Ka波段抛物面天线热处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于抛物面天线制造技术领域，具体涉及一种Ka波段抛物面天线热处理 方法。
【背景技术】
[0002] 天线系统是雷达、卫星通讯、射电天文等多用途电子整机设备的前端设备。高精度 天线是天线系统的关键设备，特别对于Ka波段这样的高频段天线。天线反射面的精度与工 作频率有关，通常要求Ka波段天线反射面精度的最大值S应小于X/32。（以30GHz为 例，10/32 = 0. 3125mm)远远比Ku波段和C波段要求的高。在天线反射面材料选择上势必 要考虑这些因素。反射面必须采用耐腐蚀的材料，铁，不锈钢，铝，铜，玻璃钢，碳纤维等材料 与应用场合的不同，成本也有很大差异。考虑的成本因素及耐用因素，一般场合选择镀锌钢 板。但是，钢板受力形变后刚性变差，因为当钢板在受力弯曲拉伸时分子受挤压产生热量， 产生的热作用使原钢板所具有的刚性变差；即使选用极低回弹系数的钢板，在冲压形变后， 其刚性也大大减少，受温度和外力的影响，其形变变得很大。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种Ka波段抛物面天 线热处理方法，可以提高抛物面天线的刚性，使抛物面天线的热胀冷缩系数变小。
[0004] 为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：
[0005] 一种Ka波段抛物面天线热处理方法，包括：
[0006] 将钢板在模具中成型为抛物面钢板；
[0007] 将装有所述抛物面钢板的所述模具置于盐水中热处理；
[0008] 将所述热处理后的模具开模后再合模压合所述抛物面钢板。
[0009] 本发明实施例的Ka波段抛物面天线热处理方法采用先成型后热处理的方式，使 得成型后刚性变差的抛物面钢板通过热处理提高了刚性，减小了热胀冷缩系数。由于抛物 面天线对形状的要求精度高，本发明的方法采用成型后的钢板在模具中进行热处理，通过 模具限制和修饰钢板在热处理过程中的变形，减小热处理对抛物面天线的形状精度的影 响。通过在热处理后再合模压合抛物面钢板的处理进一步修饰抛物面钢板的形状，使其精 度满足要求。
【具体实施方式】
[0010] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0011] 本发明实施例提供了一种Ka波段抛物面天线热处理方法。该方法包括如下的步 骤：
[0012] 步骤S10 :将钢板在模具中成型为抛物面钢板。
[0013] 步骤S20 :将装有抛物面钢板的模具置于盐水中热处理。
[0014] 步骤S30 :将热处理后的模具开模后再合模压合抛物面钢板。
[0015] 其中，步骤S10为现有技术中的步骤，按照抛物面天线的加工要求将钢板压制为 抛物面钢板即可。将钢板在模具中冲压成型的过程，瞬间的压合力使得钢板受力弯曲拉伸 时，分子受挤压产生热量，钢板的温度迅速上升，成型后的抛物面钢板的温度约为300°C左 右。现有技术中直接开模取出成型后的钢板，并不对钢板进行热处理，从而使得钢板刚性变 差，使用时易变形。基于此，本发明的技术方案采用步骤S20对钢板进行淬火热处理。
[0016] 步骤S20中的盐水的溶质为NaCl。该盐水的质量浓度为20%~25%。在水中加 入适量的食盐，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐的晶体并立即爆裂，将 蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。通过盐 水加快其蒸汽膜破裂，从而使得钢板获得更好的组织和硬度。盐水浓度越大，冷却速度越 快，过冷度增加，增加了奥氏体转变为马氏体的驱动力，即奥氏体转变为马氏体的能力变强 了，相应减少了残奥量。但是，盐水浓度也不是越大越好。盐水浓度越大，加剧盐晶体析出， 其附在钢板表面，引起小爆炸，使沸腾期提早到来，从而使得钢板越易开裂。因此，需要合理 选择盐水的浓度。本发明的发明人经过反复多次试验，最终确定盐水的质量浓度为20%~ 25%时，不仅冷却速度快，并且可较好地避免钢板的开裂。
[0017] 由于本发明的钢板在盐水热处理之前，其温度在300°C左右，因此，本发明的技术 方案中，需要将盐水温度需控制在30°C以内，否则钢板的冷却速度较低，组织转变不充分， 硬度偏低。但是，盐水的温度也不能过低，本发明的技术方案中，如果盐水的温度低于10,虽 然有利于提高冷却速度，但是过低的温度，使得冷却速度过大，容易出现淬火裂纹，使得抛 物面钢板的质量下降。因此，本发明优选的盐水的温度为10~30°C。
[0018] 热处理的时间由于受到材质、冷却介质、冷却温度以及待热处理的工件的形状等 多种因素的限制，因此，确定最佳的淬火时间是非常困难的。对于本发明的技术方案，由于 抛物面钢板的特殊形状及在模具中淬火的处理方式，淬火时间的选择更加困难。由于本发 明的技术方案采用了 10~30°c的盐水温度，使其冷却速度较快，对于形状复杂的抛物面钢 板，不宜采用过长的热处理时间，因此，将热处理时间控制在3min以内。由于本发明采用了 钢板在模具内热处理，模具起到延缓传热的过程的作用，使钢板的降温速率比将钢板直接 浸入盐水中的速率要慢。因此，为使组织转变充分，热处理的时间也不宜过短，本发明的技 术方案将其控制在2min以上可满足需求。因此，本发明优选的热处理时间为2~3min。
[0019] 步骤S20采用在模具中热处理，通过模具限制和修饰钢板在热处理过程中的变 形，减小热处理对抛物面天线的形状精度的影响。如果直接从模具中取出钢板后再热处理， 由于从模具中取出钢板的时间较长，这个过程，钢板的热量会散失，即钢板可以慢慢的空 冷，起不到本发明的热处理所带来的效果。另外，由于模具的阻隔，模具能够起到延缓钢板 降温的作用，避免钢板降温速度过快产生裂纹。同时由于模具的阻隔，模具先降温，然后使 钢板降温，模具对降温的延缓作用使得与直接将钢板进入盐水中相比，钢板的各个位置的 冷却速度更加均一，避免由于钢板各处冷却速度的不同影响钢板的形状的精度。此外，模具 的密封作用，也使得钢板各处冷却的速度更加均一。
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