[发明专利]一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，包括：采用芯层成型模具制备芯层熔模；在天线罩成型模具的阳模外表面上制备内蒙皮预制体；在芯层熔模外表面上制备外蒙皮预制体；将阳模、阴模以及芯层熔模进行合模，获得合模后的天线罩成型模具；将合模后的天线罩成型模具进行固化和去芯，获得泡沫芯层形腔；在泡沫芯层形腔中制备出夹层天线罩坯料；对夹层天线罩坯料进行精加工，获得耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩。此发明解决了传统泡沫芯层和内外蒙皮加工难度大的问题，通过精密芯层熔模和精密成型模具分别作为泡沫芯层和夹层天线罩的基准，提高了尺寸精度，保证了夹层天线罩的宽频透波能力。

技术领域

本发明涉及复合材料结构成型工艺技术领域，具体涉及一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法。

背景技术

天线罩是航空航天制导系统组成的重要组成部分。随着航空航天制导系统的不断发展，对天线罩在宽频透波性能、力学性能、热学性能以及轻量化设计等方面的综合要求日益提高。基于耐高温树脂泡沫及复合材料制备的A夹层天线罩较好的兼顾了上述需求，已成为航空航天制导系统天线罩的重点实现方向之一。

目前，针对泡沫夹层复合材料天线罩主要有三类制备方法，具体如下：

一是先分别制备内外蒙皮和泡沫芯层，然后通过胶接、螺接、铆接等连接手段连接内外蒙皮与泡沫芯层制得泡沫夹层天线罩，如CN103660410A《一种天线罩透波夹芯材料及其制造方法和用途》、CN105172281A《一种长时间耐高温夹层结构透波罩》等专利所示。

二是先制备泡沫芯层，然后在泡沫芯层内外表面进行铺层后进行一体化半共固化制得泡沫夹层天线罩，如CN105922703A《一种薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备方法》、CN106739043A《PMI泡沫夹层飞机雷达罩及其制造方法》等专利所示。

三是先分别制备内外蒙皮，然后将内外蒙皮装配成型，以内外蒙皮为模具，在预留的芯腔中通过原位发泡制得泡沫夹层天线罩，如CN109638445A《一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩及其制备方法》所示。

目前，方法一和方法二存在的共性问题是泡沫芯层成型、加工精度要求高和泡沫芯层易碎、加工难度大之间的矛盾难以调和。此外，方法一还存在内外蒙皮加工精度要求高，装配后存在胶缝或孔隙等问题；方法二也面临在泡沫芯层上进行各种铺层、预压、合模等作业极易造成芯层损伤等问题。

方法三虽然通过原位发泡法成功避免了上述问题，但先制备内外蒙皮并装配成模具的过程中容易引入较为明显的装配误差，影响夹层天线罩内外蒙皮同心、同轴度，同时也会造成泡沫芯层的厚度出现明显的误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法。此方法旨在解决传统泡沫芯层加工难度大且内外蒙皮加工精度要求高的问题，通过精密芯层熔模作为泡沫芯层的成型基准，精密成型模具作为夹层天线罩的外形基准，避免耐高温树脂泡沫芯层加工难度大的问题，提高夹层天线罩各层与整体的尺寸精度，有效保证夹层天线罩的宽频透波能力。

为达到上述目的，本发明提供了一种耐高温泡沫A夹层复合材料天线罩的精密制备方法，包括以下步骤：

步骤1：基于注塑成型工艺，采用芯层成型模具制备芯层熔模；

步骤2：在天线罩成型模具的阳模外表面上制备内蒙皮预制体；

步骤3：在芯层熔模外表面上制备外蒙皮预制体；

步骤4：将天线罩成型模具的阳模、阳模外表面上的内蒙皮预制体、芯层熔模、芯层熔模表面的外蒙皮预制体以及天线罩成型模具的阴模进行合模，获得合模后的天线罩成型模具；

步骤5：对合模后的天线罩成型模具进行固化和去芯，获得泡沫芯层形腔；

步骤6：基于原位发泡法，在泡沫芯层形腔中制备出夹层天线罩坯料；