一種碳纖維天線面的制造方法

一種碳纖維天線面的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種碳纖維天線面的制造方法,包括以下步驟：1、預制模具；2、拋光模具；3、化學電鍍鉻模具；4、測量精度并清理雜質；5、涂覆脫模劑；6、在陽模上鋪設碳纖維布；7、在陽模的表面鋪設PVC泡沫；8、在陽模的表面鋪設碳纖維布；9、把陽模與陰模合攏、密封和緊固；10、抽真空使模具內部的真空度小于-0.096MPa；11、從陰模的進料口注射環氧樹脂和固化劑；12、外觀檢驗合格后在毛坯的外表面貼一層玻璃紙；13、打孔并裝配；14、檢驗合格后即得到碳纖維天線面。本發明的碳纖維天線面表面光滑，精度可達0.1R.M.S，常溫固化節約能源并降低成本。
【專利說明】一種碳纖維天線面的制造方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于天線制備領域，具體涉及一種碳纖維天線面的制造方法。

【背景技術】
[0002]目前我國生產加工碳纖維天線的工藝主要以熱壓罐工藝為主，但是熱壓罐設備使用高溫高壓生產的產品能保證設計需求的同時，卻存在了生產成本高昂、生產設備占地面積大等缺點，導致熱壓罐設備無法大批量應用生產。對于廣大發展中國家而言，利用熱壓罐設備制備的天線，其價格是很難被消費者所接受的，從而導致衛星通信的用戶仍然局限在大型企業、政府、軍隊等團體型用戶。


【發明內容】

[0003]發明目的:本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明公開了一種碳纖維天線面的制造方法。
[0004]技術方案:一種碳纖維天線面的制造方法，包括以下步驟:
[0005](I)預制碳纖維天線面的模具，所述模具分為陰模和陽模；
[0006](2)將步驟(I)所述模具拋光；
[0007](3)對步驟⑵所述模具進行化學電鍍鉻；
[0008](4)使用三坐標測量儀測量步驟(3)所述模具的曲面精度并檢查模具有無缺損，并清理所述模具的表面雜質；
[0009](5)在所述步驟(4)所述模具內表面涂覆脫模劑；
[0010](6)在步驟(5)所述的模具的陽模上依次鋪設3層或4層3K碳纖維布，所述3K碳纖維布的邊沿預留90?10mm長；
[0011](7)在步驟(6)所述陽模的表面鋪設PVC泡沫并用所述3K碳纖維布邊沿預折疊包住所述PVC泡沫；
[0012](8)在步驟(7)所述陽模的表面鋪設3K碳纖維布并裁邊；
[0013](9)把步驟(8)所述陽模與所述陰模合攏，并把周邊密封和緊固；
[0014](10)在步驟(9)所述陰模上方接通真空管道，用真空泵抽真空，使所述模具內部的真空度小于-0.096MPa ；
[0015](11)使用環氧樹脂注膠機從所述陰模的進料口注射環氧樹脂和固化劑，所述環氧樹脂注膠機的混合注膠的壓力為0.35?0.45MPa,在20?30°C下反應120?150min后脫模得到所述碳纖維天線面毛坯；
[0016](12)外觀檢驗合格后，在步驟(11)所述毛坯的外表面貼一層玻璃紙；
[0017](13)對步驟(12)所述毛坯打孔并裝配反射面背架；
[0018](14)使用三坐標測量儀對步驟(13)所述毛坯進行表面精度檢測，合格后即得到所述碳纖維天線面。
[0019]作為本發明中一種碳纖維天線面的制造方法的一種優選方案:步驟(5)所述脫模劑為漢高NC700脫模劑。
[0020]作為本發明中一種碳纖維天線面的制造方法的一種優選方案:步驟(7)所述PVC泡沫的厚度為14.8?15mm。
[0021]作為本發明中一種碳纖維天線面的制造方法的一種優選方案:步驟(11)所述的固化劑是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一種或幾種。
[0022]作為本發明中一種碳纖維天線面的制造方法的一種優選方案:上述固化劑的含量為所述環氧樹脂的10%?15%。
[0023]作為本發明中一種碳纖維天線面的制造方法的一種優選方案:步驟(11)所述環氧樹脂是選擇耐溫環氧體系樹脂2040/2042。
[0024]有益效果:
[0025]1、無需噴漆即可為構件提供光滑表面，能制造出具有良好表面的高精度復雜天線面，精度可達0.1R.M.S，可生產大尺寸大口徑大批量碳纖維天線面，常溫固化節約能源降低成本，產品可大面積應用衛星通信；
[0026]2、模具制造及選材靈活性大，設備及模具投資小，產品只需做小幅度的修邊；
[0027]3、產品鋪層過程中可加入嵌件及對局部進行加強；
[0028]4、制品纖維含量高，孔隙率低(〈0.2% )；
[0029]5、可以生產高性能、尺寸較大、批量中等的產品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為注塑成型的示意圖；
[0031]圖2為本發明的碳纖維天線面的結構示意圖
[0032]其中:
[0033]1-環氧樹脂注膠機2-樹脂料筒
[0034]3-固化劑料筒4-注膠管道
[0035]5-鎖緊機構6-真空泵
[0036]7-定位銷孔8-陽模
[0037]9-陰模10-密封條
[0038]11-3K碳纖維布12-密封槽
[0039]13-PVC泡沫14-反射面背架
[0040]15-碳纖維反射面

【具體實施方式】
:
[0041 ] 下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】詳細說明。
[0042]具體實施例1
[0043]一種碳纖維天線面的制造方法，包括以下步驟:
[0044](I)、預制碳纖維天線面的模具，模具分為陰模9和陽模8 ；
[0045]因碳纖維天線面對面精度要求較高，所以:(I)模具的選材為45#鋼，其厚度和長寬根據碳纖維天線面的弦高和大小確定；(2)模具設計為陰陽對合模(也就是陰模9和陽模8)，沿模具腔外10mm處加工兩條放置# 10橡膠密封條10的密封槽12。如密封不好漏氣，產品易報廢，密封是整個模具制作過程中較為關鍵的一步，根據產品大小結構的不同，生產碳纖維天線面的模具則選用簡單的半圓形兩道密封(見圖1)。
[0046](2)將步驟(I)模具拋光；
[0047]手工拋光，先用320#油石將模具粗拋，去除毛邊；再接著用600#油石、1000#油石、1500#油石依次拋光,最后用3000#拋光膏配合羊毛拋光輪將模具被表面拋成鏡面,模具內表面的粗糙度小于0.2。
[0048](3)對步驟(2)模具進行化學電鍍鉻；
[0049]拋光完成后，表面進行化學電鍍鉻，目的是為了增加拋光后鏡面模具的硬度，防止在后續生廣劃傷I旲具；同時可以有效的提聞廣品的表面光潔度，免去向表面噴漆的工序，節約了生產成本；
[0050]化學電鍍鉻包括以下步驟:
[0051]首先利用化學試劑清洗模具表面的油污，化學試劑的成分為:氫氧化鈉50g/L、碳酸鈉40g/L、磷酸鈉35g/L、硅酸鈉6g/L、OP乳化劑10ml/L ；
[0052]再對模具放入電鍍池中電鍍120min，靜止10小時后備用，電鍍鉻的工藝條件為:鉻酐250g/L，硫酸2.5g/L、三價鉻4g/L，陰極電流密度55A/dm2，反應為溫度為55?60°C。
[0053](4)使用三坐標測量儀測量步驟(3)模具的曲面精度并檢查模具有無缺損，并用壓縮空氣把模具表面的雜質清理干凈(尤其是進料口和排氣口)。
[0054](5)在步驟(4)模具內表面涂覆脫模劑；
[0055]用漢高NC700脫模劑均勻涂抹于模具的內表面，涂布5次，每次間隔10分鐘。正常生產每天涂布脫模劑I次，涂布完成后2min內用無塵布擦拭模具上涂布的脫模劑，同方向擦拭3?5次，直至模具還原鏡面即可。
[0056](6)在步驟(5)的模具的陽模8上依次鋪設3層3K碳纖維布11，3K碳纖維布11的邊沿預留約90mm長；
[0057](7)在步驟(6)陽模8的表面鋪設15mm厚的PVC泡沫13并用3K碳纖維布11邊沿預折疊包住PVC泡沫13 ；
[0058](8)在步驟(7)陽模8的表面鋪設3K碳纖維布11，并裁邊；
[0059](9)把步驟⑶陽模8與陰模9合攏并把周邊密封，通過鎖緊機構5(銷釘和螺栓)將模具緊固；
[0060](10)在步驟(9)陰模9上方接通真空管道，用真空泵6抽真空，使模具內部的真空度小于-0.096MPa ；
[0061](11)使用環氧樹脂注膠機從陰模9的進料口注射環氧樹脂和固化劑，環氧樹脂注膠機的混合注膠的壓力為3.5bar,在20°C下反應150min后脫模得到碳纖維天線面毛坯；
[0062]如圖1所示，陰模9通過注膠管道4分別與真空泵6及環氧樹脂注膠機I相連通，環氧指數注膠機包括一個樹脂料筒2和一個固化劑料筒3。模具設有定位銷孔7。注射前先通過真空泵6進行抽真空，輔助后續注射，真空度小于-0.096MPa后，進行注射。
[0063]注膠時，提前在PLC上設置注射溫度25°C，注射量為每平方800?lOOOg、注射壓力 3.5 ?4.5bar。
[0064]環氧樹脂注膠機具有以下特點:1.適合環氧、酚醛樹脂體系；2.具有樹脂預處理功能；3.能精確控制樹脂的注射量；4.PLC控制自動注射；5.最大注射壓力30bar。
[0065](12)外觀檢驗合格后，在步驟(11)毛坯的外表面貼一層玻璃紙(防止刮花產品表面)；
[0066](13)對步驟(12)毛坯打孔并裝配反射面背架14 ；
[0067](14)使用三坐標測量儀對步驟(13)毛坯進行表面精度檢測(精度滿足設計生產需要達到0.1R.M.S.)，合格后即得到碳纖維天線面。
[0068]如圖2所示，碳纖維天線面包括碳纖維反射面15和反射面背架14。
[0069]本實施例中，步驟(11)環氧樹脂是選擇耐溫環氧體系樹脂2040/2042。樹脂的選擇，樹脂決定了整個成型的成敗，即需要常溫即可固化、收縮率小、耐高溫、低粘度等特點。所以經反復試驗，選擇耐溫環氧體系樹脂2040/2042用于碳纖維天線面的生產中。
[0070]在本實施例中，步驟(11)的固化劑是三乙烯四胺，其質量為環氧樹脂的15%。
[0071]具體實施例2
[0072]與具體實施例1大致相同，區別在于:
[0073]1、步驟￠):在步驟(5)的模具的陽模8上依次鋪設4層3K碳纖維布11，3K碳纖維布11的邊沿預留約10mm ；
[0074]2、步驟(7)中PVC泡沫13的厚度是14.8mm ;
[0075]3、步驟(11):使用環氧樹脂注膠機I從陰模9的進料口注射環氧樹脂和固化劑(乙二胺，其含量為環氧樹脂質量的10% )，環氧樹脂注膠機的混合注膠的壓力為4.5bar,在30°C下反應120min后脫模得到碳纖維天線面毛坯。
[0076]具體實施例3
[0077]與具體實施例1大致相同，區別在于:
[0078]步驟(11):使用環氧樹脂注膠機I從陰模9的進料口注射環氧樹脂和固化劑(己二胺，其含量為環氧樹脂質量的12% )，環氧樹脂注膠機的混合注膠的壓力為4bar，在25°C下反應135min后脫模得到碳纖維天線面毛坯。
[0079]具體實施例4
[0080]與具體實施例1大致相同，區別在于:步驟(11)中固化劑為二乙烯三胺，其含量為環氧樹脂質量的12%。
[0081]具體實施例5
[0082]與具體實施例1大致相同，區別在于:步驟(11)中固化劑為二乙氨基丙胺，其含量為環氧樹脂質量的15%。
[0083]具體實施例6
[0084]與具體實施例1大致相同，區別在于:步驟(11)中固化劑為等摩爾比的乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺，其含量為環氧樹脂質量的10%。
[0085]上面結合附圖對本發明的實施方式做了詳細說明。但是本發明并不限于上述實施方式，在所屬【技術領域】普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。
【權利要求】
1.一種碳纖維天線面的制造方法，包括以下步驟: (1)預制碳纖維天線面的模具，所述模具分為陰模和陽模； (2)將步驟(I)所述模具拋光； (3)對步驟(2)所述模具進行化學電鍍鉻； (4)使用三坐標測量儀測量步驟(3)所述模具的曲面精度并檢查模具有無缺損，并清理所述模具的表面雜質； (5)在所述步驟(4)所述模具內表面涂覆脫模劑； (6)在步驟(5)所述的模具的陽模上依次鋪設3層或4層3K碳纖維布，所述3K碳纖維布的邊沿預留90?10mm長； (7)在步驟(6)所述陽模的表面鋪設PVC泡沫并用所述3K碳纖維布邊沿預折疊包住所述PVC泡沫； (8)在步驟(7)所述陽模的表面鋪設3K碳纖維布并裁邊； (9)把步驟(8)所述陽模與所述陰模合攏并把周邊密封和緊固； (10)在步驟(9)所述陰模上方接通真空管道，用真空泵抽真空，使所述模具內部的真空度小于-0.096MPa ； (11)使用環氧樹脂注膠機從所述陰模的進料口注射環氧樹脂和固化劑，所述環氧樹脂混合注膠的壓力為0.35?0.45MPa，在20?30°C下反應120?150min后脫模得到所述碳纖維天線面毛坯； (12)外觀檢驗合格后，在步驟(11)所述毛坯的外表面貼一層玻璃紙； (13)對步驟(12)所述毛坯打孔并裝配反射面背架； (14)使用三坐標測量儀對步驟(13)所述毛坯進行表面精度檢測，合格后即得到所述碳纖維天線面。
2.如權利要求1所述的一種碳纖維天線面的制造方法，其特征在于步驟(5)所述脫模劑為漢高NC700脫模劑。
3.如權利要求1所述的一種碳纖維天線面的制造方法，其特征在于，步驟(7)所述PVC泡沫的厚度為14.8?15mm。
4.如權利要求1所述的一種碳纖維天線面的制造方法，其特征在于，步驟(11)所述的固化劑是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一種或幾種。
5.如權利要求4所述的一種碳纖維天線面的制造方法，其特征在于，所述固化劑的含量為所述環氧樹脂的10%?15%。
6.如權利要求1所述的一種碳纖維天線面的制造方法，其特征在于，步驟(11)所述環氧樹脂是選擇耐溫環氧體系樹脂2040/2042。
【文檔編號】B29C70/36GK104162995SQ201410389690
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月8日 優先權日:2014年8月8日
【發明者】葉榮森, 谷建巍, 姚愿紅, 宋金鵬 申請人:西安拓飛復合材料有限公司