[发明专利]高温宽带电磁吸收复合材料的曲面薄壳结构的加工方法

说明书

本发明公开一种高温宽带电磁吸收复合材料的曲面薄壳结构的加工方法，通过使用硬度高、耐磨性好的硬质合金立铣刀和球头铣刀，提高换刀的频率保持切削刃锋利，并采用小进刀的加工方式，减小切削力；在切削过程中持续使用乳化液降低工件表面温度，避免产生打火现象，保证高温宽带电磁吸收复合材料薄壳结构的加工精度；通过设计装夹工装，尽量避免装夹力直接作用于工件表面导致材料开裂损坏，加工尺寸精度高、可操作性强，产品加工一致性好，完全满足高集成度结构功能一体化共形天线的制造需求，确保薄壳结构在加工过程中不产生裂纹、崩边等问题，并保证各处加工精度公差控制在±0.03mm。

技术领域

本发明涉及一体化天线制造领域，具体而言，涉及一种高温宽带电磁吸收复合材料的曲面薄壳结构的加工方法。

背景技术

由于传统天线制造集成度要求不高，目前用于天线的电磁吸收结构主要为简单的平面结构，且此类吸收材料普遍采用中温环氧树脂制备，材料硬度不高，传统的机械加工方法均能满足要求。随着天线向高可靠性和结构功能一体化方向发展，其核心组成部分的吸收结构在加工形状、加工精度以及工艺兼容性等方面的要求越来越高。高温宽带电磁吸收复合材料作为一种新型材料，与其他传统的电磁吸收材料相比，具有以下优点：在0.7GHZ—25GHZ的宽频段内具有优异的电性能和磁性能；热变形温度较高，可达到200℃—220℃，能与产品后续各种诸如焊接、共固化等高温工艺兼容，广泛适用于性能要求较高的共形一体化天线设计中。

高温宽带电磁吸收复合材料是利用NiFe₂O₄的吸波特性，通过真空搅拌工艺分散在树脂体系中，经高温共固化加工而成，其生产步骤主要包括配合料制备、分散、固化和后加工等。高温宽带电磁吸收复合材料由10%—15%的改性环氧酚醛树脂基体和80%的NiFe₂O₄的颗粒组成，材料本身脆性和硬度较大，对加工刀具会产生严重磨损，在干燥条件下进行切削极易产生火花；改性环氧酚醛树脂基体与NiFe₂O₄存在结合界面，且界面结合强度不高，在切削力的作用下界面结合处容易出现开裂和崩边现象。基于以上两点，高温宽带电磁吸收复合材料加工困难，尤其是形状复杂且精度要求高的结构加工难度更大。

又由于天线对结构功能一体化的需求，导致各组成结构的形态越来越复杂，高温宽带电磁吸收复合材料出现了复杂的曲面薄壳结构，厚度薄（＜3mm），精度要求高（公差带±0.03mm），且由于曲面开通腔形成了多处薄壁结构（壁厚1.5mm）。如果采用传统机械加工工艺和装夹方式进行加工，极易产生崩边、开裂、毛刺多等问题，且加工精度也很难满足复杂吸波结构的要求。因此，急需要一种固定效果好，加工精度高的高温宽带电磁吸收复合材料的曲面薄壳结构的加工方法。

发明内容

本发明旨在提供一种高温宽带电磁吸收复合材料的曲面薄壳结构的加工方法，通过使用硬度高、耐磨性好的硬质合金立铣刀和球头铣刀，通过提高换刀的频率保持切削刃锋利，并采用小进刀的加工方式，减小切削力；同时在切削过程中持续使用乳化液降低工件表面温度，避免产生打火现象，保证高温宽带电磁吸收复合材料薄壳结构的加工精度；并且通过设计装夹工装，尽量避免装夹力直接作用于工件表面导致材料开裂损坏，加工尺寸精度高、可操作性强，产品加工一致性好，完全满足高集成度结构功能一体化共形天线的制造需求。

本发明的实施例是这样实现的：