一种平板裂缝天线及其加工工艺的制作方法

文档序号:7265960阅读:318来源:国知局
一种平板裂缝天线及其加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种平板裂缝天线的加工工艺,包括步骤:1)将熔融的注塑金属树脂注入注塑机的模具中,并固化成型,注塑出天线骨架、天线馈源部分和波导接口,注塑金属树脂冷却后金属化形成一体化的平板裂缝天线;2)对平板裂缝天线进行表面涂覆。本发明的加工工艺将平板裂缝天线整体注塑成型,制造的平板裂缝天线为一体化结构,不需要进行固定连接,省去了钎焊工艺,所以不需要购置钎焊成型设备,进而降低了平板裂缝天线的制造成本;同时避免污染环境,实现批量生产,且重量较轻,尺寸较小,能够满足精度要求,加速了平板裂缝天线在车载、机载的应用。本发明还提供了一种平板裂缝天线,该平板裂缝天线为由本发明的加工工艺制造的一体化结构。
【专利说明】一种平板裂缝天线及其加工工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及平板裂缝天线【技术领域】,更具体地说,涉及一种平板裂缝天线的加工工艺,本发明还涉及一种由上述加工工艺制造的平板裂缝天线。
【背景技术】
[0002]平板裂缝天线是雷达天线的主要形式之一,它具有效率高,副瓣低等特点,应用日益广泛。平板裂缝天线主要由天线馈源部分、天线骨架和波导接口组成;其中,天线馈源部分是η组长L,宽b,高h的结构单元,长L边上设置辐射、耦合、激励裂缝,用于实现辐射,线源、馈电波导、功分的功能;天线骨架是天线馈源部分的支撑载体,该天线骨架具有安装天线转动轴的机械接口 ;波导接口是天线射频信号输入输出接口,其设置在天线骨架的底端。现有技术中,天线骨架常用低碳钢板材,剖分天线馈源是长、薄壁结构,常用铝合金材料。
[0003]目前,平板裂缝天线结构的加工工艺为:首先根据天线辐射频率确定辐射线源的结构型式和尺寸,利用高速切削机将辐射线源加工成型;辐射线源是一系列的裂缝或振子、功分网络的一部分组成的线源结构,剖分为多个平行薄壁面,然后将全部辐射线源钎焊焊接成型,构成井字形式排列成平板阵面,形成天线馈源部分;接着机加工出天线骨架,并在天线骨架上加工出机械接口和波导接口 ;然后将天线馈源部分和天线骨架真空钎焊焊接整体成型;接着天线成型后去应力,保证阵面平面度精度指标;最后涂覆各种保护性涂层或镀层,即可组装成平板裂缝天线。
[0004]但是,上述加工工艺应用的过程中,需要利用钎焊成型,而钎焊成型设备的成本较高,同时技术维护成本也较高;进而造成平板裂缝天线的成本较高。
[0005]另外,在真空炉钎焊接中大都使用Mg蒸汽做活化剂,会对环境造成污染;而采用盐浴钎焊时又会排出废水废气,同样会对环境造成污染。同时,受钎焊炉容量的限制,只能实现小批量生产,导致平板裂缝天线的生产效率较低。

【发明内容】

[0006]有鉴于此,本发明的目的在于提供一种平板裂缝天线的加工工艺,以降低平板裂缝天线的制造成本。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种由上述加工工艺制造的平板裂缝天线。
[0008]为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0009]一种平板裂缝天线的加工工艺,包括以下步骤:
[0010]I)将熔融的注塑金属树脂注入注塑机的模具中,并固化成型,注塑出天线骨架、天线馈源部分以及波导接口,所述注塑金属树脂冷却后金属化形成一体化的平板裂缝天线;
[0011]2)对所述平板裂缝天线进行表面涂覆。
[0012]优选的,上述加工工艺中,所述步骤I)之前还包括用于对所述注塑金属树脂进行烘干的烘料工序。
[0013]优选的,上述加工工艺中,所述烘料工序具体为:将所述注塑金属树脂在Iio0C -130°c保温,保温时间≥8小时,并在保温期间保持通气排风。
[0014]优选的,上述加工工艺中,所述步骤I)与所述步骤2)之间还包括:采用机加工清理所述平板裂缝天线上的注塑料口,机械安装接口的固定孔。
[0015]优选的,上述加工工艺中,所述步骤I)注塑时使所述注塑金属树脂的熔料温度2600C _290°C,料筒恒温240°C,模具温度60°C -100°C ;注射压力140MPa_180MPa,并使保压压力是注射压力的60%。
[0016]优选的,上述加工工艺中,所述步骤I)具体为首先注塑出所述天线骨架和所述波导接口,然后将所述天线骨架作为嵌件置于模具内再注塑出所述天线馈源部分。
[0017]优选的,上述加工工艺中,所述步骤2)具体为对所述平板裂缝天线的表面进行喷涂涂层处理。
[0018]优选的,上述加工工艺中,所述注塑金属树脂的注塑收缩比例< 0.35%,注塑成型密度为1.9g/cm3,抗拉强度为240N/mm2,屈服强度为260N/mm2。
[0019]从上述的技术方案可以看出,本发明提供的平板裂缝天线的加工工艺,包括步骤:1)将熔融的注塑金属树脂注入注塑机的模具中,并固化成型,注塑出天线骨架、天线馈源部分以及波导接口,注塑金属树脂冷却后金属化形成一体化的平板裂缝天线;2)对平板裂缝天线进行表面涂覆,能够满足天线表面防护要求。
[0020]本发明的加工工艺将平板裂缝天线整体注塑成型,制造的平板裂缝天线为一体化结构,即天线骨架、天线馈源部分以及波导接口为一体式,所以不需要进行固定连接,省去了钎焊工艺,所以不需要购置钎焊成型设备,进而降低了平板裂缝天线的制造成本。
[0021]另外,由于上述加工工艺不需要进行钎焊,所以能够减少平板裂缝天线制造过程中对环境造成的污染。同时,注塑加工实现批量化生产的技术已经非常成熟,所以平板裂缝天线通过注塑成型能够实现批量生产,提高了生产效率。
[0022]而且,上述加工工艺制造的平板裂缝天线的原料为注塑金属树脂,密度较小,一体化平板裂缝天线重量是传统重量1/2左右;且具有较好的抗拉强度和屈服强度,能够达到航空铝合金强度标准;所以,注塑成型的平板裂缝天线重量较轻,且结构强度满足要求,同时通过减小注塑模具的尺寸能够获得尺寸较小、结构紧凑,重量较轻的平板裂缝天线,同时注塑成型可以达到表面粗糙度Ra0.1,尺寸精度±0.02mm,平面精度0.05mm,完全满足平板裂缝天线精度要求,进而加速了平板裂缝天线在车载、机载的应用。
[0023]本发明还提供了一种平板裂缝天线,所述平板裂缝天线为由上述任一项加工工艺制造的一体化结构。由于上述加工工艺能够使平板裂缝天线整体注塑成型,制造的平板裂缝天线为一体化结构,即天线骨架、天线馈源部分以及波导接口为一体式,所以不需要进行固定连接,省去了钎焊工艺,所以不需要购置钎焊成型设备,进而降低了平板裂缝天线的制造成本。
【专利附图】

【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。[0025]图1是本发明实施例提供的平板裂缝天线的加工工艺的一种实施例的流程示意图;
[0026]图2是本发明实施例提供的平板裂缝天线的加工工艺的另一种实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0027]本发明实施例提供了 一种平板裂缝天线的加工工艺,降低了平板裂缝天线的制造成本。
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029]请参考附图1,本发明实施例提供平板裂缝天线的加工工艺,包括以下步骤:
[0030]S1、注塑工序:将熔融的注塑金属树脂注入注塑机的模具中,并固化成型,注塑出天线骨架、天线馈源部分以及波导接口,注塑金属树脂冷却后金属化形成一体化的平板裂缝天线;
[0031]金属树脂由树脂、金属粉末,混合剂等组成;其注塑成型后产品能够保留金属力学性能,特别适合高密度、高精度、三维复杂形状的金属结构零件,适合批产。
[0032]S2、表面涂覆:对平板裂缝天线进行表面涂覆,得到平板裂缝天线成品:
[0033]平板裂缝天线表面可以直接涂覆、镀膜各种涂层,满足天线表面防护要求。
[0034]本发明实施例的加工工艺将平板裂缝天线整体注塑成型,制造的平板裂缝天线为一体化结构,即天线骨架、天线馈源部分以及波导接口为一体式,所以不需要进行固定连接,省去了钎焊工艺,所以不需要购置钎焊成型设备,进而降低了平板裂缝天线的制造成本。
[0035]另外,由于上述加工工艺不需要进行钎焊,所以能够减少平板裂缝天线制造过程中对环境造成的污染。同时,注塑加工实现批量化生产的技术已经非常成熟,所以平板裂缝天线通过注塑成型能够实现批量生产,提高了生产效率。
[0036]而且,上述加工工艺制造的平板裂缝天线的原料为注塑金属树脂,密度较小,一体化平板裂缝天线重量是传统重量1/2左右;且抗拉强度和屈服强度较好,能够达到航空铝合金强度标准;所以,注塑成型的平板裂缝天线重量较轻,且结构强度满足要求,同时通过减小注塑模具的尺寸能够获得尺寸较小、结构紧凑,重量较轻的平板裂缝天线,同时注塑成型可以达到表面粗糙度Ra0.1,尺寸精度±0.02mm,平面精度0.05mm,完全满足平板裂缝天线精度要求,进而加速了平板裂缝天线在车载、机载的应用。
[0037]如图2所示,在本发明另一种具体的实施例中,平板裂缝天线的加工工艺,包括步骤:
[0038]SO1、烘料工序,该工序能够烘干注塑金属树脂,用于去除注塑金属树脂内的水分,从而控制注塑树脂的注塑收缩比例;
[0039]优选的,该工序中,注塑金属树脂在110°C _130°C保温,保温时间> 8小时,并在保温期间保持通气排风;进而使得注塑金属树脂的注塑收缩比例< 0.35%,注塑成型密度为1.9g/cm3,抗拉强度为240N/mm2,屈服强度为260N/mm2,这样一来,降低了注塑金属树脂的变形量,能够有效地限制产品尺寸,保证平板裂缝天线的尺寸精度。
[0040]S02、注塑工序:将熔融的注塑金属树脂注入注塑机的模具中,并固化成型,注塑出天线骨架、天线馈源部分以及波导接口,注塑金属树脂冷却后金属化形成一体化的平板裂缝天线;
[0041]具体的,注塑金属树脂的熔料温度260°C -290 °C,料筒恒温240 °C,模具温度600C -1OO0C ;注射压力140MPa-180MPa,并使保压压力是注射压力的60% ;进一步限制了注塑金属树脂的收缩比例,控制了注塑金属树脂的固化速率,进而满足平板裂缝天线精度要求。
[0042]为了使天线骨架和天线馈源部分更好地连接,该注塑工序具体为:首先注塑出天线骨架和波导接口,然后将天线骨架作为嵌件置于模具内再注塑出天线馈源部分;此时,本实施例采用二次注塑成型平板裂缝天线,天线骨架能够对天线馈源部分起到更好的支撑作用,适用于天线骨架尺寸较大的情况;当然,也可以采用一次注塑出天线骨架和天线馈源部分,尤其在天线骨架尺寸较小的情况下,本发明实施例对此不作具体限定。
[0043]S03、机加工清理:对平板裂缝天线上的注塑料口,机械安装接口的固定孔等位置进行清理,提闻尺寸精度;
[0044]通过机加工清理能够去除平板裂缝天线上的注塑料口、毛刺、附加余量以及其他注塑缺陷,使表面粗糙度达到要求,提高平板裂缝天线的尺寸精度和平面精度,进而满足平板裂缝天线的精度要求。当然,也可以采用将提高注塑模具的尺寸和表面精度的方式来满足注塑成型的平板裂缝天线的精度要求。
[0045]S04、表面涂覆:对平板裂缝天线进行表面涂覆,得到平板裂缝天线成品:
[0046]为了加快涂覆效率,本实施例优选对平板裂缝天线的表面进行喷涂涂层处理,喷涂后的涂层表面光滑,加工留量少,不加研磨即可使用,简化了工艺步骤。
[0047]本实施例的加工工艺将平板裂缝天线整体注塑成型,制造的平板裂缝天线为一体化结构,即天线骨架、天线馈源部分以及波导接口为一体式,所以不需要进行固定连接,省去了钎焊工艺,所以不需要购置钎焊成型设备,进而降低了平板裂缝天线的制造成本。
[0048]另外,由于上述加工工艺不需要进行钎焊,所以能够减少平板裂缝天线制造过程中对环境造成的污染。同时,注塑加工实现批量化生产的技术已经非常成熟,所以平板裂缝天线通过注塑成型能够实现批量生产,提高了生产效率。
[0049]而且,上述加工工艺制造的平板裂缝天线的原料为注塑金属树脂,密度较小,一体化平板裂缝天线重量是传统重量1/2左右;且抗拉强度和屈服强度较好,能够达到航空铝合金强度标准;所以,注塑成型的平板裂缝天线重量较轻,且结构强度满足要求,同时通过减小注塑模具的尺寸能够获得尺寸较小、结构紧凑,重量较轻的平板裂缝天线,同时注塑成型可以达到表面粗糙度Ra0.1,尺寸精度±0.02mm,平面精度0.05mm,完全满足平板裂缝天线精度要求,进而加速了平板裂缝天线在车载、机载的应用。
[0050]本发明实施例还提供了 一种平板裂缝天线,该平板裂缝天线为由上述任一项实施例提供的加工工艺制造的一体化结构。由于上述加工工艺能够使平板裂缝天线整体注塑成型,制造的平板裂缝天线为一体化结构,即天线骨架、天线馈源部分以及波导接口为一体式,所以不需要进行固定连接,省去了钎焊工艺,所以不需要购置钎焊成型设备,平板裂缝天线的制造成本较低。
[0051]同时,由于省去了钎焊工艺,本实施例的平板裂缝天线制造过程中避免了对环境造成污染。而且,上述平板裂缝天线的原料为注塑金属树脂,密度较小,一体化平板裂缝天线重量是传统重量1/2左右;且具有较好的抗拉强度和屈服强度,能够达到航空铝合金强度标准;所以,该平板裂缝天线重量较轻,且结构强度满足要求,同时通过减小注塑模具的尺寸能够获得尺寸较小、结构紧凑,重量较轻的平板裂缝天线,同时注塑成型可以达到表面粗糙度Ra0.1,尺寸精度±0.02mm,平面精度0.05mm,完全满足平板裂缝天线精度要求,进而加速了平板裂缝天线在车载、机载的应用。
[0052]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0053]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种平板裂缝天线的加工工艺,其特征在于,包括以下步骤: .1)将熔融的注塑金属树脂注入注塑机的模具中,并固化成型,注塑出天线骨架、天线馈源部分以及波导接口,所述注塑金属树脂冷却后金属化形成一体化的平板裂缝天线; . 2)对所述平板裂缝天线进行表面涂覆。
2.根据权利要求1所述的加工工艺,其特征在于,所述步骤I)之前还包括用于对所述注塑金属树脂进行烘干的烘料工序。
3.根据权利要求2所述的加工工艺,其特征在于,所述烘料工序具体为:将所述注塑金属树脂在110°c -130°c保温,保温时间≥8小时,并在保温期间保持通气排风。
4.根据权利要求1所述的加工工艺,其特征在于,所述步骤I)与所述步骤2)之间还包括:采用机加工清理所述平板裂缝天线上的注塑料口,机械安装接口的固定孔。
5.根据权利要求1所述的加工工艺,其特征在于,所述步骤I)注塑时使所述注塑金属树脂的熔料温度260°C _290°C,料筒恒温240°C,模具温度60°C -100°C ;注射压力140MPa-180MPa,并使保压压力是注射压力的60%。
6.根据权利要求1所述的加工工艺,其特征在于,所述步骤I)具体为首先注塑出所述天线骨架和所述波导接口,然后将所述天线骨架作为嵌件置于模具内再注塑出所述天线馈源部分。
7.根据权利要求1所述的加工工艺,其特征在于,所述步骤2)具体为对所述平板裂缝天线的表面进行喷涂涂层处理。
8.根据权利要求1-7所述的加工工艺,其特征在于,所述注塑金属树脂的注塑收缩比例≤0.35%,注塑成型密度为1.9g/cm3,抗拉强度为240N/mm2,屈服强度为260N/mm2。
9.一种平板裂缝天线,其特征在于,所述平板裂缝天线为由如权利要求1-8任一项所述的加工工艺制造的一体化结构。
【文档编号】H01Q13/10GK103507212SQ201310440011
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】张会刚 申请人:北京经纬恒润科技有限公司
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