高精度碳纤维复合材料抛物面天线制造技术

详细介绍了用碳纤维复合材料制作高精度抛物面天线的过程。对天线成型模具的材料与制作、天线材料的选择、成型工艺及金属化处理等关键技术进行了讨论,提出了一些先进的制造方法。制造的抛物面天线经三坐标测量设备检测,精度小于0.07mm(r.m.s),达到了设计要求。

面向空间天线的TWF复合材料性能研究

利用碳纤维三向编织物(triaxial woven fabric,TWF)作为增强材料,与柔性基体材料硅橡胶复合,制成兼具一定柔性和刚性的复合材料壳膜结构,用于卫星天线反射器,是一种新型的高精度可展开天线实现方案。采用复合材料细观方法,对碳纤维增强硅橡胶TWF复合材料进行了力学性能的研究。首先由纤维和基体的材料特性得到均质纤维束的材料特性;接下来考虑纤维束交织情况(起伏波动)建立由纤维束组成的单胞实体有限元模型;然后对单胞实体有限元模型进行均匀化分析,施加周期性边界条件,最终得到等效的均质材料特性;为满足天线反射器高性能需求,分析了碳纤维种类、纤维体积分数对单胞等效性能的影响规律。对该材料力学性能的研究,可以为其未来应用于大型高精度可展开天线反射器提供一定的理论依据。

高强高模杆状天线的研制

本文文就某型潜艇用杆状天线的研制进行了详细的论述 ,并对其材料选择 ,工艺路线的确定以及对其性能测试进行了分析。

高精度碳纤维复合材料副反射面天线制备工艺

文摘分析了模具选材、装配工艺过程及机加工工艺对高精度CFC副反射面天线制备的影响,研究了高精度CFC副反射面制备工艺的关键技术,进行了模具材料比较、装配工艺优化及机加工验证试验。结果表明,殷钢是制备高精度CFC副反射面天线的较理想模具材料;在夹层结构装配时采用外蒙皮原位装配技术并单独适配过渡区的蜂窝可有效避免天线型面精度超差;机加工辅助工装与三维摄影测量系统相结合的措施可有效确保装配基准点的高形位精度并大幅缩短天线加工周期。

某高精度星载主反射面天线制备工艺

为了提高星载碳纤维复合材料(CFRP)主反射面天线的型面精度和装配尺寸精度,重点从模具设计(采用复合材料与普通模具材料组合的方式)、模具热分布测试(降低固化过程中的残余应力)、背筋与反射面主体的胶接(采用最优参数控制)以及组合机加工(通过加工基准的转化来提高组合机加精度)等方面进行优化和控制。结果表明,主反射面型面均方根差(RMS)可达0.04 mm,对外接口及馈源安装面的平面度、位置度等装配精度满足设计要求。采用5mm厚复合材料上面板+6 mm厚Q235钢下面板设计的框架结构模具,面板之间的最大剪应变为0.097%,远远小于橡胶的剪切延伸率1.6%,在固化成型中能够缓冲面板之间的剪应力,并降低面板与产品之间的剪应力;对成型模具热分布进行测试,确定领先热电偶和滞后热电偶的最佳位置,避免了主反射面成型过程中温度不均匀对凹面型面精度的影响;背筋与反射面主体之间的装配间隙小于0.15 mm、胶层厚度0.1~0.2 mm、工装定位、固化过程中施加-0.02~-0.01 MPa压力为最优胶接工艺参数;通过旋转和平移将主反射面基准转移到成型模具基准孔,以基准转换后模具基准孔作为基准组合机加工,可以获得更好的装配精度。