CN106824671B - 一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装及方法 - Google Patents

一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于吸波材料涂覆技术领域，特别涉及一种涂覆所用工装及方法。一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装，其技术方案是：它包括：浇注环(4)，挤压组件，升降装置(10)，导向杆(8)；本发明通过合理的定位措施，在相邻两排方锥之间填充楔头，根据涂层厚度t要求，调节升降装置，即楔头头部与锥槽底部之间的距离l，在楔头与方锥表面之间形成相应厚度t的填充涂层，因此，涂层的厚度可以由升降装置来调节。

Description

一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装及方法
技术领域
本发明属于吸波材料涂覆技术领域，特别涉及一种涂覆所用工装及方法。
背景技术
涂层主要是通过某种施工方法，将流动状态的吸波材料涂覆于物体表面，经自干或固化的方式，牢固地覆盖于物体表面而形成。
作为能够有效进行全天候对地观测的星载被动遥感器——微波辐射计，是遥感卫星的主载荷仪器。微波辐射计通过被动式接受观测场景中物体自发辐射能量来反演观测场景的特征信息，由于物体自发辐射的能量相当微弱(10-29～10-8W/m2)，并且动态范围比较大(几开尔文到数百开尔文)，需要依靠微波辐射定标源黑体的在轨动态校准才能实现微波辐射计的灵敏度、线性度的精确定标。
为兼顾高发射率和均匀温度分布的设计要求，采用吸波材料均匀涂覆于导热性良好的周期性阵列金属方锥表面之上，形成定标源黑体，用来模拟标准黑体的辐射特性。
由于星载定标源黑体为周期性阵列方锥组成的异形结构(参见附图1)，传统的刷、淋、浸、喷等涂装工艺不能够满足涂装要求，限制了产品的发展需求，目前为止，还没有一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装及方法。
发明内容
本发明的目的是：提供一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装及方法，满足对周期性阵列方锥表面涂层涂覆的需要。
本发明的技术方案是：一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装，它包括：浇注环，挤压组件，升降装置，导向杆；
浇注环为圆环结构，其上下端面均设有定位销以及螺纹孔；星载定标源黑体位于其内。
挤压组件包括：框架和填充楔头；框架同轴位于浇注环的上方；框架边缘设有导向孔、与浇注环定位销配合的定位盲孔以及紧固螺纹孔，框架下端面设有卡槽；填充楔头的一端设有与卡槽等厚、等宽的卡块，分别将填充楔头端部的卡块沿卡槽的深度方向卡入；通过自攻螺钉将框架与填充楔头紧固连接；
升降装置包括：带刻度的螺杆，带刻度的螺杆与框架上的紧固螺纹孔相配合；通过旋转带刻度的螺杆，控制框架下端面与浇注环上端面之间的距离，即填充楔头头部与锥槽底部之间的距离；
导向杆一端设计有螺纹，从框架上的导向孔拧入浇注环上端面的螺纹孔，对挤压组件进行定位和移动方向导向。
一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的方法，包括以下步骤：
a.将待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体底面加工为圆盘状，并加工过渡台阶，在填充楔头表面涂抹脱模剂；
b.将浇注环与待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体通过位于浇注环下端面的定位盲孔和定位销进行对接，之后通过位于浇注环下端面的螺纹孔和螺钉将两者联接紧固；将导向杆的螺纹端安装于浇注环上端面的螺纹孔，将浇注环上端面的定位销安装于框架边缘的定位盲孔；
c.将填充楔头的卡块沿框架卡槽深度方向卡入，之后，通过自攻螺钉将框架与填充楔头联接紧固，形成挤压组件；
d.将吸波材料沿方锥表面缓缓流下，待吸波材料液面到达方锥高度的80％时，将框架边缘的导向孔穿过导向杆，并沿导向杆方向缓缓向吸波材料内部挤入，当框架底部靠近浇注环上端时，使框架下端面的定位盲孔套入浇注环上端面的定位销，根据对涂层厚度的需要，旋转带刻度的螺杆，控制框架下端面与浇注环上端面之间的距离，保证在填充楔头与方锥表面之间形成相应厚度的填充涂层；
e.利用压紧螺钉，穿过框架边缘的通孔将整个浇注件组装，根据吸波材料固化温度，设定加热温度开始固化，待吸波材料固化后，依次拆除框架与填充楔头，在单方向形成所需厚度的涂层；形成整个浇注件。
f.对基体进行二次打磨，去除多余吸波材料，形成满足要求的黑体。
有益效果：本发明通过合理的定位措施，在相邻两排方锥之间填充楔头，根据涂层厚度t要求，调节升降装置，即楔头头部与锥槽底部之间的距离l，在楔头与方锥表面之间形成相应厚度t的填充涂层，因此，涂层的厚度可以由升降装置来调节。
附图说明
图1是待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体结构示意图；
图2是吸波材料涂覆后整个浇注件的装配结构主视图；
图3是吸波材料涂覆后整个浇注件的装配结构示意图；
图4是挤压组件结构示意图；
图5是框架结构示意图；
图6是升降装置和t-l关系示意图；
图7是楔头结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参见附图，一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装，它包括：浇注环4，挤压组件，升降装置10，导向杆8；
浇注环4为圆环结构，上下两端面分别设计有定位销和螺纹孔；待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体(即星载定标源黑体)位于浇注环4内；
挤压组件包括：框架6和填充楔头3，7；框架6同轴位于浇注环4的上方，框架6边缘设计有导向孔6-b、与浇注环4定位凸台配合的定位盲孔6-c以及紧固螺纹孔6-d，框架6下端面设有卡槽6-a，填充楔头3，7一端设有与卡槽6-a等厚、等宽的卡块，分别将填充楔头3，7端部的卡块沿框架6卡槽6-a的深度方向卡入，从而限制框架6与填充楔头3，7两个方向的自由度，再通过自攻螺钉9将框架6与填充楔头3，7紧固连接；
升降装置10包括：带刻度的螺杆10-a，螺杆10-a与框架6上的紧固螺纹孔6-d相配合；通过在紧固螺纹孔6-d内旋转带刻度的螺杆10-a，控制框架6下端面与浇注环4上端面之间的距离，即控制填充楔头3，7头部与锥槽底部之间的距离l，从而在填充楔头3，7与方锥表面之间形成设定厚度t的填充涂层；
导向杆8一端设计有螺纹，从框架6上的导向孔6-b拧入浇注环4上端面的螺纹孔，对挤压组件进行定位和移动方向导向。
实施例2：一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的方法，它使用如实施例1所述的工装，涂覆前对导向杆8进行抛光清理并对各个部件进行洁净处理，对所使用的吸波材料11进行混合配比、搅拌、预热工艺处理，除去吸波材料11内部的淤块与气泡；
具体涂覆过程包括以下步骤：
a.将待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体1底面加工为圆盘状，并加工过渡台阶，在填充楔头3，7表面涂抹脱模剂；
b.将浇注环4与待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体1通过位于浇注环4下端面的定位盲孔和定位销进行对接，之后通过位于浇注环4下端面的螺纹孔和螺钉2将两者联接紧固；将导向杆8的螺纹端安装于浇注环4上端面的螺纹孔，将定位销安装于浇注环4的上端面的定位盲孔；
c.将填充楔头3，7的卡块沿框架6卡槽6-a深度方向卡入，之后，通过自攻螺钉9将框架6与填充楔头3，7联接紧固，形成挤压组件；
d.将吸波材料11沿方锥表面缓缓流下，待吸波材料11液面到达方锥高度的80％时，将框架6边缘的导向孔6-b穿过导向杆8，并沿导向杆8方向缓缓向吸波材料11内部挤入，当框架6底部靠近浇注环4上端时，使框架6下端面的定位盲孔6-c套入浇注环4上端面的定位销，根据对涂层厚度t的需要，旋转带刻度的螺杆10-a，控制框架6下端面与浇注环4上端面之间的距离，保证在填充楔头3，7与方锥表面之间形成相应厚度t的填充涂层；
e.利用压紧螺钉5，穿过框架6边缘的通孔将整个浇注件组装，根据吸波材料11固化温度，设定加热温度开始固化，待吸波材料11固化后，依次拆除框架6与填充楔头3，7，在单方向形成所需厚度的涂层；
f.对基体1进行二次打磨，去除多余吸波材料11，形成满足要求的黑体。
实施例3：待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体1的角锥夹角α＝30°，涂层涂覆厚度要求t＝1mm；使用如实施例2所述一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的方法，其e步骤中：根据涂层厚度与升降距离关系，旋转带刻度的螺杆10-a，控制楔头头部与锥槽底部之间的距离为：即框架6下端面与浇注环4上端面之间的距离为1.54mm，为保证加工余量，调节升降装置高度为2mm。
实施例4：待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体1的角锥夹角α＝30°，涂层涂覆厚度要求t＝0.75mm；使用如实施例2所述一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的方法，其e步骤中：根据涂层厚度与升降距离关系旋转带刻度的螺杆10-a，控制楔头头部与锥槽底部之间的距离为：即框架6下端面与浇注环4上端面之间的距离为1.15mm，为保证加工余量，调节升降装置高度为1.5mm。

Claims (2)

1.一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的工装，其特征是：它包括：浇注环(4)，挤压组件，升降装置(10)，导向杆(8)；
所述浇注环(4)为圆环结构，其上下端面均设有定位销以及螺纹孔；星载定标源黑体位于其内；
所述挤压组件包括：框架(6)和填充楔头(3，7)；所述框架(6)同轴位于所述浇注环(4)的上方；所述框架(6)边缘设有导向孔(6-b)、与所述浇注环(4)定位销配合的定位盲孔(6-c)以及紧固螺纹孔(6-d)，所述框架(6)下端面设有卡槽(6-a)；所述填充楔头(3，7)的一端设有与所述卡槽(6-a)等厚、等宽的卡块，分别将所述填充楔头(3，7)端部的卡块沿所述卡槽(6-a)的深度方向卡入；通过自攻螺钉(9)将所述框架(6)与所述填充楔头(3，7)紧固连接；
所述升降装置(10)包括：带刻度的螺杆(10-a)，所述带刻度的螺杆(10-a)与所述框架(6)上的紧固螺纹孔(6-d)相配合；通过旋转所述带刻度的螺杆(10-a)，控制所述框架(6)下端面与所述浇注环(4)上端面之间的距离，即所述填充楔头(3，7)头部与锥槽底部之间的距离；
所述导向杆(8)一端设计有螺纹，从所述框架(6)上的导向孔(6-b)拧入所述浇注环(4)上端面的螺纹孔，对所述挤压组件进行定位和移动方向导向。
2.一种适用于星载定标源黑体吸波材料涂覆的方法，它使用如权利要求1所述的工装，包括以下步骤：
a.将待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体(1)底面加工为圆盘状，并加工过渡台阶，在所述填充楔头(3，7)表面涂抹脱模剂；
b.将所述浇注环(4)与所述待涂覆涂层的周期性阵列方锥基体(1)通过位于所述浇注环(4)下端面的定位销进行对接，之后通过位于所述浇注环(4)下端面的螺纹孔和螺钉(2)将两者联接紧固；将所述导向杆(8)的螺纹端安装于所述浇注环(4)上端面的螺纹孔，将所述浇注环(4)的上端面的定位销安装于所述框架(6)边缘的定位盲孔；
c.将所述填充楔头(3，7)的卡块沿所述框架(6)卡槽(6-a)深度方向卡入，之后，通过自攻螺钉(9)将所述框架(6)与所述填充楔头(3，7)联接紧固，形成挤压组件；
d.将所述吸波材料(11)沿方锥表面缓缓流下，待所述吸波材料(11)液面到达方锥高度的80％时，将所述框架(6)边缘的导向孔(6-b)穿过所述导向杆(8)，并沿所述导向杆(8)方向缓缓向所述吸波材料(11)内部挤入，当所述框架(6)底部靠近所述浇注环(4)上端时，使所述框架(6)下端面的定位盲孔(6-c)套入所述浇注环(4)上端面的定位销，根据对涂层厚度的需要，旋转所述带刻度的螺杆(10-a)，控制所述框架(6)下端面与所述浇注环(4)上端面之间的距离，保证在所述填充楔头(3，7)与方锥表面之间形成相应厚度的填充涂层；形成整个浇注件；
e.利用压紧螺钉(5)，穿过所述框架(6)边缘的通孔将整个浇注件组装，根据所述吸波材料(11)固化温度，设定加热温度开始固化，待所述吸波材料(11)固化后，依次拆除所述框架(6)与所述填充楔头(3，7)，在单方向形成所需厚度的涂层；
f.对所述基体(1)进行二次打磨，去除多余所述吸波材料(11)，形成满足要求的黑体。
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