CN113942251A - 一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，涉及复合材料成型领域，包括以下步骤，Ⅰ.在异形筒形件内表面糊制工艺蒙皮并分瓣；Ⅱ.在异形筒形件内表面上硫化下料样板，拆下下料样板并压平放置在纸板上，根据对纸板外轮廓切割出对应形状的吸波胶膜；Ⅲ.在异形筒形件管口处放置工艺挡条，将吸波胶膜按照下料样板的分布位置对应贴敷在异形筒形件内表面处；Ⅳ.在吸波胶膜外表面覆盖工艺蒙皮；Ⅴ.在工艺蒙皮外表面糊制真空袋，对吸波胶膜进行升温和加压固化，完成吸波胶膜的粘接；Ⅵ.使用CT法或敲击法评价吸波胶膜与异形筒形件之间的粘接质量，本发明具有能够均匀贴敷固化吸波胶膜且有极高吻合度的优点。

Description

一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术领域，尤其涉及一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法。
背景技术
随着对某些产品隐身性能的要求越来越高，需要提升重要散射源的异形筒形件的隐身性能，鉴于异形筒形件复杂的结构、耐高温和气流冲刷等的要求，异形筒形件主体结构材料目前一般只能采用金属材料或碳纤维复合材料，雷达散射截面较大，提升隐身性能主要集中在两个途径上：(1)使用涂层；(2)贴敷隐身材料。前者厚度很难均匀，抗气流冲刷的能力也较为薄弱；后者可以较好地解决这两方面问题，但以下问题亟待解决：
①由于异形筒形件型面复杂三维表面的不可展开性，如何分瓣下料？
②如何均匀加压并保证表面的平整？
③如何保证管口处隐身层不塌边因而减少或避免出现逆差？
④如何较为快捷准确地测量隐身层的厚度？
⑤如何判定胶膜是否牢固贴敷？
因此，针对以上不足，需要提供一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有的异形筒形件贴敷隐身材料难度较大的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，包括以下步骤，
Ⅰ.在异形筒形件内表面糊制工艺蒙皮，待工艺蒙皮固化后进行分瓣，然后将工艺蒙皮拆下；
Ⅱ.在异形筒形件内表面上硫化下料样板，硫化完成后参考工艺蒙皮的分瓣方式将下料样板进行分瓣，拆下下料样板并压平放置在纸板上，根据对纸板外轮廓进行数据采集通过计算机的控制相应切割出对应形状的吸波胶膜；
Ⅲ.在异形筒形件管口处放置工艺挡条，将吸波胶膜按照下料样板的分布位置对应贴敷在异形筒形件内表面处；
Ⅳ.在吸波胶膜外表面覆盖工艺蒙皮，并用耐高温胶带将工艺蒙皮固定在异形筒形件上；
Ⅴ.在工艺蒙皮外表面糊制真空袋，对吸波胶膜进行升温和加压固化，随后取下真空袋和工艺蒙皮，完成吸波胶膜的粘接；
Ⅵ.使用CT法或敲击法评价吸波胶膜与异形筒形件之间的粘接质量。
作为对本发明的进一步说明，优选地，糊制工艺蒙皮前，选取异形筒形件若干面为基准面，使用关节臂对异形筒形件内表面进行测量，确定测量点与基准面之间间距，使计算机记录异形筒形件内型面的原始数据；粘接完吸波胶膜后，再用关节臂对测量点相应位置的吸波胶膜表面进行测量并记录，随后通过计算机对比原始数据得到吸波胶膜的粘接厚度。
作为对本发明的进一步说明，优选地，工艺蒙皮采用厚度为0.1mm的玻璃布预浸料，通过在异形筒形件内表面糊制三层玻璃布预浸料，待固化后以形成工艺蒙皮。
作为对本发明的进一步说明，优选地，单层的玻璃布预浸料可选择由多块玻璃布预浸料拼接而成，三层玻璃布预浸料之间的布料剪口必须错位。
作为对本发明的进一步说明，优选地，下料样板选用硅橡胶，下料样板的硫化厚度为2mm。
作为对本发明的进一步说明，优选地，下料样板的分瓣方式与工艺蒙皮的分瓣方式相同，均沿气体流动方向进行切割；下料样板与工艺蒙皮的分瓣结构可不同。
作为对本发明的进一步说明，优选地，通过下料样板的轮廓裁剪吸波胶膜时需要沿下料样板长度方向延长裁剪吸波胶膜，以使吸波胶膜的长度大于对应下料样板的长度。
作为对本发明的进一步说明，优选地，工艺挡条为环状结构，吸波胶膜延长部贴敷在工艺挡条内圈表面上。
作为对本发明的进一步说明，优选地，采用CT法进行评价时需在未拆卸工艺蒙皮时进行照射测量，根据肉眼观察照出的CT片判断吸波胶膜是否产生脱粘或空隙。
作为对本发明的进一步说明，优选地，采用敲击法则通过人耳聆听音调变化；其中敲击发出的声音清晰，则粘接局部无缺陷，若敲击声低沉，说明有缺陷或气泡。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明通过在异形筒形件内表面糊制工艺蒙皮和下料样板，配合合理的分瓣方式，利用下料样板的延展性使三维曲面展开成二维平面并进行吸波胶膜的裁剪，使后续吸波胶膜的粘接能够更为简便易行且精确，同时保证吸波胶膜能够牢固且均匀地贴敷固化在异形筒形件上，实现了异形筒形件铺敷吸波胶膜低成本和高效率的成型。
附图说明
图1是本发明的吸波胶膜贴敷效果图；
图2是本发明的吸波胶膜管口位置分瓣结构图；
图3是本发明的吸波胶膜唇口位置分瓣结构图；
图4是本发明的工艺挡条结构图；
图5是本发明的CT扫描结构图。
图中：1、异形筒形件；2、吸波胶膜；3、工艺挡条。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法,结合图1-图3，包括以下步骤：
Ⅰ.选取异形筒形件1的若干面为基准面，尽量选择相互垂直的三个平面，以构成一个坐标面。使用关节臂对异形筒形件1内表面进行测量，确定测量点与基准面之间间距，并在UG等三维绘图软件中同步产生点位，结合利用CAD中OFFSET(平行)、TRIM(修剪)、LIST(列表)等命令实现手动修正，以将异形筒形件1内表面的三维结构数字化成像在计算机上，使计算机记录异形筒形件内型面的原始数据。
Ⅱ.在异形筒形件1内表面糊制工艺蒙皮，工艺蒙皮采用厚度为0.1mm的玻璃布预浸料，通过在异形筒形件内表面糊制三层玻璃布预浸料，待固化后以形成工艺蒙皮。其中单层的玻璃布预浸料可选择由多块玻璃布预浸料拼接而成，三层玻璃布预浸料之间的布料剪口必须错位，避免出现缺料和搭接等情况。待工艺蒙皮固化后进行分瓣并进行标记，用于区分安装位置，然后将工艺蒙皮拆下。
Ⅲ.在异形筒形件1内表面上硫化下料样板，下料样板选用硅橡胶，下料样板的硫化厚度为2mm，采用合理材质以及厚度的下料样板，不仅能贴合异形筒形件1内表面，还使下料样板具有一定柔韧性，结合合理的分瓣结构，能使下料样板受压后完全平整地展成平面。下料样板的分瓣方式与工艺蒙皮的分瓣方式相同，均沿气体流动方向进行切割；下料样板与工艺蒙皮的分瓣结构可不同，以避免后续吸波胶膜2剪口出现翻边的问题，分瓣时也对下料样板进行标记。
Ⅳ.硫化完成后参考工艺蒙皮的分瓣方式将下料样板进行分瓣，拆下下料样板并压平放置在纸板上，根据对纸板外轮廓进行数据采集，通过计算机的控制相应切割出对应形状的吸波胶膜2并标记。一般通过下料样板的轮廓裁剪吸波胶膜2时需要沿下料样板长度方向延长裁剪吸波胶膜2，以使吸波胶膜2的长度大于对应下料样板的长度。
Ⅴ.在异形筒形件1管口处放置工艺挡条3，结合图4，工艺挡条3为铝制环形件，工艺挡条3的外形和异形筒形件1的管口外形相同，将吸波胶膜2按照下料样板的分布位置对应贴敷在异形筒形件1内表面处，并使吸波胶膜2延长端贴在工艺挡条3的内表面，能够有效防止管口处胶膜的塌边，从而避免了对异形筒形件1气流非常不利的逆差的产生。
Ⅵ.在吸波胶膜2外表面覆盖工艺蒙皮，并用耐高温胶带将工艺蒙皮固定在异形筒形件1上；在工艺蒙皮外表面糊制真空袋，对吸波胶膜2进行升温和加压固化，使得工艺蒙皮在压强下将吸波胶膜2紧实贴附在异形筒形件1上。
其中，在将工艺蒙皮放在吸波胶膜2上前，先在工艺蒙皮内表面贴敷单面带胶的脱模布，其中带胶的一面与工艺蒙皮贴合，并在工艺蒙皮的分瓣处及外表面涂刷脱模剂，处理后的工艺蒙皮可以很好地起到均压板的作用，以免工艺蒙皮和吸波胶膜2以及真空袋粘连。同时，由于它与吸波胶膜2衬底采用相同的玻璃布增强树脂复合材料，并且是以产品为胎具糊制成型的，因此可以在升温固化过程中很好地与吸波胶膜同步变形，这种随形能很好地保证吸波胶膜均匀受压，从而确保异形筒形件1内型面的光滑平整。随后取下真空袋和工艺蒙皮，完成吸波胶膜2的粘接。
Ⅶ.粘接完吸波胶膜2后，再用关节臂对测量点相应位置的吸波胶膜2表面进行测量并记录，随后通过计算机对比原始数据得到吸波胶膜的粘接厚度。结合图5，并使用CT法或敲击法评价吸波胶膜2与异形筒形件1之间的粘接质量。其中采用CT法进行评价时需在未拆卸工艺蒙皮时进行照射测量，根据肉眼观察照出的CT片判断吸波胶膜是否产生脱粘或空隙。采用敲击法则通过人耳聆听音调变化；其中敲击发出的声音清晰，则粘接局部无缺陷，若敲击声低沉，说明有缺陷或气泡。
如图5所示，通过对CT图像的分析可知，通过本发明的方法，吸波胶膜处的黑色区域明显减少，而且异形筒形件1周围颜色分布均匀，说明吸波胶膜2全部贴附在异形筒形件1上，并无翘边的情况发生，每片分瓣的各个剪口贴合紧实，符合设计要求。此外通过计算机的厚度测量，各点的数据差相差不超过0.02mm，可以明显看出吸波胶膜2与异形筒形件1之间贴合度可达99％，且各处分布均匀，相比现有的袋压成形工艺，本发明的成形工艺能使吸波胶膜2与异形筒形件1之间贴合度更高，吸波胶膜2外表面更为平滑，确保无任何气泡产生，而且剪口处也不会发生翘边等问题，保证对异形件也能进行全面且均匀稳固的吸波胶膜贴敷。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：包括以下步骤，
Ⅰ.在异形筒形件(1)内表面糊制工艺蒙皮，待工艺蒙皮固化后进行分瓣，然后将工艺蒙皮拆下；
Ⅱ.在异形筒形件(1)内表面上硫化下料样板，硫化完成后参考工艺蒙皮的分瓣方式将下料样板进行分瓣，拆下下料样板并压平放置在纸板上，根据对纸板外轮廓进行数据采集通过计算机的控制相应切割出对应形状的吸波胶膜(2)；
Ⅲ.在异形筒形件(1)管口处放置工艺挡条(3)，将吸波胶膜(2)按照下料样板的分布位置对应贴敷在异形筒形件(1)内表面处；
Ⅳ.在吸波胶膜(2)外表面覆盖工艺蒙皮，并用耐高温胶带将工艺蒙皮固定在异形筒形件(1)上；
Ⅴ.在工艺蒙皮外表面糊制真空袋，对吸波胶膜(2)进行升温和加压固化，随后取下真空袋和工艺蒙皮，完成吸波胶膜(2)的粘接；
Ⅵ.使用CT法或敲击法评价吸波胶膜(2)与异形筒形件(1)之间的粘接质量。
2.根据权利要求1所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：糊制工艺蒙皮前，选取异形筒形件(1)若干面为基准面，使用关节臂对异形筒形件(1)内表面进行测量，确定测量点与基准面之间间距，使计算机记录异形筒形件(1)内型面的原始数据；粘接完吸波胶膜后，再用关节臂对测量点相应位置的吸波胶膜表面进行测量并记录，随后通过计算机对比原始数据得到吸波胶膜的粘接厚度。
3.根据权利要求1所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：工艺蒙皮采用厚度为0.1mm的玻璃布预浸料，通过在异形筒形件(1)内表面糊制三层玻璃布预浸料，待固化后以形成工艺蒙皮。
4.根据权利要求3所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：单层的玻璃布预浸料可选择由多块玻璃布预浸料拼接而成，三层玻璃布预浸料之间的布料剪口必须错位。
5.根据权利要求1所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：下料样板选用硅橡胶，下料样板的硫化厚度为2mm。
6.根据权利要求5所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：下料样板的分瓣方式与工艺蒙皮的分瓣方式相同，均沿气体流动方向进行切割；下料样板与工艺蒙皮的分瓣结构可不同。
7.根据权利要求6所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：通过下料样板的轮廓裁剪吸波胶膜(2)时需要沿下料样板长度方向延长裁剪吸波胶膜(2)，以使吸波胶膜(2)的长度大于对应下料样板的长度。
8.根据权利要求7所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：工艺挡条(3)为环状结构，吸波胶膜(2)延长部贴敷在工艺挡条(3)内圈表面上。
9.根据权利要求1所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：采用CT法进行评价时需在未拆卸工艺蒙皮时进行照射测量，根据肉眼观察照出的CT片判断吸波胶膜(2)是否产生脱粘或空隙。
10.根据权利要求1所述的一种复杂结构异形筒形件吸波胶膜成形工艺方法，其特征在于：采用敲击法则通过人耳聆听音调变化；其中敲击发出的声音清晰，则粘接局部无缺陷，若敲击声低沉，说明有缺陷或气泡。
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