CN115709570A - 卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法及卫星用蜂窝板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涉及复合材料胶接装配技术领域的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法及卫星用蜂窝板，具体步骤如下：S1、于工装模具内依次装配下蒙皮、预埋块、发泡胶、隔离板、矮蜂窝、加强蒙皮、蜂窝芯、上蒙皮与补偿板，合模制作真空袋；S2、高温固化成型；S3、拆除模具，取出补偿板、隔离板、预埋块以及预埋块侧边的发泡胶贴片；S4、胶接；S5、常温固化；S6、移除重物，清理残胶。本发明解决了高温固化成型蜂窝板无法内埋低温热管的工艺难题，在低温热管周围布置加强蒙皮提升了外贴蒙皮胶接性能以及低温热管区域平面度，使用发泡胶贴片解决了常温胶接低温热管注胶量过多引起的蜂窝板增重问题。

Description

卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法及卫星用蜂窝板

技术领域

本发明涉及复合材料胶接装配技术领域，具体的，涉及卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法及卫星用蜂窝板。

背景技术

作为卫星等航天器的重要组成部分之一，卫星用蜂窝板表面往往需要装载各类星载设备以确保卫星功能的顺利实现，由于部分设备功率过大，在运行过程中会产生大量热量，影响设备正常运行，同时产生温度应力，影响卫星结构稳定性。为了避免设备过热故障以及降低蜂窝板内温度应力，需要对蜂窝板内埋热管增强结构的导热性与等温性。

由于卫星设备在轨环境不同，蜂窝板内埋热管类型也存在差异，目前主要存在常温热管与低温热管两类，常温热管能够承受≤90℃的蜂窝板成型温度，因此可采用J-78B胶膜与J-78D2发泡胶进行胶接成型，而低温热管仅能够承受≤35℃的蜂窝板成型温度，因此无法采用高温固化胶粘剂进行胶接成型。若完全采用常温固化胶粘剂对内含低温热管的蜂窝板进行胶接成型，一方面蜂窝板用胶量大幅增加，蜂窝板结构增重，另一方面在成型过程中制作真空袋时固化剂挥发量大，胶粘剂性能下降，影响蜂窝板结构稳定性。

为克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的工艺方法，解决低温热管无法承受高温固化胶粘剂固化温度的技术难点。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法及卫星用蜂窝板。

根据本发明提供的一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，具体步骤如下：

S1、于工装模具内依次装配下蒙皮、预埋块、发泡胶、隔离板、矮蜂窝、加强蒙皮、蜂窝芯、上蒙皮与补偿板，合模制作真空袋；

S2、高温固化成型；

S3、拆除模具，取出补偿板、隔离板、预埋块以及预埋块侧边的发泡胶贴片；

S4、在低温热管侧边间隙处常温胶接发泡胶贴片，将低温热管与发泡胶贴片整体胶接至蜂窝板预留槽内，在低温热管与加强蒙皮上方胶接外贴蒙皮，于外贴蒙皮上方施加重物压实；

S5、常温固化；

S6、移除重物，清理残胶。

优选的，步骤S1中，将隔离板和预埋块表面涂脱模剂，并将上蒙皮、下蒙皮以及加强蒙皮的胶接面贴胶膜；对蜂窝板进行装配，于工装模具内放置下蒙皮，在低温热管位置放置预埋块，预埋块的侧边间隙处放置发泡胶，发泡胶外侧放置隔离板，隔离板外侧包裹发泡胶，发泡胶周围放置与加强蒙皮宽度一致的矮蜂窝，其它区域放置蜂窝芯，矮蜂窝上方放置加强蒙皮，加强蒙皮与蜂窝芯上方放置上蒙皮，上蒙皮中部开口内放置补偿板，合模制作真空袋。

优选的，步骤S1中，真空袋的真空表压≤-0.095Mpa。

优选的，步骤S1中，预埋块表面留有脱模孔。

优选的，步骤S1中，预埋块与低温热管外形轮廓一致。

优选的，步骤S1中，矮蜂窝、蜂窝芯的高度差与加强蒙皮厚度一致。

优选的，步骤S2中，采用高温固化胶粘剂进行高温固化，高温固化胶粘剂包括J-78B胶膜、J-78D2发泡胶。

优选的，步骤S4中，胶接外贴蒙皮时，蒙皮表面施加重物压实，间隔15min清理溢胶至无溢胶。

优选的，步骤S5中，采用常温固化胶粘剂进行常温固化，常温固化胶粘剂包括J-133胶粘剂。

本发明还提供了一种卫星用蜂窝板，采用卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明解决了高温固化成型蜂窝板无法内埋低温热管的工艺难题，在低温热管周围布置加强蒙皮提升了外贴蒙皮胶接性能以及低温热管区域平面度，使用发泡胶贴片解决了常温胶接低温热管注胶量过多引起的蜂窝板增重问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法的工艺流程图；

图2为本发明一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法的装配示意图；

图3为图2的局部结构放大图；

图4为本发明一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法的胶接低温热管示意图；

图5为图4的局部结构放大图。

图中标号：

1、预埋块；2、发泡胶；3、上蒙皮；4、下蒙皮；5、蜂窝芯；6、加强蒙皮；7、补偿板；8、隔离板；9、低温热管；10、发泡胶贴片；11、固化后发泡胶；12、外贴蒙皮；13、矮蜂窝。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本发明提供的一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，如图1-5所示，具体步骤如下：

S1、将隔离板8和预埋块1表面涂脱模剂，并将上蒙皮3、下蒙皮4以及加强蒙皮6的胶接面贴胶膜；对蜂窝板进行装配，于工装模具内放置下蒙皮4，在低温热管9位置放置预埋块1，预埋块1的侧边间隙处放置发泡胶2，发泡胶2外侧放置隔离板8，隔离板8外侧包裹发泡胶2，发泡胶2周围放置与加强蒙皮6宽度一致的矮蜂窝13，其它区域放置蜂窝芯5，矮蜂窝13上方放置加强蒙皮6，加强蒙皮6与蜂窝芯5上方放置上蒙皮3，上蒙皮3中部开口内放置补偿板7，合模制作真空袋；

S2、高温固化成型；

S3、拆除模具，取出补偿板7、隔离板8、预埋块1以及预埋块1侧边的发泡胶贴片10；

S4、在低温热管9侧边间隙处常温胶接发泡胶贴片10，将低温热管9与发泡胶贴片10整体胶接至蜂窝板预留槽内，在低温热管9与加强蒙皮6上方胶接外贴蒙皮12，于外贴蒙皮12上方施加重物压实；

S5、常温固化；

S6、移除重物，清理残胶。

步骤S1中，预埋块1材料为铝合金，预埋块1上表面留有2-M8脱模孔；预埋块1与低温热管9外形轮廓一致。矮蜂窝13、蜂窝芯5的高度差与加强蒙皮6厚度一致。真空袋的真空表压≤-0.095Mpa。步骤S2中，采用高温固化胶粘剂，高温固化胶粘剂包括J-78B胶膜、J-78D2发泡胶。步骤S3中，隔离板8厚度为0.3mm。步骤S4中，胶接外贴蒙皮12时，蒙皮表面施加重物压实，间隔15min清理溢胶至无溢胶。外贴蒙皮12上所施加重物的表面平整，外贴蒙皮12与重物的外形尺寸相同。步骤S5中，采用常温固化胶粘剂，常温固化胶粘剂包括J-133胶粘剂。

更为具体的，低温热管9区域上蒙皮3开口尺寸较低温热管9外形尺寸单边放大30mm。外贴蒙皮12外形尺寸较低温热管9外形尺寸单边放大29.9mm。加强蒙皮6内部开口尺寸较低温热管1外形尺寸单边放大0.4mm。加强蒙皮6外形尺寸较低温热管1外形尺寸单边放大60mm。

高温固化成型蜂窝板与发泡胶贴片10，在低温热管9侧边间隙内常温胶接发泡胶贴片10，将低温热管9与发泡胶贴片10整体常温胶接至蜂窝板预留槽内，常温胶接外贴蒙皮12，最终实现内含低温热管9的蜂窝板成型。

实施例2

本实施例2是在实施例1的基础上完成的，具体实施步骤如下：

S1装配：预埋块1、隔离板8表面涂脱模剂，于工装模具内放置胶接面贴好J-78B胶膜的下蒙皮4，贴胶膜面向上，预埋块1侧边间隙包裹J-78D2发泡胶2置于下蒙皮4上，预埋块1周围放置隔离板8，隔离板外侧包裹J-78D2发泡胶2，J-78D2发泡胶2外侧放置与加强蒙皮6宽度相同的矮蜂窝13，其它区域放置蜂窝芯5；于加强蒙皮6的胶接面贴J-78B胶膜，在矮蜂窝13上方放置加强蒙皮6，加强蒙皮6贴胶膜面向下，于上蒙皮3胶接面贴J-78B胶膜，将上蒙皮3置于蜂窝芯5与加强蒙皮6上方，上蒙皮3贴胶膜面向下，于上蒙皮3中部开口内放置补偿板7，合模制作真空袋，真空表压≤-0.095Mpa。

S2固化：90℃固化4h。

S3脱模：拆除工装模具，取出补偿板7、隔离板8、预埋块1以及预埋块1间隙内成型的发泡胶贴片10。

S4胶接：在低温热管9、发泡胶贴片10的胶接面均匀涂J-133胶粘剂后将发泡胶贴片10胶接至低温热管9侧边间隙中，随后将低温热管9、发泡胶贴片10胶接面涂J-133胶粘剂胶接至蜂窝板预留槽内，最后在外贴蒙皮12的胶接面涂J-133胶粘剂后与低温热管9、加强蒙皮6上表面胶接，外贴蒙皮12上表面施加重物压实。

S5固化：常温固化72h，间隔15min清理溢胶至无溢胶。

S6钳：移除重物，清理残胶。

实施例3

本发明还提供了一种卫星用蜂窝板，采用卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、于工装模具内依次装配下蒙皮(4)、预埋块(1)、发泡胶(2)、隔离板(8)、矮蜂窝(13)、加强蒙皮(6)、蜂窝芯(5)、上蒙皮(3)与补偿板(7)，合模制作真空袋；

S2、高温固化成型；

S3、拆除模具，取出所述补偿板(7)、所述隔离板(8)、所述预埋块(1)以及所述预埋块(1)侧边的发泡胶贴片(10)；

S4、在低温热管(9)侧边间隙处常温胶接所述发泡胶贴片(10)，将所述低温热管(9)与所述发泡胶贴片(10)整体胶接至蜂窝板预留槽内，在所述低温热管(9)与所述加强蒙皮(6)上方胶接外贴蒙皮(12)，于所述外贴蒙皮(12)上方施加重物压实；

S5、常温固化；

S6、移除重物，清理残胶。

2.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S1中，将隔离板(8)和预埋块(1)表面涂脱模剂，并将上蒙皮(3)、下蒙皮(4)以及加强蒙皮(6)的胶接面贴胶膜；对蜂窝板进行装配，于工装模具内放置下蒙皮(4)，在低温热管(9)位置放置所述预埋块(1)，所述预埋块(1)的侧边间隙处放置发泡胶(2)，所述发泡胶(2)外侧放置所述隔离板(8)，所述隔离板(8)外侧包裹所述发泡胶(2)，所述发泡胶(2)周围放置与所述加强蒙皮(6)宽度一致的矮蜂窝(13)，其它区域放置蜂窝芯(5)，所述矮蜂窝(13)上方放置所述加强蒙皮(6)，所述加强蒙皮(6)与所述蜂窝芯(5)上方放置所述上蒙皮(3)，所述上蒙皮(3)中部开口内放置所述补偿板(7)，合模制作真空袋。

3.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S1中，真空袋的真空表压≤-0.095Mpa。

4.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S1中，所述预埋块(1)表面留有脱模孔。

5.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S1中，所述预埋块(1)与低温热管(9)外形轮廓一致。

6.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S1中，所述矮蜂窝(13)、所述蜂窝芯(5)的高度差与所述加强蒙皮(6)厚度一致。

7.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S2中，采用高温固化胶粘剂进行高温固化，所述高温固化胶粘剂包括J-78B胶膜、J-78D2发泡胶。

8.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S4中，胶接所述外贴蒙皮(12)时，蒙皮表面施加重物压实，间隔15min清理溢胶至无溢胶。

9.根据权利要求1所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法，其特征在于，步骤S5中，采用常温固化胶粘剂进行常温固化，所述常温固化胶粘剂包括J-133胶粘剂。

10.一种卫星用蜂窝板，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的卫星用铝蒙皮蜂窝板胶接低温热管的方法。

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