小，测试结果符合设计及使用指标要求。测试结果符合设计及使用指标要求。测试结果符合设计及使用指标要求。

【技术实现步骤摘要】
网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺


[0001]本专利技术属于网格面板复合材料制造
，特别涉及一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺。

技术介绍

[0002]卫星各平台刚性太阳翼基板通常采用超低密度铝蜂窝芯与两层高模量碳纤维正交网格面板胶接组成。超低密度铝蜂窝芯一般选用美国Hexcel公司生产的规格为CRIII
‑
3/8
‑
5056
‑
.0007P
‑
1.0(或者Plascore公司生产的PAMG
‑
XR1
‑
1.0
‑
3/8
‑
0.0007P
‑
5056)的弱刚度铝蜂窝芯，该型铝蜂窝芯采用厚度仅为18um的超薄5056铝箔制备，芯格尺寸(芯格内切圆直径)达到9.52mm，体密度16kg/m3，是目前世界上商品化供应最轻的铝蜂窝芯之一。太阳翼基板在服役过程中主要承受弯曲载荷，通过评价缩比件性能能够一定程度上反映全尺寸基板的整体性能。为评估正交网格太阳翼基板的胶接及力学性能，通常随产品制备网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件进行三点弯曲刚度和四点弯曲强度测试，根据测试结果评价全尺寸太阳翼基板的综合性能。
[0003]目前的太阳翼基板网格夹层结构弯曲试验件通常采用两件单层碳纤维网格面板(网格间距为a
×
b，网格间距与太阳翼基板产品的网格参数一致)与外形尺寸为L600mm
×
W55mm的铝蜂窝芯形成夹层结构，然后进行弯曲测试。实际执行过程中发现，该方法存在以下缺点和不足：
[0004](1)为了降低测试加载压头对铝蜂窝芯局部应力的集中，需对加载区域网格面板通过阶梯表贴玻璃纤维布等局部强化、均载处理措施，避免试验件局部应力集中而导致非正常提前失效，该处理措施操作麻烦且增加试验件研制周期。
[0005](2)尽管对加载区域网格面板进行局部强化、均载处理，但由于缩比件宽度55mm方向上仅能容纳5个完整的蜂窝芯格，测试边缘效应显著，表现为测试结果失效部位一致性差、测试数据波动大等不足。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺，克服现有太阳翼基板存在的测试前需进行复杂的阶梯表贴等局部强化处理，且测试结果失效部位一致性差、数据波动大等问题。
[0007]本专利技术提供的技术方案如下：
[0008]第一方面，一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件的制备工艺，包括如下步骤：
[0009]根据全尺寸太阳翼基板设计参数确定网格面板铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件外形尺寸、网格面板网格间距参数和丝束宽度参数；
[0010]根据确定的网格间距参数和丝束宽度参数，采用浸渍或涂覆树脂的纤维在缠绕机上实施正交缠绕；将缠绕后的网格面板从缠绕机上取下，经树脂固化形成网格面板坯件；
[0011]取整张胶膜，然后将其平整铺贴在蜂窝芯的上表面；胶膜网格化施胶过程中，对蜂窝芯端面的完整胶膜进行瞬时加热，受热后的胶膜变软粘度变低并在重力的作用下下凹时，沿着蜂窝格孔轴向反向施加热空气，使下凹的胶膜向上鼓胀、破裂并收缩聚集在蜂窝芯格壁端面，形成表面形态均匀的网格化胶膜；将蜂窝芯翻转，采用相同方式执行第二面蜂窝芯网格化施胶；
[0012]将网格面板上面板、网格面板下面板与处理完的蜂窝芯装配成一体，装配时需保证网格面板L向纤维丝束与蜂窝芯L向对齐，同时网格面板上面板、网格面板下面板L向纤维丝束分别与蜂窝芯直接贴合，形成稳定对称的网格面板夹层结构板；
[0013]将网格面板夹层结构板真空条件下加温加压固化，制得网格面板铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件。
[0014]第二方面，一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件，通过第一方面所述的一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件的制备工艺制得。
[0015]根据本专利技术提供的一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺，具有以下有益效果：
[0016](1)本专利技术提供的一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺，网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件外形尺寸设计为L(1000mm
±
5mm)
×
W(100mm
±
2mm)，W向尺寸宽度能够容纳至少10个完整的蜂窝芯格，与此同时，W向也能够容纳更多数量的L向碳纤维网格丝束数量，可以有效降低试验件中网格面板丝束和铝蜂窝芯测试过程的边缘效应，提升测试数据的真实性和可靠性；
[0017](2)本专利技术提供的一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺，将网格面板沿着L向丝束的纤维束直接与蜂窝芯胶接结合，降低网格面板正交各向异性对缩比件弯曲性能的影响；
[0018](3)本专利技术提供的一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件及制备工艺，将一张厚度较薄的完整胶膜平整铺贴在蜂窝芯端面，对蜂窝芯端面完整胶膜进行瞬时加热使胶膜瞬时软化并下凹，同时沿蜂窝格孔轴向反向施加热空气辅助胶膜加热，使胶膜鼓胀、破裂、收缩并均匀聚集在蜂窝芯格侧壁端面，形成表面形态均匀一致的网格化树脂胶瘤，通过以上处理可以有效提高胶膜实际胶接用量，尽最大可能利用蜂窝与网格的胶接面积，提高结构承载效率，同时可以省去繁琐的网格面板夹层板弯曲试验件测试前的阶梯表贴玻璃纤维布等局部强化、均载处理，简化测试流程，提高型号研制生产节拍效率。
附图说明
[0019]图1为网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件结构示意图
[0020]图2为网格化施胶完成后的低密度铝蜂窝
[0021]1‑
网格面板(1
‑
1网格面板上面板、1
‑
2网格面板下面板)，2
‑
蜂窝芯，3
‑
胶膜(3
‑
A初始状态的胶膜、3
‑
B网格化的胶膜)。
具体实施方式
[0022]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0023]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0024]本专利技术提供了一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件的制备工艺，网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件主要包括网格面板(1)、低密度蜂窝芯(2)和胶膜(3)，制备工艺包括如下步骤：
[0025]一、网格面板铺层设计：根据全尺寸太阳翼基板设计参数确定网格面板网格间距参数a，b和丝束宽度参数s。其中网格面板(1)通常包含网格面板上面板(1
‑
1)和网格面板下面板(1
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：根据全尺寸太阳翼基板设计参数确定网格面板铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件外形尺寸、网格面板网格间距参数和丝束宽度参数；根据确定的网格间距参数和丝束宽度参数，采用浸渍或涂覆树脂的纤维在缠绕机上实施正交缠绕；将缠绕后的网格面板从缠绕机上取下，经树脂固化形成网格面板坯件；取整张胶膜，然后将其平整铺贴在蜂窝芯的上表面；胶膜网格化施胶过程中，对蜂窝芯端面的完整胶膜进行瞬时加热，受热后的胶膜变软粘度变低并在重力的作用下下凹时，沿着蜂窝格孔轴向反向施加热空气，使下凹的胶膜向上鼓胀、破裂并收缩聚集在蜂窝芯格壁端面，形成表面形态均匀的网格化胶膜；将蜂窝芯翻转，采用相同方式执行第二面蜂窝芯网格化施胶；将网格面板上面板、网格面板下面板与处理完的蜂窝芯装配成一体，装配时保证网格面板L向纤维丝束与蜂窝芯L向对齐，同时网格面板上面板、网格面板下面板L向纤维丝束分别与蜂窝芯直接贴合，形成稳定对称的网格面板夹层结构板；将网格面板夹层结构板真空条件下加温加压固化，制得网格面板铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件。2.根据权利要求1所述的网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件的制备工艺，其特征在于，所述网格面板铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件外形尺寸设计为L向1000mm
±
5mm，W向100mm
±
2mm。3.根据权利要求1所述的网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件的制备工艺，其特征在于，所述网格面板包含网格面板上面板和网格面板下面板，均为双层正交碳纤维网格面板，网格间距与太阳翼基板产品的网格参数一致。4.根据权利要求3所述的网格面板低密度铝蜂窝芯夹层结构弯曲试验件的制备工艺，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐挺，武海生，黎昱，罗盼，隗永贺，梁凯，张有义，刘佳，郑建虎，姚旗，付文秀，崔丙帆，刘海山，杜美桃，吕琦，于帅，郭晓勇，赵臻璐，靳楠，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：