适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法技术

本发明专利技术提供了一种涉及复合材料结构件的成型领域的适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，具体步骤如下：S1、均压板的翻制；S2、网格面板缠绕；S3、辅助层铺放；S4、整体共固化；S5、脱模。本发明专利技术相较于传统聚酰亚胺薄膜常温胶后胶接方式，碳纤维复合材料网格面板聚酰亚胺薄膜共固化成型方法，其本体胶的用胶量控制更加精确，胶层厚度更加均匀，不仅整体减重10％，而且减少了太阳翼电池阵基板的重量控制偏差范围，同时本体胶的使用提高了其整体成型及胶接质量，薄膜与网格面板剥离强度明显提高，避免了倒屋顶型网格面板拐角处聚胶的问题，极端高低温环境下的结构稳定性能更加优异。性能更加优异。性能更加优异。

【技术实现步骤摘要】
适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法


[0001]本专利技术涉及复合材料结构件的成型领域，具体地，涉及适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天事业的不断进步和发展，对高轨卫星的使用要求越来越严格，同时，减轻卫星结构重量，是提高卫星性能的主要手段之一，卫星结构重量的降低不仅大大的降低了卫星的发射成本，还可以为有效载荷的设计提供空间。传统的金属材料存在固有的热胀冷缩特性，影响高轨卫星的在轨运行姿态。
[0003]先进树脂基复合材料具有高的比强度、比模量，同时还具有抗疲劳，热稳定性好等优势，已在高轨卫星的各个部件上得到应用。
[0004]碳纤维复合材料网格面板作为高轨卫星太阳翼电池阵基板上重要组成部分，其成型质量要求高，胶层厚度要求均匀，基板正面绝缘面即聚酰亚胺薄膜面平面度要求每100
×
100mm范围内优于0.1mm。同时为了保证太阳翼电池阵基板在轨状态时展开姿态正常，其重量控制要求更高，偏差要求在
±
8％以内。另外高轨卫星的工作温度区间一般为
‑
160℃～+100℃，卫星太阳翼电池板作为舱外暴露部件，极端的低温工况和较大的高低温区间对其结构稳定性和内部成型质量提出了更高的要求。传统的聚酰亚胺薄膜常温胶后胶接方式已越来越难以满足不断提出的新的要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法。
[0006]根据本专利技术提供的一种适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，具体步骤如下：
[0007]S1、均压板的翻制：在钢制模具上铺层，铺层结束后进行抽真空预压实，翻制均压板；
[0008]S2、网格面板缠绕：铺贴聚四氟乙烯脱模布和聚酰亚胺薄膜(薄膜面朝外)，缠绕复合材料网格面板毛坯；
[0009]S3、辅助层铺放：将缠绕完成的复合材料网格面板毛坯面贴倒屋顶型成型模，在碳纤维网格面板产品上铺放辅助层；
[0010]S4、整体共固化：通过整体共固化的方法一体加热抽真空固化成型，降温至一定温度时出炉将产品与成型模分离；
[0011]S5、脱模：固化后脱掉辅助层。
[0012]优选的，在步骤S1中，按设计结构及尺寸在钢制模具上铺层，铺层结束后进行抽真空预压实，翻制复合材料网格面板成型用均压板。
[0013]优选的，在步骤S2中，在数控缠绕机的滚筒模具上铺贴聚四氟乙烯脱模布和聚酰亚胺薄膜(薄膜面朝外)，按设定的缠绕程序缠绕具有一定纤维间距的复合材料网格面板毛坯。
[0014]优选的，在步骤S3中，将缠绕完成的复合材料网格面板毛坯聚四氟乙烯脱模布面贴倒屋顶型成型模，在碳纤维网格面板产品上铺放辅助层，保证带聚酰亚胺薄膜的网格面板产品与倒屋顶型成型模伏帖。
[0015]优选的，在步骤S4中，将合模制袋后的复合材料网格面板产品采用与聚酰亚胺薄膜整体共固化的方法一体加热抽真空固化成型；降温至一定温度时出炉将产品与成型模分离。
[0016]优选的，在步骤S5中，固化后脱掉辅助层，清理表面毛刺。
[0017]优选的，具体步骤如下：
[0018]S1、均压板的翻制：按设计结构及尺寸在钢制模具上铺层，铺层结束后进行抽真空预压实，翻制复合材料网格面板成型用均压板；
[0019]S2、网格面板缠绕：在数控缠绕机的滚筒模具上铺贴聚四氟乙烯脱模布和聚酰亚胺薄膜(薄膜面朝外)，按设定的缠绕程序缠绕具有一定纤维间距的复合材料网格面板毛坯；
[0020]S3、辅助层铺放：将缠绕完成的复合材料网格面板毛坯聚四氟乙烯脱模布面贴倒屋顶型成型模，在碳纤维网格面板产品上依次铺放不透气聚四氟乙烯脱模布\均压板\无纺布\真空薄膜辅助层，保证带聚酰亚胺薄膜的网格面板产品与倒屋顶型成型模伏帖；
[0021]S4、整体共固化：将合模制袋后的复合材料网格面板产品采用与聚酰亚胺薄膜整体共固化的方法一体加热抽真空固化成型；降温至一定温度时出炉将产品与成型模分离；
[0022]S5、脱模：固化后脱掉辅助层，清理表面毛刺。
[0023]优选的，在步骤S2中，复合材料网格面板的材料体系为高模量碳纤维/氰酸酯树脂体系，其铺层性能：纵向拉伸强度≥1300MPa，纵向拉伸模量≥280MPa，膨胀系数绝对值小于1
×
10^(
‑
6)/℃。
[0024]优选的，在步骤S4中，当温度为室温～177℃，升温速率≤0.5℃/min，保持真空表压≤
‑
0.090MPa；当温度为177
±
2℃，保温1
‑
3h，保持真空表压≤
‑
0.090MPa，177℃保温结束后关真空，通大气；当温度为177℃～60℃，降温速率≤0.5℃/min；当温度降为100
±
5℃，热脱模。
[0025]优选的，具体步骤如下：
[0026]S1、均压板的翻制：按设计结构及尺寸在钢制模具上铺层，铺层结束后进行抽真空预压实，翻制复合材料网格面板成型用均压板；
[0027]S2、网格面板缠绕：在数控缠绕机的滚筒模具上铺贴聚四氟乙烯脱模布和聚酰亚胺薄膜(薄膜面朝外)，按设定的缠绕程序缠绕具有一定纤维间距的复合材料网格面板毛坯；
[0028]S3、辅助层铺放：将缠绕完成的复合材料网格面板毛坯从滚筒模具上转移至倒屋顶型钢制成型模，要求含聚四氟乙烯脱模布面与模具伏帖，在碳纤维网格面板产品上依次铺放不透气聚四氟乙烯脱模布\均压板\无纺布\真空薄膜辅助层，保证带聚酰亚胺薄膜的网格面板产品与倒屋顶型成型模伏帖；
[0029]S4、整体共固化：将合模制袋后的复合材料网格面板产品采用与聚酰亚胺薄膜整体共固化的方法一体加热抽真空固化成型，固化制度为室温～177℃，升温速率≤0.5℃/min，保持真空表压≤
‑
0.090MPa；177
±
2℃，保温1
‑
3h，保持真空表压≤
‑
0.090MPa，177℃保温结束后关真空，通大气；177℃～100℃，降温速率≤0.5℃/min；降温至100
±
5℃时出炉将产品与成型模分离；
[0030]S5、脱模：固化后脱掉聚四氟乙烯脱模布、均压板等辅助层，清理表面毛刺。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0032]本专利技术相较于传统聚酰亚胺薄膜常温胶后胶接方式，碳纤维复合材料网格面板聚酰亚胺薄膜共固化成型方法，其本体胶的用胶量控制更加精确，胶层厚度更加均匀，不仅整体减重10％，而且减少了太阳翼电池阵基板的重量控制偏差范围，同时本体胶的使用提高了其整体成型及胶接质量，薄膜与网格面板剥离强度明显提高，避免了倒屋顶型网格面板拐角处聚胶的问题，极端高低温环境下的结构稳定性能更加优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、均压板的翻制：在钢制模具上铺层，铺层结束后进行抽真空预压实，翻制均压板；S2、网格面板缠绕：铺贴聚四氟乙烯脱模布和聚酰亚胺薄膜，缠绕复合材料网格面板毛坯；S3、辅助层铺放：将缠绕完成的复合材料网格面板毛坯面贴倒屋顶型成型模，在碳纤维网格面板产品上铺放辅助层；S4、整体共固化：通过整体共固化的方法一体加热抽真空固化成型，降温至一定温度时出炉将产品与成型模分离；S5、脱模：固化后脱掉辅助层。2.根据权利要求1所述的适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，其特征在于，在步骤S1中，按设计结构及尺寸在钢制模具上铺层，铺层结束后进行抽真空预压实，翻制复合材料网格面板成型用均压板。3.根据权利要求1所述的适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，其特征在于，在步骤S2中，在数控缠绕机的滚筒模具上铺贴聚四氟乙烯脱模布和聚酰亚胺薄膜，按设定的缠绕程序缠绕具有一定纤维间距的复合材料网格面板毛坯。4.根据权利要求1所述的适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，其特征在于，在步骤S3中，将缠绕完成的复合材料网格面板毛坯聚四氟乙烯脱模布面贴倒屋顶型成型模，在碳纤维网格面板产品上铺放辅助层，保证带聚酰亚胺薄膜的网格面板产品与倒屋顶型成型模伏帖。5.根据权利要求1所述的适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，其特征在于，在步骤S4中，将合模制袋后的复合材料网格面板产品采用与聚酰亚胺薄膜整体共固化的方法一体加热抽真空固化成型；降温至一定温度时出炉将产品与成型模分离。6.根据权利要求1所述的适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，其特征在于，在步骤S5中，固化后脱掉辅助层，清理表面毛刺。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的适用于倒屋顶型聚酰亚胺薄膜共固化复合材料网格面板成型方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、均压板的翻制：按设计结构及尺寸在钢制模具上铺层，铺层结束后进行抽真空预压实，翻制复合材料网格面板成型用均压板；S2、网格面板缠绕：在数控缠绕机的滚筒模具上铺贴聚四氟乙烯脱模布和聚酰亚胺薄膜，按设定的缠绕程序缠绕具有一定纤维间距的复合材料网格面板毛坯；S3、辅助层铺放：将缠绕完成的复合材料网格面板毛坯聚四氟乙烯脱模布面贴倒屋顶型成型模，在碳纤维网格面板产品上依次铺放不透气聚四氟乙烯脱模布\均压板\无纺布\真空薄膜辅助层，保证带聚酰亚胺薄膜的网格面板产品与倒屋顶型成型模伏帖；S4、整体共固化：将合模制袋后的复合材料网格面板产品采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：周栋，沈辉，黄文煜，李红，戴晶滨，蔡克甲，黄伟，史文锋，孙子琦，吴文平，姜璐，
申请(专利权)人：上海复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：