【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空复合材料制造领域，具体涉及一种pmi泡沫热定型工艺方法。
技术介绍
1、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫简称pmi泡沫，其具有轻质、高强、耐热/低温、高透波等特点，通常作为高性能复合材料的夹芯材料，广泛应用于高性能飞机雷达天线罩的制造。
2、采用pmi泡沫作为夹芯材料的高性能飞机雷达罩，根据雷达罩结构和电性能设计要求，需要pmi泡沫具有一定的曲面外形和较高的厚度均匀性要求。
3、在pmi泡沫夹芯飞机雷达罩制造时，由于雷达罩为薄壳结构，需要对泡沫进行加工或变形，以符合飞机雷达罩制造工艺要求。对于pmi泡沫材料，采用机加的方式将大尺寸泡沫块加工成一定曲率的薄板时，泡沫利用率极低，同时需要较多的加工资源，为此，采用热定型的方式将平板pmi泡沫薄板变形为一定曲率的曲面泡沫板，该工艺方法为：将放置于热定型模具表面并密封真空袋，送入烘箱后进行升温，当温度到达泡沫热变形温度后，进行抽真空对泡沫施压，使泡沫进行热变形，降温完成泡沫平面转曲面。
4、上述泡沫热定型工艺采用烘箱进行泡沫加热，由于泡沫受热不均匀，使得变形后泡沫厚度控制精度较差，定型后泡沫厚度批次间一致性较差，无法满足高性能雷达罩成型工艺要求；同时泡沫在高温条件持续时间较长，使得泡沫脆性增加，影响产品的冲击后力学性能。
技术实现思路
1、本专利技术的技术问题是：
2、泡沫受热不均匀，使得变形后泡沫厚度控制精度较差，定型后泡沫厚度批次间一致性较差，无法满足高性能雷达罩成型工艺要求；同时泡
3、本专利技术的目的是：
4、为了提高泡沫热定型后的厚度控制精度，增加泡沫厚度批次间一致性，需要对泡沫加热温度进行精确控制；为降低泡沫热定型对于泡沫脆性的影响，需要对泡沫进行快速加热，缩短泡沫高温条件保持时间。本专利技术提出采用红外灯对泡沫进行加热，采用模压方式对泡沫进行变形，以实现对泡沫热定型温度和加热时间的精确控制，从而达到对于泡沫热定型过程中泡沫厚度的精确控制。
5、本专利技术的技术方案是：
6、一方面，本专利技术提出了一种pmi泡沫热定型工装20。该装置包括：红外加热箱和热定型模具，其中：
7、红外加热箱，用于对pmi泡沫5预热、加温和保温处理；
8、热定型模具，用于对预热、加温和保温处理后进行加压处理；
9、红外加热箱包括：上保温壳体1、下保温壳体2、上表面红外加热器3、下表面红外加热器4和温度检测器10；
10、热定型模具包括：上压板6，下压板7，限位块8，泡沫支撑架9，其中：
11、上保温壳体1上嵌有矩阵排布的上表面红外加热器3；
12、下保温壳体2上嵌有矩阵排布的下表面红外加热器4；
13、下保温壳体2上表面设有泡沫支撑架9；
14、泡沫支撑架9用于放置待热定型泡沫5，pmi泡沫5经过预热、加温、保温处理；
15、温度检测器10用于监测加温和保温时的温度；
16、上压板6和下压板7用于对预热、保温处理后的泡沫5上下表面进行加压，使其完成变形；
17、上压板6和下压板7的端部设有限位块8，用于对泡沫5进行加压加压过程中使用限位块对泡沫厚度进行限位。
18、另一方面，本专利技术提出了一种pmi泡沫热定型方法。该方法利用上述的pmi泡沫热定型工装20进行热定型。该方法包括以下步骤：
19、s1，将平板pmi泡沫放入红外加热箱中，由上表面红外灯管3和下表面红外灯管4对泡沫5进行预热，其中预热温度为80℃－160℃，保温时间为1min－20min，以去除泡沫中湿气，防止泡沫在后续高温条件下发生鼓泡膨胀现象；
20、s2，增大上表面红外灯管3和下表面红外灯管4的功率，使pmi泡沫5升温至180℃－240℃，并保温1min－20min，使泡沫内部温度达到均匀，
21、s3，将泡沫5转移至热定型模具中，采用上压板6和下压板7对泡沫5上下表面进行加压，施加压力范围为0.02mpa－0.10mpa，加压后保持0.5min－10min后，卸压完成泡沫5的热定型。
22、本专利技术的优点和有益效果是：
23、本专利技术采用红外加热方式对泡沫进行加热，然后将泡沫转入热定型工装中，对泡沫上下表面进行加压定型，实现对于pmi泡沫热定型温度的精确控制，从而达到对于热定型后泡沫厚度的控制，提高泡沫夹层结构制备工艺水平，具有较大的实际应用价值。
24、本专利技术在航空制造
有一定的应用价值，具有一定的经济效益。
【技术保护点】
1.一种PMI泡沫热定型工装(20)，用于热定型PMI泡沫(5)，其特征在于，包括：红外加热箱和热定型模具，其中：
2.根据权利要求1所述的PMI泡沫热定型工装(20)，其特征在于，其中：
3.根据权利要求2－3所述的PMI泡沫热定型工装(20)，其特征在于，其中：
4.根据权利要求2－3所述的PMI泡沫热定型工装(20)，其特征在于，其中：
5.根据权利要求1－4中任意一项所述的PMI泡沫热定型工装(20)，其特征在于，其中：
6.一种PMI泡沫热定型方法，其特征在于，利用如权利要求1－5中任意一项所述的PMI泡沫热定型工装(20)进行热定型，该方法包括以下步骤：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S2中：
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤S2中：
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤S3中：
10.根据权利要求1－9中任一项所述的抗疲劳制造，其中：
【技术特征摘要】
1.一种pmi泡沫热定型工装(20)，用于热定型pmi泡沫(5)，其特征在于，包括：红外加热箱和热定型模具，其中：
2.根据权利要求1所述的pmi泡沫热定型工装(20)，其特征在于，其中：
3.根据权利要求2－3所述的pmi泡沫热定型工装(20)，其特征在于，其中：
4.根据权利要求2－3所述的pmi泡沫热定型工装(20)，其特征在于，其中：
5.根据权利要求1－4中任意一项所述的pmi泡沫热定型工装(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾顺利，陆祥坤，孟祥敏，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司济南特种结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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