高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造方法，通過模具制造、蒙皮成型、面板成型、組裝防護等步驟，實現(xiàn)高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造。本高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造技術(shù)與現(xiàn)有面板制造技術(shù)的不同點在于，本發(fā)明采用負壓成型技術(shù)，通過改變面板材料，拋棄鋁合金拉伸蒙皮制造精度不高的弊端，發(fā)揮了碳纖維材料易貼膜，成型精度好的優(yōu)點。同時，本技術(shù)制造出的天線面板精度提高，重量更輕。
【專利說明】高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達天線的反射面板制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]天線面板是組成大口徑天線反射面的主要單元，天線面板主要由蒙皮、筋條、節(jié)點板以及彎角件等鋁合金材料組成，重量大約在25公斤左右。蒙皮是反射單元，其余零件起到固形作用，保證蒙皮的曲面形狀。傳統(tǒng)的鋁制天線面板制造技術(shù)主要有以下幾種:
[0003]一、鉚接面板
[0004]這種面板生產(chǎn)方式是將鋁合金筋條、蒙皮拉伸成型，利用鉚接桁架或包絡(luò)鉚胎等工裝，采用鉚接的方法組裝反射面板，均方根誤差一般在0.3至0.5毫米左右。
[0005]二、負壓粘鉚成型面板
[0006]采用拉伸鋁合金筋條、蒙皮，利用可以抽真空的模具，使反射面蒙皮緊密的吸附在高精度的模具上；蒙皮與筋條間膠粘連接為主、鉚接為輔的加工方式，這種面板主要問題在于金屬自重變形較大。
[0007]三、機械直接加工面板
[0008]機械直接加工面板是采用鑄造毛坯或板料在機床上直接加工出反射面，可獲得較高的面精度。但此方法結(jié)構(gòu)笨重、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)周期長。
[0009]采用以上技術(shù)生產(chǎn)的鋁制天線面板，或者精度不高，或者重量較大，均達不到越來越高的使用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]要解決的技術(shù)問題
[0011]為了克服以上制造技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造方法。
[0012]技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0014]所述一種高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造方法，其特征在于:采用以下步驟:
[0015]步驟1:根據(jù)單塊天線面板設(shè)計圖紙，采用球墨鑄鐵鑄造蒙皮模具，蒙皮模具包括外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具；其中蒙皮模具表面粗糙度Ra ^ 1.6mm ；
[0016]步驟2:對蒙皮模具進行預(yù)處理:包括清洗蒙皮模具、對蒙皮模具進行除油處理、 以及在蒙皮模具上涂脫模劑；
[0017]步驟3:按照單塊天線面板尺寸裁制下料樣板，根據(jù)碳纖維預(yù)浸料鋪覆方向、大小和數(shù)量用下料樣板對碳纖維預(yù)浸料進行畫線、裁剪下料；
[0018]步驟4:撕去碳纖維預(yù)浸料隔離紙，按照碳纖維預(yù)浸料鋪覆順序、鋪覆方向和角度，在外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具分別按序鋪覆多層碳纖維預(yù)浸料；其中每鋪覆一層碳纖維預(yù)浸料，用電熨斗將預(yù)浸料壓平，趕走內(nèi)部氣泡；將外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具封裝、真空熱壓固化，脫模得到外蒙皮和內(nèi)蒙皮；對工作面蒙皮進行金屬化處理；清洗外蒙皮和內(nèi)蒙皮的膠接面并晾干，然后粘貼J47C膠膜；
[0019]步驟5:按照單塊天線面板尺寸裁剪鋁蜂窩夾層板，將內(nèi)蒙皮、鋁蜂窩夾層板及外蒙皮依次裝入內(nèi)蒙皮模具，然后將內(nèi)蒙皮模具封裝、真空熱壓固化，脫模得到單塊天線面板；
[0020]步驟6:將多片單塊天線面板修整后裝配形成碳纖維復(fù)合材料天線面板，并對碳纖維復(fù)合材料天線面板表面噴涂三防漆。
[0021]有益效果
[0022]本高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造技術(shù)與現(xiàn)有面板制造技術(shù)的不同點在于， 本發(fā)明采用負壓成型技術(shù)，通過改變面板材料，拋棄鋁合金拉伸蒙皮制造精度不高的弊端， 發(fā)揮了碳纖維材料易貼膜，成型精度好的優(yōu)點。同時，本技術(shù)制造出的天線面板精度提高，
重量更輕。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1:碳纖維面板成型示意圖；
[0024]其中:1、外蒙皮；2、鋁蜂窩夾層板；3、內(nèi)蒙皮；4、負壓模；5、真空泵。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實施例描述本發(fā)明:
[0026]本實施例中制造高精度碳纖維`復(fù)合材料天線面板的方法采用以下步驟:
[0027]步驟1:根據(jù)單塊天線面板設(shè)計圖紙，制造蒙皮模具。模具是復(fù)合材料成型的基礎(chǔ)，模具材料、結(jié)構(gòu)形式、加工精度等直接影響反射面的質(zhì)量。由于成型過程中模具要承受從室溫到150°C左右的溫度變化。模體材料的熱膨脹和冷收縮，必然會使制件產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力。綜合分析計算并借鑒以往模具熱變形的經(jīng)驗，采用了球墨鑄鐵(QT600-3)制造模具， 其線膨脹系數(shù)a I (20-200°C )約為9.0X 10_6/°C，對制件型面精度影響很小，而且球墨鑄鐵的加工性能良好，便于曲面的機加工成型。蒙皮模具包括外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具；其中蒙皮模具表面粗糙度Ra < 1.6mm。
[0028]步驟2:對蒙皮模具進行預(yù)處理:包括清洗蒙皮模具、對蒙皮模具進行除油處理、 以及在蒙皮模具上涂脫模劑。
[0029]步驟3:按照單塊天線面板尺寸裁制下料樣板，根據(jù)碳纖維預(yù)浸料鋪覆方向、大小和數(shù)量用下料樣板對碳纖維預(yù)浸料進行畫線、裁剪下料。
[0030]步驟4:撕去碳纖維預(yù)浸料隔離紙，按照碳纖維預(yù)浸料鋪覆順序、鋪覆方向和角度，在外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具分別按序鋪覆多層碳纖維預(yù)浸料；其中每鋪覆一層碳纖維預(yù)浸料，用電熨斗將預(yù)浸料壓平，趕走內(nèi)部氣泡；將外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具封裝、真空熱壓固化，脫模得到外蒙皮和內(nèi)蒙皮；對工作面蒙皮進行金屬化處理；清洗外蒙皮和內(nèi)蒙皮的膠接面并晾干，然后粘貼J47C膠膜。
[0031]步驟5:按照單塊天線面板尺寸裁剪鋁蜂窩夾層板，將內(nèi)蒙皮、鋁蜂窩夾層板及外蒙皮依次裝入內(nèi)蒙皮模具，然后將內(nèi)蒙皮模具封裝、真空熱壓固化，脫模得到單塊天線面 板。
[0032]步驟6:將多片單塊天線面板修整后裝配形成碳纖維復(fù)合材料天線面板，并對碳 纖維復(fù)合材料天線面板表面噴涂三防漆。
[0033]本發(fā)明制造的高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板采用碳纖維加蜂窩夾層板粘接而 成，即兩層碳纖維蒙皮中加粘鋁蜂窩夾層板，工作面碳纖維蒙皮進行金屬化處理，整體粘接 后熱壓罐成型，均方根誤差均在0.10毫米以內(nèi)，整體重量不大于5公斤。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度碳纖維復(fù)合材料天線面板制造方法，其特征在于:采用以下步驟:步驟1:根據(jù)單塊天線面板設(shè)計圖紙，采用球墨鑄鐵鑄造蒙皮模具，蒙皮模具包括外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具；其中蒙皮模具表面粗糙度Ra ^ 1.6mm ； 步驟2:對蒙皮模具進行預(yù)處理:包括清洗蒙皮模具、對蒙皮模具進行除油處理、以及在蒙皮模具上涂脫模劑；步驟3:按照單塊天線面板尺寸裁制下料樣板，根據(jù)碳纖維預(yù)浸料鋪覆方向、大小和數(shù)量用下料樣板對碳纖維預(yù)浸料進行畫線、裁剪下料；步驟4:撕去碳纖維預(yù)浸料隔離紙，按照碳纖維預(yù)浸料鋪覆順序、鋪覆方向和角度，在外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具分別按序鋪覆多層碳纖維預(yù)浸料；其中每鋪覆一層碳纖維預(yù)浸料，用電熨斗將預(yù)浸料壓平，趕走內(nèi)部氣泡；將外蒙皮模具和內(nèi)蒙皮模具封裝、真空熱壓固化，脫模得到外蒙皮和內(nèi)蒙皮；對工作面蒙皮進行金屬化處理；清洗外蒙皮和內(nèi)蒙皮的膠接面并晾干，然后粘貼J47C膠膜；步驟5:按照單塊天線面板尺寸裁剪鋁蜂窩夾層板，將內(nèi)蒙皮、鋁蜂窩夾層板及外蒙皮依次裝入內(nèi)蒙皮模具，然后將內(nèi)蒙皮模具封裝、真空熱壓固化，脫模得到單塊天線面板； 步驟6:將多片單塊天線面板修整后裝配形成碳纖維復(fù)合材料天線面板，并對碳纖維復(fù)合材料天線面板表面噴涂三防漆。
【文檔編號】B29C70/38GK103552252SQ201310511784
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】李宏順, 靳武剛, 王瑩, 鄭光崇, 張 林 申請人:中國電子科技集團公司第三十九研究所