[发明专利]一种适用于卫星复合材料天线安装板的成型方法有效

专利信息
申请号: 201711278136.9 申请日: 2017-12-06
公开(公告)号: CN108000901B 公开(公告)日: 2020-04-17
发明(设计)人: 史文锋;郭金海;李孟洋;董晓阳;谢钟清;叶周军 申请(专利权)人: 上海复合材料科技有限公司
主分类号: B29C70/36 分类号: B29C70/36;B29C70/34;B29L7/00
代理公司: 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 代理人: 庄文莉
地址: 201112 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 适用于 卫星 复合材料 天线 安装 成型 方法
【说明书】:

发明公开了一种适用于卫星复合材料天线安装板的成型方法:采用自下而上依次为固化平台、透气垫板、第一透气脱模布、第一有孔隔离薄膜、第二透气脱模布、吸胶材料、第三透气脱模布、透气围条和产品、第四透气脱模布、吸胶材料、第五透气脱模布、第二有孔隔离薄膜、第六透气脱模布、透气压板、透气材料、真空袋的层叠系统,边缘采用透气材料及密封胶条密封真空袋,实现产品上、下、四周均透气的工艺系统而制得天线安装板。本发明制得的天线安装板具有热变形小、平面度优、壁厚均匀的特点。

技术领域

本发明涉及复合材料领域,具体是一种适用于卫星复合材料天线安装板的成型方法。

背景技术

减重是卫星设计永恒的主题,采用复合材料的核心目标之一就是要减轻卫星的结构重量,同时,卫星在轨状态“昼夜”温差变化极大,大部分结构件会发生热胀冷缩现象。为了保证卫星结构件在较大的温差变化情况下具有较好的结构稳定性,必须对复合材料结构件进行优化铺层设计,对复合材料的热膨胀系数进行精确的控制,对安装面的精度保证工艺进行不断优化。尤其是卫星中安装天线的结构件,更需要具有热变形小、平面度优、壁厚均匀的特点。

目前,为实现卫星减重目的,具有优良机加工特性的金属材料已经淘汰使用,然而采用典型热压罐或者压机固化的工艺所制得的复合材料天线安装板容易出现其厚度方向及长度方向材料状态不一致现象,从而导致产品自身固化后平面度差,高低温处理后尺寸不稳定,以及热变形大的特点,无法满足天线安装的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服常规复合材料天线安装板的缺陷而提供一种适用于卫星复合材料天线安装板的成型方法,实现热变形小、平面度优、壁厚均匀的特点。

本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种适用于卫星复合材料天线安装板的成型方法,包括如下步骤:

S1、将固化平台、透气垫板、第一透气脱模布、第一有孔隔离薄膜、第二透气脱模布、第一吸胶材料、第三透气脱模布自下而上依次铺设形成第一层叠系统后,在第一层叠系统边缘铺设透气围条;

S2、通过数控裁布机完成待加工安装板的预浸料的裁剪,并按准各向同性、对称、均衡的铺层方式自下而上将其铺设于第三透气脱模布上;

S3、将第四透气脱模布、第二吸胶材料、第五透气脱模布、第二有孔隔离薄膜、第六透气脱模布、透气压板、透气材料、真空袋自下而上依次铺设形成第二层叠系统后,将真空袋及第二层叠系统的边缘采用透气材料和密封胶条密封形成真空系统;

S4、将完成透气围条铺设的第一层叠系统以及完成密封加工的第二层叠系统采用热压罐固化的方法固化成型,固化采用阶梯式升温、保温和加压的方法,在40℃-45℃保温1-1.5h,保持真空表压-0.07±0.01MPa;在85℃-90℃保温1-1.5h,保持真空表压≤-0.097MPa;在115℃-125℃保温1-1.5h,保持真空表压≤-0.097MPa,加压0.5Mpa;在145℃-150℃保温1-1.5h,保压0.5Mpa;在175℃-180℃保温3-5h,整个过程中升温和降温的速率为1±0.2℃/min。

优选地,所述的透气垫板、第一透气脱模布、第一有孔隔离薄膜、第二透气脱模布、第一吸胶材料、第三透气脱模布自下而上组合形成下透气系统;所述的第四透气脱模布、第二吸胶材料、第五透气脱模布、第二有孔隔离薄膜、第六透气脱模布、透气压板、透气材料自下而上组合形成上透气系统;所述的透气围条、第一透气脱模布、边缘采用透气材料、第六透气脱模布和透气材料形成边缘透气系统,所述边缘采用透气材料覆盖到第一透气脱模布之上,所述第六透气脱模布覆盖到边缘采用透气材料边缘,且透气材料覆盖到第六透气脱模布边缘。

优选地,所述的透气垫板和透气压板所采用的材料的刚性远大于复合材料安装板坯料。

优选地,所述的透气垫板和透气压板所采用的材料的膨胀系数大于复合材料安装板坯料的材料的膨胀系数,且透气垫板和透气压板采用相同的材料。

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