一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法

文档序号:2459868阅读:400来源:国知局
一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,通过设计专用工装对蜂窝芯进行端面张紧,采用直线型加热装置与直线型出风口的鼓热风装置,通过对平整贴覆在蜂窝芯端面的胶膜上表面瞬时加热,使其受热软化并在重力作用下向蜂窝芯格内部下凹,同时沿蜂窝芯格孔轴向对胶膜反向施加高压热空气,使胶膜鼓胀、破裂,收缩并均匀聚集在蜂窝芯格棱边端面,实现胶粘剂从胶膜态向蜂窝网格态的直接转化,本发明通过对蜂窝芯/胶膜同步水平加热/鼓风扫描,充分利用结构胶膜面密度均匀的优点,实现大面积蜂窝芯端面的一次性均匀、网格化施胶,满足大面积蜂窝芯网格化施胶对胶粘剂化学状态变化小、物理分布状态均匀的要求。
【专利说明】一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于蜂窝夹层复合材料结构成型【技术领域】,涉及一种基于胶膜热破的蜂窝 芯端面网格化施胶工艺方法,应用于航天器蜂窝夹层结构成型施胶,主要是太阳翼基板蜂 窝夹层结构的蜂窝芯施胶。

【背景技术】
[0002] 蜂窝夹层结构,是由两张蒙皮与蜂窝芯通过胶接形成的"三明治"形式结构,具有 优异的比强度、比刚度及抗疲劳等性能,广泛应用于航天器中心承力筒、太阳翼基板、舱体 结构板等主、次承力结构。
[0003] 蜂窝夹层结构成型施胶工艺方法,通常可分为两类:蒙皮施胶法和蜂窝芯施胶法, 前者适合连续蒙皮如铝蒙皮蜂窝夹层结构,后者则适用于非连续蒙皮如网格面板蜂窝夹层 结构。蜂窝芯施胶法是将胶粘剂分布在蜂窝芯六棱边,使胶粘剂完全作用于夹层结构的胶 接界面,可以有效提高结构效率,同时满足网格面板透气、散热、导通等性能要求。
[0004] 目前常用的蜂窝芯施胶方法是手工涂胶法,即将结构胶膜溶解成一定浓度的胶 液,人工用胶辊涂刷至蜂窝芯六棱边。该方法存在以下缺点:(1)胶粘剂在蜂窝芯壁端面分 布均匀性差,导致夹层结构胶接性能波动;(2)胶膜溶解引入有机溶剂,导致挥发份残余, 对夹层结构胶接性能、透气性能不利;(3)为了控制施胶量和烘干溶剂,工艺过程需进行反 复涂刷-低温烘烤,对胶粘剂化学特性影响大,影响夹层结构胶接性能;(4)涂刷胶液从蜂 窝芯壁端面下淌,有堵塞蜂窝芯透气孔的风险;(5)不适用于难溶/不溶类胶粘剂。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种基于胶膜热破的蜂窝芯端 面网格化施胶工艺方法,该方法通过设计专用工装,采用直线型加热装置与鼓热风装置,通 过对平整贴覆在蜂窝芯端面的胶膜上表面瞬时加热,使其受热软化并在重力作用下向蜂窝 芯格内部下凹,同时沿蜂窝芯格孔轴向对胶膜反向施加高压热空气,使胶膜鼓胀、破裂,收 缩并均匀聚集在蜂窝芯格棱边端面,实现胶粘剂从胶膜态向蜂窝网格态的直接转化,实现 大面积蜂窝芯端面的一次性均匀、网格化施胶。
[0006] 本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:
[0007] 一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,包括如下步骤:
[0008] 步骤(一)、采用专用工装将待施胶的蜂窝芯进行装夹,具体如下:所述专用工装 包括工装框架、多个U型夹具和多个固定螺钉,将待施胶的蜂窝芯置于工装框架内,将多个 U型夹具装夹在工装框架的边框上,使U型夹具的两个侧壁与各自装夹的工装框架的边框 垂直,且使U型夹具的两端分别夹住待施胶的蜂窝芯的上下边缘,并通过固定螺钉进行固 定,将待施胶的蜂窝芯端面张紧,使得待施胶的蜂窝芯的端面与工装框架的上下端面均平 行;
[0009] 步骤(二)、将结构胶膜铺贴在待施胶的蜂窝芯的上端面;
[0010] 步骤(三)、将步骤(二)得到的专用工装与待施胶的蜂窝芯放置在加热装置和 鼓热风装置之间,并保持距离,其中加热装置位于待施胶的蜂窝芯的上部,鼓热风装置位于 待施胶的蜂窝芯的下部;所述加热装置为直线型加热装置,所述鼓风装置的出风口呈直线 型;
[0011] 步骤(四)、保持专用工装与待施胶的蜂窝芯位置固定,以恒定速率移动加热装置 和鼓热风装置,对待施胶的蜂窝芯进行平面扫描,使得同一时刻鼓风装置的出风口位置与 直线型加热装置的位置相对应,即出风位置与加热位置相对应,实现蜂窝芯端面一次性网 格化施胶;
[0012] 步骤(五)、将待施胶的蜂窝芯翻面,重复步骤(二)?(四),实现对待施胶的蜂 窝芯下端面的网格化施胶。
[0013] 在上述基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法中,步骤(一)中工装框 架为矩形、正方形、圆形或三角形,U型夹具的数量根据待施胶的蜂窝芯的外形尺寸确定,每 间隔150mm?200mm布设一个U型夹具。
[0014] 在上述基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法中,U型夹具的开口高度 大于等于蜂窝芯的厚度,蜂窝芯伸入U型夹具的距离为2?3个蜂窝芯格。
[0015] 在上述基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法中,固定螺钉的外径不大 于蜂窝芯芯格内切圆直径,所述工装框架材质为铝型材。
[0016] 在上述基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法中,步骤(二)中结构胶 膜为柔性有机高分子胶膜,具体为环氧胶膜或氰酸酯胶膜,厚度为〇. 01mm?〇. 25mm。
[0017] 在上述基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法中,步骤(三)中专用工 装与直线型加热装置的距离为200mm?300mm、与鼓热风装置的距离为50mm?150mm。
[0018] 在上述基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法中,步骤(三)中直线型 加热装置为直线排列的若干个加热器形成的加热装置,所述加热装置为红外加热灯。
[0019] 在上述基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法中,直线型加热装置和鼓 热风装置的同步扫描速率与蜂窝芯的规格相关,为:

【权利要求】
1. 一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,其特征在于包括如下步骤: 步骤(一)、采用专用工装将待施胶的蜂窝芯(3)进行装夹,具体如下:所述专用工装 包括工装框架(5)、多个U型夹具(6)和多个固定螺钉(7),将待施胶的蜂窝芯(3)置于工 装框架(5)内,将多个U型夹具(6)装夹在工装框架(5)的边框上,使U型夹具(6)的两个 侧壁与各自装夹的工装框架(5)的边框垂直,且使U型夹具(6)的两端分别夹住待施胶的 蜂窝芯(3)的上下边缘,并通过固定螺钉(7)进行固定,将待施胶的蜂窝芯(3)端面张紧, 使得待施胶的蜂窝芯(3)的端面与工装框架(5)的上下端面均平行; 步骤(二)、将结构胶膜(2)铺贴在待施胶的蜂窝芯(3)的上端面; 步骤(三)、将步骤(二)得到的专用工装与待施胶的蜂窝芯(3)放置在加热装置(1) 和鼓热风装置(4)之间,并保持距离,其中加热装置(1)位于待施胶的蜂窝芯(3)的上部, 鼓热风装置(4)位于待施胶的蜂窝芯(3)的下部;所述加热装置(1)为直线型加热装置,所 述鼓风装置(4)的出风口呈直线型; 步骤(四)、保持专用工装与待施胶的蜂窝芯(3)位置固定,以恒定速率移动加热装置 (1)和鼓热风装置(4),对待施胶的蜂窝芯(3)进行平面扫描,使得同一时刻鼓风装置(4) 的出风口位置与直线型加热装置(1)的位置相对应,即出风位置与加热位置相对应,实现 蜂窝芯(3)端面一次性网格化施胶; 步骤(五)、将待施胶的蜂窝芯(3)翻面,重复步骤(二)?(四),实现对待施胶的蜂 窝芯(3)下端面的网格化施胶。
2. 根据权利要求1所述的一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,其特 征在于:所述步骤(一)中工装框架(5)为矩形、正方形、圆形或三角形,U型夹具(6)的 数量根据待施胶的蜂窝芯(3)的外形尺寸确定,每间隔150mm?200mm布设一个U型夹具 (6) 〇
3. 根据权利要求1或2所述的一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法, 其特征在于:所述U型夹具(6)的开口高度大于等于蜂窝芯(3)的厚度,蜂窝芯(3)伸入U 型夹具(6)的距离为2?3个蜂窝芯格。
4. 根据权利要求1或2所述的一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法, 其特征在于:所述固定螺钉(7)的外径不大于蜂窝芯(3)芯格内切圆直径,所述工装框架 (5)材质为铝型材。
5. 根据权利要求1所述的一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,其特 征在于:所述步骤(二)中结构胶膜为柔性有机高分子胶膜,具体为环氧胶膜或氰酸酯胶 膜,厚度为〇. 〇1_?〇. 25_。
6. 根据权利要求1所述的一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,其特 征在于:所述步骤(三)中专用工装与直线型加热装置(1)的距离为200mm?300mm、与鼓 热风装置⑷的距离为50mm?150mm〇
7. 根据权利要求1所述的一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,其特 征在于:所述步骤(三)中直线型加热装置(1)为直线排列的若干个加热器形成的加热装 置,所述加热装置为红外加热灯。
8. 根据权利要求1所述的一种基于胶膜热破的蜂窝芯端面网格化施胶工艺方法,其特 征在于:所述直线型加热装置(1)和鼓热风装置(4)的同步扫描速率与蜂窝芯(3)的规格
【文档编号】B32B37/12GK104494276SQ201410791084
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】武海生, 宫顼, 郑建虎, 徐伟丽 申请人:北京卫星制造厂
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