[发明专利]一种赋型复合材料天线反射器的铺贴方法

说明书

本发明提供了一种赋型复合材料天线反射器的铺贴方法，将蒙皮预浸料裁切为一定宽度的窄带，使用工艺样板控制铺层角度，保证预浸料铺层角度偏差在±3°以内，拼缝处采用对接方式，蜂窝芯采用分块拼接方法，中心为1块圆形分块，周边为均匀扇形分块拼接，扇形分块芯条方向沿着曲率大的方向放置，本发明从蒙皮铺贴方法、蜂窝芯组合方式等方面对传统成型方法进行了改进，有利于消减残余应力的积累，减少空腔、分层及褶皱等质量缺陷。提高了产品的加工精度和表面质量。

技术领域

本发明涉及赋型天线反射器的成型制造，特别是一种赋型复合材料天线反射器的铺贴方法。

背景技术

当前，先进复合材料已成为空间遥感技术卫星天线的首选材料，相对传统材料，复合材料具有质量轻、比强度和比模量高、耐疲劳、可设计性强等优点，其对空间遥感技术系统性能的提升起到了重要的作用。

赋型复合材料天线反射器是一种自由曲面反射器，相比普通反射器，赋型天线反射器不能使用一个数字解析方程准确表达型面的完整信息，其外形一般为不规则形状，曲率变化很大。相比普通反射器具有更高的增益，信号传输可靠稳定，已经广泛应用于通讯卫星、雷达及天文探测等现代先进技术领域。

目前，蜂窝夹层结构的赋型天线反射器主要选用热压罐成型方法，一般采用传统的二次固化成型工艺。传统方法中，内、外蒙皮预浸料分别在工装上整层铺贴，后在热压罐内一次固化成型，出罐脱膜后内、外蒙皮与蜂窝芯组合，后进行二次固化成型，出罐后进行脱模修整。采用此工艺方法，由于赋型天线反射器型面曲率较大，蒙皮整层铺贴时各层间不易压实，层间易出现空腔、分层、褶皱等缺陷。此外，蒙皮与蜂窝芯组合时，蜂窝芯采用整层铺贴，在曲率变化较大区域，蜂窝芯与模胎贴合困难容易产生较大残余应力，产品固化后容易出现失稳变形，影响产品的加工精度和表面质量。

为了解决传统赋型天线反射器成型方法中的不足，提高反射器加工精度和质量，急需一种新型的成型工艺方法。

发明内容：

本发明开发了一种新型的赋型复合材料天线反射器铺贴方法，相比传统方法产品成型后型面精度更高，表面质量更好。

一种赋型复合材料天线反射器的铺贴方法，使用蒙皮预浸料进行铺贴成型，包括以下步骤：

1－1将蒙皮预浸料裁切为一定宽度的窄带，宽度为40mm～60mm，长度与产品实际铺贴长度一致；

1－2窄带按照图纸设计纤维方向进行铺贴，使用工艺样板控制铺层角度，保证预浸料铺层角度偏差在±3°以内，拼缝处采用对接方式，每铺贴一层预浸料均进行抽真空压实，使预浸料与模胎型面完全贴合；

1－3铺贴完成后，在热压罐内分别进行一次固化成型，内、外蒙皮成型后进行脱模；

1－4内、外蒙皮与蜂窝芯在工装上进行组合，蜂窝芯采用分块拼接方法，中心为1块圆形分块，周边为均匀扇形分块拼接，扇形分块芯条方向沿着曲率大的方向放置，蜂窝芯拼接位置使用泡沫胶填充，内、外蒙皮与蜂窝芯间铺贴一层胶膜，组合完成后抽真空压实；

1－5内、外蒙皮与蜂窝芯组合完成后，在热压罐内进行二次固化成型；

1－6天线反射器出罐后进行时效处理，后脱模修整。

本发明从蒙皮铺贴方法、蜂窝芯组合方式等方面对传统成型方法进行了改进，窄带铺贴法有利于消减残余应力的积累，减少空腔、分层及褶皱等质量缺陷。蜂窝芯分块拼接法避免了采用整张铺贴蜂窝芯与模胎不能完全贴合，产生翘曲变形，从而引起残余应力增大的问题，提高了产品的加工精度和表面质量。本项技术已在民用、军用航天卫星的研制生产中已经开始应用，如亚太、嫦娥系列卫星天线的研制中已使用该项技术，工程应用表明，采用本项技术赋型天线反射器的型面精度达到设计要求，信号传输稳定性和可靠性明显提高，开拓了现代卫星天线的制造技术。

附图说明：

图1为蒙皮铺贴示意图