[发明专利]一种薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备方法

摘要

本发明公开了一种薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备方法，目的是解决夹层结构天线罩制备过程中薄壁泡沫夹层加工困难或是无法加工的难题。技术方案是将薄壁泡沫夹层的通体加工分解为两次第一次在初始泡沫块上进行单面机加，第二次在单面机加泡沫块增强增刚后进行，即在刚性模具‑复合材料面板‑单面机加泡沫块的组合体上进行薄壁夹层其余面的加工，制备出符合目标天线罩技术要求的薄壁泡沫夹层。在此基础上通过织物浸渍树脂与真空袋压工艺实现目标天线罩中复合材料面板的制备及面板与泡沫夹层的粘接。采用本发明避免了初始泡沫块通体加工制备薄壁泡沫夹层的困难，天线罩成型工艺简单，制备的产品缺陷少、质量轻、透波性好。

主权项

一种薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，刚性模具准备：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩技术要求和工艺实施要求，准备薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备的单面刚性模具，此刚性模具工作面与天线罩产品中的内表面或外表面一致，与内表面一致即为阳模，与外表面一致即为阴模；刚性模具基座上预留泡沫夹层第二次机加时的定位和对刀基准点，对刚性模具进行表面打磨、清洗和涂敷脱模剂处理；第二步，材料和设备准备：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备要求，分别准备好复合材料面板用增强材料、液态浸渍树脂，以及真空袋压工艺所需的脱模布、吸胶毡、真空袋膜、密封胶条、真空咀、真空系统；第三步，第一初始泡沫块(1)准备：第一初始泡沫块(1)的形状及尺寸满足能完全包络目标天线罩中的第一泡沫夹层；第四步，第一泡沫夹层的第一次机加：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩技术要求和工艺实施要求，将第一初始泡沫块(1)安装并固定在机加设备的工作台上，铣削加工或数控加工出第一泡沫夹层的内表面或外表面，得到第一单面机加泡沫块(2)；第五步，第一个复合材料面板I的制备：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩技术要求和工艺实施要求，在第一单面机加泡沫块(2)的加工面上，逐层铺放增强材料并浸渍树脂，制备出薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩目标制品中第一个复合材料面板(I)；将第一个复合材料面板(I)套合刚性模具工作面，形成刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一单面机加泡沫块(2)三者的组合体；第六步，真空袋膜封装：根据真空袋压工艺要求，在刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一单面机加泡沫块(2)三者的组合体上，依次铺放脱模布、吸胶毡，安置真空咀，在刚性模具边缘贴密封胶条，并用真空袋膜将刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一单面机加泡沫块(2)三者的组合体，以及脱模布、吸胶毡、真空咀全部密封在真空袋内，得到第一袋膜包覆模腔；第七步，第一次真空袋压固化：第一袋膜包覆模腔通过真空咀连接真空系统，第一袋膜包覆模腔抽真空并保持真空压力，根据第一个复合材料面板(I)浸渍的树脂的固化制度进行真空袋压固化，使密封在真空袋膜内的第一个复合材料面板(I)与第一单面机加泡沫块(2)固化粘接成整体；第八步，第一次脱除清理：脱除真空袋膜、吸胶毡、脱模布及真空咀，清理模具基座，得到泡沫外露的刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一单面机加泡沫块(2)的结合体；第九步，第一泡沫夹层的第二次机加：将刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一单面机加泡沫块(2)的结合体的刚性模具基座安装固定在机加设备的工作台上，校对模具基座上的定位和对刀基准，第二次数控铣削加工第一泡沫夹层，制备出第一泡沫夹层所需的其余加工面，得到第一双面机加泡沫块(3)即第二次机加后的第一泡沫夹层；第十步，若需要制备A夹层结构天线罩，则转第十一步；若需要制备C夹层结构天线罩，则转第十三步；第十一步，第二个复合材料面板II的制备：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩技术要求和工艺实施要求，在第一双面机加泡沫块(3)的机加表面上，依次铺放增强材料并浸渍树脂，制备出薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩目标制品中第二个复合材料面板(II)，形成刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)四者的组合体；第十二步，第二次真空袋压固化与脱除，得到A夹层结构天线罩：根据真空袋压工艺要求，用真空袋膜将刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)四者的组合体，以及脱模布、吸胶毡、真空咀全部密封在真空袋内，得到第二袋膜包覆模腔；通过真空咀连接真空系统后，第二袋膜包覆模腔抽真空；根据第二个复合材料面板(II)的浸渍树脂的固化制度进行真空袋压固化，使密封在真空袋膜内的第二个复合材料面板(II)与第一双面机加泡沫块(3)固化粘接成整体；脱除真空袋膜、吸胶毡、脱模布及真空咀，继续脱除刚性模具，得到由第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)组成的A夹层结构天线罩；第十三步，第二泡沫夹层的第一次机加：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩技术要求和工艺实施要求，将第二泡沫夹层加工所需的第二初始泡沫块(4)安装并固定在机加设备的工作台上，铣削加工出第二泡沫夹层的内表面或外表面，得到第二单面机加泡沫块(5)；第十四步，第二个复合材料面板II的制备：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩技术要求和工艺实施要求，在第一双面机加泡沫块(3)的机加表面上，逐层铺放增强材料并浸渍树脂，制备出薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩目标制品中第二个复合材料面板(II)；将第二个复合材料面板(II)套合第二单面机加泡沫块(5)的机加面，形成刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二单面机加泡沫块(5)五者的组合体；第十五步，第二次真空袋压固化：根据真空袋压工艺要求，用真空袋膜将刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二单面机加泡沫块(5)五者的组合体，以及脱模布、吸胶毡、真空咀全部密封在真空袋内，形成第三袋膜包覆模腔；通过真空咀连接真空系统后，第三袋膜包覆模腔抽真空，根据第二个复合材料面板(II)浸渍的树脂的固化制度进行真空袋压固化，使密封在真空袋膜内的第二个复合材料面板(II)与第一双面机加泡沫块(3)、第二单面机加泡沫块(5)固化粘接成整体；第十六步，第二次脱除清理：脱除真空袋膜、吸胶毡、脱模布及真空咀，清理模具基座，得到泡沫外露的刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二单面机加泡沫块(5)的结合体；第十七步，第二泡沫夹层的第二次机加：将刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二单面机加泡沫块(5)的结合体的刚性模具基座安装固定在机加设备的工作台上，校对模具基座上的定位和对刀基准，第二次数控铣削加工第二泡沫夹层，制备出第二个泡沫夹层所需的其余加工面，得到第二双面机加泡沫块(6)即第二次机加后的第二泡沫夹层，形成刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二双面机加泡沫块(6)五者的组合体；第十八步，第三个复合材料面板(III)的制备：根据薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩技术要求和工艺实施要求，在第二双面机加泡沫块(6)的机加表面上，逐层铺放增强材料并浸渍树脂，制备出薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩目标制品中第三个复合材料面板(III)，形成刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二双面机加泡沫块(6)‑第三个复合材料面板(III)六者的组合体；第十九步，第三次真空袋压固化与脱除，得到C夹层结构天线罩：根据真空袋压工艺要求，用真空袋膜将刚性模具‑第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二双面机加泡沫块(6)‑第三个复合材料面板(III)六者的组合体，以及脱模布、吸胶毡、真空咀全部密封在真空袋内，形成第四袋膜包覆模腔；通过真空咀连接真空系统后，第四袋膜包覆模腔抽真空；根据第三个复合材料面板(III)浸渍的树脂的固化制度进行真空袋压固化，使密封在真空袋膜内的第三个复合材料面板(III)与第二双面机加泡沫块(6)固化粘接成整体；脱除真空袋膜、吸胶毡、脱模布及真空咀后，继续脱除刚性模具，即得到由第一个复合材料面板(I)‑第一双面机加泡沫块(3)‑第二个复合材料面板(II)‑第二双面机加泡沫块(6)‑第三个复合材料面板(III)组成的C夹层结构天线罩。