一种复合材料反射器的成型方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及复合材料成型方法，特别是卫星承载的一种复合材料加筋结构反射器 成型方法。
【背景技术】
[0002] 由于复合材料具有高的比模量比强度，同时因其结构的设计与制造一体化的优 势，使得复合材料在航空航天领域得到广泛应用。除此之外，复合材料还可W进一步加工成 具有绝热、导热、导电、耐高溫、耐腐蚀等性能的耐高溫复合材料，成为航空航天领域的卫星 结构制造的首选材料。
[0003] 反射器作为卫星结构的"耳目"，接收或者发射信号并与底面进行通讯。反射器的 精度及导电性成为保持通讯信号清晰、真实的主要影响因素。由于复合材料制备的反射器 反射面导电性能差，需要在复合材料表面制备一层金属涂层，提高导电性。目前反射器的成 型工艺均采用转移膜法将金属侣层与复合材料结构共固化，整体成型。但是复合材料在高 溫固化过程中，由于加热不均匀，复杂结构铺层角度难W控制，导致复合材料反射器固化后 产生变形，大大的降低了反射面的形面精度。
[0004] 为了消除复合材料结构固化变形对反射器型面精度的影响，采用先成型加筋反射 器结构，再胶接金属涂层的分步成型方法，保证反射器型面的设计精度。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种复合材料反射器成型方法。
[0006] 本发明是通过W下技术方案实现的：
[0007] 本发明提供一种复合材料反射器成型方法，其包括如下步骤：
[000引A:将反射器本体、加强筋和安装耳片进行一体化成型；
[0009] B:通过喷涂和热压固化的方法制备金属涂层；
[0010] C:将所述金属涂层胶接于反射器本体的反射面；
[0011] D:在反射器本体的侧面加工出减重孔，形成而复合材料反射器。
[0012] 作为优选方案，所述反射器本体由碳纤维-环氧树脂复合材料铺层得到。
[0013] 作为优选方案，所述金属涂层的制备方法具体包括如下步骤：
[0014] 采用转移膜法，用侣粉进行电弧喷涂，得到金属涂膜；
[0015] 在所述金属涂膜的表面喷涂封孔剂后，铺设一层碳纤维-环氧树脂预浸的碳布；
[0016] 进行热压固化，得到所述金属涂层。
[0017] 作为优选方案，步骤C具体包括如下操作：
[0018] 对金属涂层的碳布面进行打磨，形成打磨面；
[0019] 对所述打磨面进行清洗，干燥；
[0020] 将胶黏剂和固化剂混合后，涂布于金属涂层的打磨面和反射器本体的反射面；
[0021] 将金属涂层和反射器本体进行贴合，在常溫下进行固化。
[0022] 作为优选方案，所述胶黏剂与固化剂的重量比为5:1。
[0023]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0024]采用一体化成型技术将反射器本体结构与加强筋整体共固化成型，工艺简便，提 高了反射器本体结构强度。采用的超音速电弧喷涂工艺降低了金属涂层的孔隙率，降低了 涂层厚度，降低了复合材料反射器重量。在常溫条件下采用J133胶粘剂胶接装配反射器本 体结构与金属涂层，避免了复合材料结构在高溫条件下的热变形，提高了反射器形面精度。
【附图说明】
[0025]通过阅读参照W下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为复合材料反射器反射面；
[0027]图2为复合材料反射器非反射面；
[00%]图中：1、金属涂层;2、安装耳片;3、减重孔;4、加强筋;5、反射器本体。
【具体实施方式】
[0029]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。W下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不W任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进。运些都属于本发明 的保护范围。
[0030]本发明复合材料反射器的结构如图1和图2所示，包括反射器本体5,反射器本体5 的反射面覆有金属涂层1，反射器本体5的周边设有安装耳片2和减重孔3,反射器本体5的内 侧设有加强筋4。
[0031]本发明实施例提供了一种复合材料加筋结构反射器的成型方法，包括如下步骤：
[0032]1、反射器本体结构及加强筋一体化成型。
[0033]S1、依据设计图纸设计反射器本体结构及金属涂层成型工装模具。
[0034] S2、依据设计图纸选择成型材料，本体结构复合材料为T800强度的碳纤维/AG-80 环氧树脂预浸料，金属涂层选用纯度^ 99.99 %侣丝喷涂。
[0035]S3、设计反射器本体结构铺层，包括铺层层数、铺层方向、W及铺层纤维连续性设 计。整体铺层顺序:碳布[0/90/+45/-4引S。加强筋铺层顺序：[0/90/+45/-45 ]S碳布。
[0036]2、金属涂层成型。
[0037]S4、在金属涂层模具表面采用转移膜法成型金属涂层，电弧喷涂喷涂工艺参数，电 压30V，电流160A，喷涂气压0.7Mpa，喷涂速度20mm/min，喷涂距离300mm。
[0038] S5、在金属涂层表面喷涂J47-C胶膜封孔，在80°C预固化化;在金属涂层表面铺设 一层T800碳纤维/AG-80环氧预浸碳布。
[0039] S6、将反射器本体结构及金属涂层放置热压罐进行固化。固化制度:室溫~80°C， 保溫化，80~90°C，加压0.3Mpa，90~120°C，加压0.5Mpa，保溫化，120°C~180°C，保溫保压 3h。降溫至室溫，泄压至OMpa。
[0040] 3、胶接。
[0041]S7、将复合材料反射器结构本体进行按照反射面方程
进行加工，用80#砂纸打磨胶接面。
[0042]S8、用80#砂纸打磨金属涂层碳布面。
[0043]S9、用化学级丙酬对打磨面进行清洗，在室溫洁净厂房敞惊。
[0044]S10、配胶，按照质量比5:1的比例用天平称取J133胶粘剂及固化剂。用玻璃棒在容 器内将胶粘剂揽拌均匀。揽拌20分钟。
[0045]S11、用刮片将J133胶粘剂均匀的涂刮在金属涂层碳布及反射器本体反射面。
[0046]S12、将金属涂层固定在胶接装配工装，W反射器安装耳片为基准，将反射器本体 结构装配到金属涂层，固定，并在常溫条件放置24h固化，固化后去掉残胶，脱模。
[0047]Sl3、机加工，在反射器本体侧面加工减重孔。
[0048] 本发明的上述技术方案的有益效果如下:采用一体化成型技术将反射器本体结构 与加强筋整体共固化成型，工艺简便，提高了反射器本体结构强度。采用的超音速电弧喷涂 工艺降低了金属涂层的孔隙率，降低了涂层厚度，降低了复合材料反射器重量。在常溫条件 下采用J133胶粘剂胶接装配反射器本体结构与金属涂层，避免了复合材料结构在高溫条件 下的热变形，提高了反射器形面精度。
[0049]W上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可W在权利要求的范围内做出各种变形或修改，运并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种复合材料反射器成型方法，其特征在于，包括如下步骤： A:将反射器本体、加强筋和安装耳片进行一体化成型； B:通过喷涂和热压固化的方法制备金属涂层； C:将所述金属涂层胶接于反射器本体的反射面； D:在反射器本体的侧面加工出减重孔，形成而复合材料反射器。2. 如权利要求1所述的复合材料反射器成型方法，其特征在于，所述反射器本体由碳纤 维-环氧树脂复合材料铺层得到。3. 如权利要求1所述的复合材料反射器成型方法，其特征在于，所述金属涂层的制备方 法具体包括如下步骤： 采用转移膜法，用铝粉进行进行电弧喷涂，得到金属涂膜； 在所述金属涂膜的表面喷涂封孔剂后，铺设一层碳纤维-环氧树脂预浸的碳布； 进行热压固化，得到所述金属涂层。4. 如权利要求1所述的复合材料反射器成型方法，其特征在于，步骤C具体包括如下操 作： 对金属涂层的碳布面进行打磨，形成打磨面； 对所述打磨面进行清洗，干燥； 将胶黏剂和固化剂混合后，涂布于金属涂层的打磨面和反射器本体的反射面； 将金属涂层和反射器本体进行贴合，在常温下进行固化。5. 如权利要求4所述的复合材料反射器成型方法，其特征在于，所述胶黏剂与固化剂的 重量比为5:1。
【专利摘要】本发明提供了一种复合材料反射器成型方法，其包括如下步骤：A：将反射器本体、加强筋和安装耳片进行一体化成型；B：通过喷涂和热压固化的方法制备金属涂层；C：将所述金属涂层胶接于反射器本体的反射面；D：在反射器本体的侧面加工出减重孔，形成而复合材料反射器。本发明具有如下的有益效果：采用一体化成型技术将复合材料本体结构与加强筋整体共固化成型，工艺简便，提高了复合材料本体结构强度。采用的超音速电弧喷涂工艺降低了金属涂层的孔隙率，降低了涂层厚度，降低了复合材料反射器重量。在常温条件下采用J133胶粘剂胶接装配复合材料本体结构与金属涂层，避免了复合材料结构在高温条件下的热变形，提高了反射器形面精度。
【IPC分类】B29C65/52, C23C4/131, B29C70/38
【公开号】CN105437569
【申请号】CN201510920136
【发明人】董晓阳, 吴文平, 史文峰, 郭金海, 叶周军, 潘江, 左龙彦, 宋超
【申请人】上海复合材料科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月10日