碳纤维天线反射面的一体成型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维天线反射面一体成型工艺，包括步骤如下：1）预制天线反射面的模具；2）清理模具，涂脱模剂；3）在模具表面铺脱模布，其上铺外蒙皮碳纤维预浸料，再将该外蒙皮碳纤维预浸料连同脱模布一起取下放置备用；4）在模具上铺内蒙皮碳纤维预浸料，其上涂胶膜；5）预制天线反射面用的背架，将其粘在胶膜上；6）铺覆蜂窝层，上铺第二层胶膜；将外蒙皮碳纤维预浸料，加热粘接其上表面；7）依次包覆脱模布、透气毡及真空袋后成型为碳纤维天线反射面毛坯，经高温固化脱模；最后打磨平整、检验脱模后碳纤维天线反射面制品内表面精度，制备成碳纤维天线反射面。该产品可一体成型，一次固化，成本低；可成型大尺寸天线反射面产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳纤维天线反射面的一体成型工艺，成型的碳纤维天线反射面应用于通信及测控

技术介绍
碳纤维复合材料具有轻质、高强度、高刚度、高精度、耐腐蚀、耐疲劳、减振性好等特点，20世纪90年代就已在星载天线反射面领域得到广泛应用。随着工艺技术的进步、材料成本的降低，碳纤维复合材料必将取代更多的金属材料，成为便携式、车载、机载、星载天线甚至地面站天线反射面及结构件的主流材料。目前，碳纤维复合材料天线反射面主要为蜂窝夹芯结构，内、外蒙皮采用碳纤维预浸料热压罐中温固化成型，而后再与蜂窝夹芯采用胶膜粘接成型。该方法的优点是产品质量稳定、力学性能好；缺点是工艺繁琐，需要多次进罐，无法一体成型，成本较高，且受热压罐的口径限制无法制得大口径的反射面，限制了其在民用领域中的应用。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种可简化工艺，不用热压罐固化，制造成本低，产品精度高，可成型大口径的碳纤维天线反射面的一体成型方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种碳纤维天线反射面的一体成型工艺，包括一对背架，在该对背架的后端开有固定孔；其步骤如下1)预制碳纤维天线反射面的模具；2)将步骤I)预制的模具表面清理干净，涂覆脱模剂；3)在步骤2)模具的表面铺覆一层脱模布，其上铺贴外蒙皮碳纤维预浸料，同时将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出，铺好后将该外蒙皮碳纤维预浸料连同脱模布一起取下放置备用;4)在步骤3)取下外蒙皮碳纤维预浸料的模具上铺贴内蒙皮碳纤维预浸料，同时将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出；在铺好的内蒙皮碳纤维预浸料表面铺覆一层胶膜；5)2个所述背架平行于所述模具长径方向以其轴心为准向两侧等距平行铺放在步骤4)所述的胶膜上且与其表面粘接固定，其粘接长度为该背架由前端至全长的2/3段；所述背架装有固定孔的后端伸出所述模具长径方向一端；2个所述背架固装孔之间的距离为O.1 I米；同时加热该胶膜将预埋金属件粘在所述背架周边的胶膜上；6 )取一蜂窝层，将其裁剪至与所述内蒙皮表面尺寸相同铺覆在胶膜上且将背架2的位置处剪开，铺覆在背架2周边及以外的胶膜上；裁剪处用发泡胶连接；而后在蜂窝层上铺覆第二层胶膜；将步骤4)制备的外蒙皮碳纤维预浸料划线裁去所述背架部分后铺覆在第二层的胶膜上；再加热外蒙皮碳纤维预浸料使其通过第二层胶膜粘在第一层胶膜上；7)在步骤5)成型的外蒙皮碳纤维预浸料上表面依次包覆脱模布、透气毡及真空袋后成型为碳纤维天线反射面毛坯，将其送入一固化炉内在真空状态下高温固化；固化完成后自然冷却至低于50度后脱模；8)将脱膜后的翻边毛刺打磨平整，外蒙皮处刮腻子，打磨平整；9)用三坐标测量仪检验脱模后的所述碳纤维天线反射面制品内表面精度，制备而成所述碳纤维天线反射面。步骤I)所述的天线反射面模具为铸铁或钢数控铣制备，型面误差小于O. 3mm。步骤2)所述的碳纤维预浸料为碳纤维单向预浸料或碳纤维织物预浸料中一种或两种组合物。步骤3)所述背架设有一对，为铝合金预制件；背架的前端位于该背架长径的中部，且粘接在第一层胶膜上；2个背架与该碳纤维天线反射面相接面的前端以该碳纤维天线反射面的轴心向两侧等距平行粘接，其两侧的间距各为O.1 I米。步骤5)所述的蜂窝层为铝蜂窝夹芯材料。步骤6)所述固化炉上装有真空管道，真空管道与外设真空泵相接；所述固化炉加热和抽真空同时进行；所述固化温度为80 180°C。上述固化炉加热温度在常温至200°C之间。上述的真空管道上串装有真空表，该真空表设定的真空压力低于-O. 085MPa。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有优点和有益效果如下I)天线反射面内、外蒙皮、蜂窝夹芯材料与背架可一体成型，工艺简单，易操作，加工效率高，不用多次固化，节约了成本；2)使用固化炉固化，可成型大尺寸天线反射面产品，扩大其应用范围。附图说明图1为本专利技术天线反射面与背架连接位置结构示意图。图2为天线反射面的工艺结构示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的技术方案做详细说明。如图1所示，本专利技术的天线反射面由反射面I和背架2组装而成。其中，反射面I为椭圆形，其长径为O. 5 2米，短径为O. 3 1. 8米，厚度为8 18毫米；背架2设有一对，为铝合金加工的预制件；一般背架的薄厚、规格大小均与反射面I的薄厚、规格大小对应设置，背架2的前端与反射面的内蒙皮上铺设的胶膜粘接，2个背架以该反射面的轴心向两侧等距平行粘接，其间距为O.1 I米。如图2所示，天线反射面在模具上成型；其中模具3为上凸的弧形面，弧形面的下方为多个垂直于平行面的支撑柱；反射面I在模具3的表面成型，其由下至上依次铺设有内蒙皮4、背架2、蜂窝层5、外蒙皮6、脱模布7、透气毡9、真空袋10、真空嘴8 ;其中，真空嘴8通过真空管与外设的真空泵12连接；上述铺在模具3上的反射面毛坯与模具3 —起送入一固化炉11内加温固化；同时接通真空泵通过真空嘴将其真空袋10内腔抽真空，在真空环境下固化成型为本专利技术的反射面I。该天线反射面的成型工艺，包括一对背架，在该对背架的后端开有固定孔；其步骤如下1)预制天线反射面的模具3;2)将步骤I)预制的模具3表面清理干净，涂覆脱模剂；3)在步骤2)模具3的表面铺覆一层脱模布，其上铺贴外蒙皮碳纤维预浸料，同时用刮板将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出，铺好后将外蒙皮碳纤维预浸料连同脱模布一起取下放置备用；4)在步骤3)取下碳纤维预浸料的模具上铺贴内蒙皮碳纤维预浸料，同时将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出；在铺好后的内蒙皮碳纤维预浸料表面铺覆一层胶膜；5)2个所述背架平行于所述模具长径方向以其轴心为准向两侧等距平行铺放在步骤4)所述的胶膜上且与其表面粘接固定，其粘接长度为该背架由前端至全长的2/3段；所述背架装有固定孔的后端伸出所述模具长径方向一端；2个所述背架固装孔之间的距离为O.1 I米;6)取一蜂窝层5，将其裁剪至与内蒙皮4大小相同的形状，将背架2的位置处剪开，铺覆在背架2周边及以外的胶膜上，蜂窝层5与背架2之间以及蜂窝层5剪开之处用发泡胶连接；而后在铝蜂窝5上再铺覆第二层胶膜；将步骤3)制备的外蒙皮碳纤维预浸料6划线裁去背架2所在部分后铺覆在第二层的胶膜上；再加热外蒙皮碳纤维预浸料6使其通过第二层胶膜粘在第一层胶膜上；7)在步骤6)铺好的外蒙皮碳纤维预浸料6上表面依次包覆脱模布7、透气毡9及真空袋10后成型为碳纤维天线反射面毛坯，将其送入固化炉12内在真空状态下高温固化；固化完成后自然冷却至低于50度后脱模；8)将脱膜后的翻边毛刺打磨平整，外蒙皮处刮腻子，打磨平整；9)用三坐标测量仪检验脱模后的碳纤维天线反射面制品内表面精度，制备而成本专利技术的碳纤维天线反射面。其中，背架2与第一层胶膜的粘接、外蒙皮通过第二层胶膜与第一层胶膜的粘接所用的热源为电吹风。步骤I)中天线反射面模具为铸铁或钢数控铣制备，型面误差小于O. 3mm。步骤3)、4)中碳纤维预浸料为碳纤维单向预浸料或碳纤维织物预浸料其中之一或它们的组合物。步骤5)中蜂窝层5为铝蜂窝夹芯材料。步骤6)中固化炉12上带真空管道，真空管道接外设的真空泵，固化炉12可以边加热边抽真空。固化炉12可加热温度为常温至200°C。真空管道上接真空表，真空压力可以在-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维天线反射面的一体成型工艺，包括一对背架，在该对背架的后端开有固定孔；其步骤如下：1）预制碳纤维天线反射面的模具；?2）将步骤1）预制的模具表面清理干净，涂覆脱模剂；3）在步骤2）模具的表面铺覆一层脱模布，其上铺贴外蒙皮碳纤维预浸料，同时将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出，铺好后将该外蒙皮碳纤维预浸料连同脱模布一起取下放置备用；4）在步骤3）取下外蒙皮碳纤维预浸料的模具上铺贴内蒙皮碳纤维预浸料，同时将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出；在铺好的内蒙皮碳纤维预浸料表面铺覆一层胶膜；5）2个所述背架平行于所述模具长径方向以其轴心为准向两侧等距平行铺放在步骤4）所述的胶膜上且与其表面粘接固定，其粘接长度为该背架由前端至全长的2/3段；所述背架装有固定孔的后端伸出所述模具长径方向一端；2个所述背架固装孔之间的距离为0.1～1米；6）取一蜂窝层，将其裁剪至与所述内蒙皮表面尺寸相同铺覆在胶膜上且将背架2的位置处剪开，铺覆在背架2周边及以外的胶膜上；裁剪处用发泡胶连接；而后在蜂窝层上铺覆第二层胶膜；将步骤4）制备的外蒙皮碳纤维预浸料划线裁去所述背架部分后铺覆在第二层的胶膜上；再加热外蒙皮碳纤维预浸料使其通过第二层胶膜粘在第一层胶膜上；7）在步骤5）成型的外蒙皮碳纤维预浸料上表面依次包覆脱模布、透气毡及真空袋后成型为碳纤维天线反射面毛坯，将其送入一固化炉内在真空状态下高温固化；固化完成后自然冷却至低于50度后脱模；8）将脱膜后的翻边毛刺打磨平整，外蒙皮处刮腻子，打磨平整；9）用三坐标测量仪检验脱模后的所述碳纤维天线反射面制品内表面精度，制备而成所述碳纤维天线反射面。...

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维天线反射面的一体成型工艺，包括一对背架，在该对背架的后端开有固定孔；其步骤如下 1)预制碳纤维天线反射面的模具； 2)将步骤I)预制的模具表面清理干净，涂覆脱模剂； 3)在步骤2)模具的表面铺覆一层脱模布，其上铺贴外蒙皮碳纤维预浸料，同时将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出，铺好后将该外蒙皮碳纤维预浸料连同脱模布一起取下放置备用; 4)在步骤3)取下外蒙皮碳纤维预浸料的模具上铺贴内蒙皮碳纤维预浸料，同时将铺贴过程中层与层之间的气泡赶出；在铺好的内蒙皮碳纤维预浸料表面铺覆一层胶膜； 5)2个所述背架平行于所述模具长径方向以其轴心为准向两侧等距平行铺放在步骤4)所述的胶膜上且与其表面粘接固定，其粘接长度为该背架由前端至全长的2/3段；所述背架装有固定孔的后端伸出所述模具长径方向一端；2个所述背架固装孔之间的距离为O.1 I米； 6)取一蜂窝层，将其裁剪至与所述内蒙皮表面尺寸相同铺覆在胶膜上且将背架2的位置处剪开，铺覆在背架2周边及以外的胶膜上；裁剪处用发泡胶连接；而后在蜂窝层上铺覆第二层胶膜；将步骤4)制备的外蒙皮碳纤维预浸料划线裁去所述背架部分后铺覆在第二层的胶膜上；再加热外蒙皮碳纤维预浸料使其通过第二层胶膜粘在第一层胶膜上； 7)在步骤5)成型的外蒙皮碳纤维预浸料上表面依次包覆脱模布、透气毡及真空袋后成型为碳纤维天线反射面毛坯，将其送入一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙超明，赵卫生，彭玉刚，谈娟娟，杨凯，张翠妙，刘辉，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：