[发明专利]一种复合材料反射器成型装配方法

说明书

本发明提供了一种复合材料反射器的成型装配方法。反射器的反射面下、上蒙皮均采用窄带铺贴成型，有孔铝蜂窝芯在胶接前先进行预成型，然后与上、下蒙皮进行二次胶接，固化后的反射面进行时效处理，反射面与背筋的装配采用成型胶接一体化工装，反射面通过校准埋件定位以及在边缘余量区制真空袋的方法实现均匀加压，反射面与背筋以及背筋与背筋使用室温固化结构胶粘接，并在胶缝位置湿法铺贴玻璃布加强角片。本发明提供的成型及装配方法解决了复合材料反射器的型面精度控制问题，保证了反射器的结构稳定性。

技术领域

本发明涉及复合材料成型制造领域，特别是涉及应用在航天领域的复合材料反射器成型装配技术。

背景技术

近年来，随着科学技术的不断进步，材料技术得到了飞速发展。复合材料作为一种新型材料，具有高比强度、高比模量、耐热、耐腐蚀、耐疲劳、隐身性好等独特性能，在航空、航天、汽车、兵器、电子、建筑、医疗等领域得到了广泛应用。先进复合材料继铝、钢、钛之后，迅速发展成四大结构材料之一，其用量已成为航空航天结构的先进性标志之一。

卫星结构的轻量化对卫星功能和发射成本的影响至关重要，而选用复合材料是实现卫星结构轻量化的有效途径。目前卫星的微波通讯系统、能源系统(太阳能电池基板、框架)、天线系统、各种支撑结构件等已基本上做到了复合材料化。但随着卫星制造技术的发展，复合材料天线的精度等级要求愈来愈高。国内外都在根据用途需要向高精度、超高精度发展。

使用传统的一次固化成型方案，固化后反射面型面精度较差，尤其是大口径反射面，型面精度远不能满足设计要求。而且反射器多为双曲面，铝蜂窝芯在成型过程中与蒙皮的贴合程度较差，固化后反射面会存在较大的内应力，在后续热真空和震动试验过程中，反射器固化过程中的内应力释放会造成型面精度发生较大的变化，影响产品性能。另外，反射器在设计时为了减轻重量，大多选用了薄蒙皮/蜂窝芯夹层结构，大部分反射面蒙皮厚度仅有0.3mm，若使用一次固化成型方案，固化后蒙皮难免会出现较重的蜂窝芯印痕，影响产品型面精度以及表面质量。

发明内容

本发明的目的在于解决复合材料反射器型面精度控制问题，提供一种复合材料反射器的成型装配方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种复合材料反射器的成型装配方法。反射器的反射面下、上蒙皮均采用窄带铺贴，分别在成型模以及假件上成型，有孔铝蜂窝芯在胶接前使用泡沫胶拼接和热熔线缝合的方法先进行预成型，然后与上、下蒙皮进行二次胶接，固化后的反射面进行室温时效以及高低温循环时效处理，反射面校准埋件通过室温固化胶粘剂粘接，反射面与背筋的装配采用成型胶接一体化工装，使用室温固化胶粘剂粘接背筋零件，具体步骤如下：

步骤1在成型模和假件上分别铺贴下蒙皮(工作面)和上蒙皮预浸料，铺贴时预浸料采用30mm～300mm的窄带进行铺贴，窄带之间采用对接拼接方式，铺贴过程中每层进行真空压实，铺贴完成后制袋，按照预浸料的固化参数要求在热压罐中进行固化。

步骤2反射器所用蜂窝芯材选用有孔铝蜂窝芯，并采用分块拼接方法，拼接缝位置间隔30mm～50mm长度使用100mm～200mm长泡沫胶进行拼接，拼缝位置同时使用热熔线进行缝合，拼接后的蜂窝芯放置在反射器成型模具上，蜂窝芯边缘余量区使用胶带进行缠绕固定，制袋抽真空后在热压罐或者烘箱中进行预固化成型。

步骤3在步骤1成型的上、下蒙皮待胶接面上铺贴胶膜，然后在成型模具上组合上蒙皮、下蒙皮以及步骤2预成型的铝蜂窝芯，并在反射面校准埋件安装位置边缘10mm～30mm范围内蜂窝芯格使用泡沫胶进行填充加强。组合完成后制袋并进行真空压实，按照胶膜的固化参数要求在热压罐中进行固化。

步骤4按步骤3固化的反射面出罐后不拆袋，置于高低温循环箱中在－100℃～室温～100℃范围内进行高低温时效处理，以≤3℃/min反复进行升降温3～7个循环，过程中持续抽真空。然后在室温条件下持续抽真空5～15天，进行室温时效处理。