DE3714882A1 - MANUFACTURING METHOD FOR A MICROWAVE ANTENNA - Google Patents
MANUFACTURING METHOD FOR A MICROWAVE ANTENNAInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Feld der Mikrowellenantennen, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Herstellungsverfahren für Mikrowellenantennen.The invention relates to the field of microwave antennas, and in particular it relates to a manufacturing process for microwave antennas.
Zur Herstellung von nichtmetallischen Mikrowellenantennen, wie zum Beispiel Parabolantennen, Hornreflektoren usw., werden Ver fahren benutzt, die hauptsächlich aus dem Aufbringen eines me tallisierten Glasgewebes oder eines Gewebes aus gewebten Metall drähten auf eine Gußform und darauffolgendes Imprägnieren der Gewebe mit einem wärmehärtbaren Harz, um ihnen eine ausreichende mechanische Widerstandsfähigkeit zu geben, bestehen.For the production of non-metallic microwave antennas, such as for example parabolic antennas, horn reflectors, etc., Ver driving used mainly from applying a me tallized glass fabric or a woven metal fabric wire to a mold and then impregnate the Fabric with a thermosetting resin to give them adequate to give mechanical resistance.
Ebenfalls ist das in der US-PS 35 36 800, das am 27. Oktober 1970 auf den Namen H. H. Hubbard erteilt ist, beschriebene Verfahren bekannt, das im wesentlichen aus der Metallisation einer Gußform durch Gießen von sehr feinen Partikeln eines geschmolzenen Me talles besteht, zum Erzeugen der elektrisch leitenden Oberfläche der gewünschten Antenne und aus dem darauffolgenden Aufbringen einer Schicht von glasfaserverstärktem Kunststoff, damit die Me tallisation mechanisch gestützt wird.It is also in U.S. Patent No. 3,536,800 issued October 27, 1970 described in the name H. H. Hubbard known, essentially from the metallization of a mold by pouring very fine particles of a melted me talles exists to create the electrically conductive surface the desired antenna and from the subsequent application a layer of glass fiber reinforced plastic so that the Me tallization is mechanically supported.
Die oben aufgeführten Verfahren machen jedoch weitere Endbear beitungsschritte notwendig, die aus Abschleifen, Säubern der leitenden Oberfläche, Aufbringen einer Grundierung und dann Be malen zum Schützen der Antennen gegen Korrosion durch das Wetter bestehen. However, the procedures listed above make further endbear processing steps necessary, from grinding, cleaning the conductive surface, applying a primer and then loading paint to protect the antennas against corrosion from the weather consist.
Die mit diesen Verfahren erzielten Antennen stellen jedoch kein ausreichend langes Leben sicher und allgemeine gute Erhaltung. Der größte festgestellte Defekt ist das Abblättern der äußeren schützenden Farbschicht von der unterliegenden leitenden Ober fläche. Die Verbindung zwischen der Farbe und dem Metall, obwohl sie durch die zwischengeschaltete Grundierung erleichtert wird, hält keine gute Stabilität auf die lange Sicht aufrecht, insbe sondere unter schwierigen Umweltbedingungen. Das Abblättern von einigen Flächen der schützenden Farbe legt die unterliegende lei tende Oberfläche direkt der Korrosion durch das Wetter und der Oxidation bloß, und in kurzer Zeit verliert sie ihre mechanische Stärke.However, the antennas achieved with these methods are not sufficiently long life safely and general good condition. The biggest defect found is the peeling of the outer one protective layer of paint from the underlying conductive top area. The connection between the paint and the metal, though it is facilitated by the intermediate primer, does not maintain good stability in the long run, especially especially under difficult environmental conditions. Flaking off the underlying lei places some areas of the protective paint The surface is directly exposed to the weather and corrosion Oxidation only, and in a short time it loses its mechanical Strength.
Die oben aufgeführten Defekte erscheinen umso schwerwiegender, da anzunehmen ist, daß Mikrowellenantennen im Freien betrieben werden und somit den Elementen und beträchtlichen Temperatur schwankungen ausgesetzt werden, Einflüsse, die zusammenwirken zum Verstärken der Tendenz des Abblätterns der schützenden Farb schicht. Die Ernsthaftigkeit der Nachteile, die gerade beschrie ben worden sind, und die zu einer starken Minderung der Effekti vität der Antenne, wenn nicht gar zur Beendigung der Lebensdauer führt, kann leicht gesehen werden.The defects listed above appear all the more serious, since it can be assumed that microwave antennas operated outdoors and therefore the elements and considerable temperature are exposed to fluctuations, influences that work together to increase the tendency of the protective paint to peel off layer. The seriousness of the disadvantages just described have been used, and which lead to a sharp reduction in the effects vity of the antenna, if not at the end of the service life leads can be seen easily.
Ein anderer Nachteil der obigen Verfahren ist die Anforderung nach drei Verfahrensschritten, wobei der erste Schritt das Vor bereiten der leitenden Oberfläche der Antenne ist, der zweite Schritt die Behandlung der Oberfläche mit einer speziellen Ein richtung, die entworfen ist zum Unterstützen der guten Anhaftung der korrosionsfesten Farbe, und der dritte das tatsächliche An malen ist; dadurch werden höhere Produktionskosten aufgrund der Kosten des Materiales und der Arbeitskosten verursacht.Another disadvantage of the above methods is the requirement after three process steps, the first step being the pre prepare the conductive surface of the antenna is the second Step treating the surface with a special one direction designed to support good attachment the corrosion-resistant paint, and the third the actual type paint is; this will result in higher production costs due to the Material and labor costs incurred.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, die obigen Nachteile zu ver meiden und ein Mikrowellenantennen-Herstellungsverfahren vorzu sehen, bei dem diese sicher gegen Abblättern des schützenden Harzes von der leitenden Oberfläche gemacht werden und bei dem die Herstellungskostengesenkt werden.It is therefore an object of the invention to ver the above disadvantages avoid and prefers a microwave antenna manufacturing process see where this is safe against peeling off the protective Resin made of the conductive surface and in which manufacturing costs are reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Mikrowellenantennen, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: (1) Aufbringen einer Schicht mit Mitteln zum Trennen auf eine Gießform, (2) Aufbringen einer Schutzharzschicht auf die Schicht mit Mitteln zum Trennen, (3) Aufbringen einer Metallisationsschicht auf die Schutzharzschicht, (4) Aufbringen mindestens einer Schicht eines Tragmateriales auf die Metallisationsschicht und (5) Imprägnieren der Tragmaterial schicht mit einem wärmehärtbaren Harz.This object is achieved according to the invention by a method for producing microwave antennas, which is characterized by the following steps: ( 1 ) applying a layer with means for separating onto a casting mold, ( 2 ) applying a protective resin layer onto the layer with separating means, ( 3 ) applying a metallization layer to the protective resin layer, ( 4 ) applying at least one layer of a carrier material to the metallization layer and ( 5 ) impregnating the carrier material layer with a thermosetting resin.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Fi gur. Die Figur zeigt:Further features and advantages of the invention result from the description of an embodiment using the Fi gur. The figure shows:
Einen Querschnitt durch einen Endteil einer Antenne, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.A cross section through an end part of an antenna, which with the method according to the invention was produced.
In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Antenne bezeichnet, die durch folgende Verfahrensschritte erzielt wurde:In the figure, the reference numeral 1 denotes an antenna which was achieved by the following method steps:
Schritt 1:Step 1:
Säubern einer Gußform 2 und Aufbringen darauf eines Mittels zum Trennen, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol oder Wachs auf eine derartige Weise, daß ein gleichmäßiger dünner Film 3 mit einer Dicke einiger weniger Mikrometer für den Zweck, daß die Trennung der Antenne 1 von der Gußform 2 erleichtert wird, erzielt wird.Cleaning a mold 2 and applying a separating agent such as polyvinyl alcohol or wax thereon in such a way that a uniform thin film 3 with a thickness of a few micrometers for the purpose of facilitating the separation of the antenna 1 from the mold 2 will be achieved.
Schritt 2:Step 2:
Maskieren oder Abdecken der Teile der Antenne 1, die nicht angemalt werden sollen, wie zum Beispiel die runde äußere Kante 4 davon, damit ein elektrischer Kontakt mit den Metalloberflächen hergestellt werden kann, die wahlweise anbringbar sind, wie etwa Abschirmungen oder Abblendringe.Masking or covering the parts of the antenna 1 that are not to be painted, such as the round outer edge 4 thereof, so that electrical contact can be made with the metal surfaces that are selectively attachable, such as shields or anti-dazzle rings.
Schritt 3:Step 3:
Aufbringen einer Schicht eines schützenden Harzes 5, wie zum Beispiel eines pigmentierten Polyesterharzes, was mit einer automatischen Maschine durchgeführt werden kann, die gleichmäßig das Polyesterharz 5, welches mit einem Spezialkatalysator gemischt ist, aufsprühen kann mit einem luftfreien System oder manuell mit einer Sprühkanone, wobei das Harz nach einer gewissen Zeitdauer polymerisiert.Application of a layer of a protective resin 5 , such as a pigmented polyester resin, which can be carried out with an automatic machine that can evenly spray the polyester resin 5 , which is mixed with a special catalyst, with an air-free system or manually with a spray gun, whereby the resin polymerizes after a certain period of time.
Schritt 4:Step 4:
Entfernen der Maskierung oder Abdeckung (nicht in der Figur gezeigt) und Wiederherstellen, falls notwendig, des trennenden Filmes 3 auf den Oberflächen, die zuvor durch die Abdeckung abgedeckt waren.Remove the mask or cover (not shown in the figure) and restore, if necessary, the separating film 3 on the surfaces previously covered by the cover.
Schritt 5:Step 5:
Aufbringen auf die Schicht des schützenden Harzes 5 einer sehr dünnen Beschichtung 6′ eines Metalles oder einer Metallegierung, die eine gute Durchlässigkeit bzw. Porigkeit aufweist und bevorzugt einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist, wie es zum Beispiel der Fall ist für Zink, Zinn, Blei, Aluminium oder eine Legierung von Zinn und Blei.Application to the layer of protective resin 5 a very thin coating 6 'of a metal or a metal alloy which has good permeability or porosity and preferably has a low melting point, as is the case for zinc, tin, lead, aluminum or an alloy of tin and lead.
Das Metall wird mit einer Sauerstoffacetylen- oder Sauerstoff propanflamme geschmolzen oder durch andere Schmelzverfahren und wird mit Hilfe von komprimierter Luft und in der Form von sehr feinen Teilchen auf die äußere Oberfläche des schützenden Harzes 5 gesprüht. Es ist wesentlich, den Zeitpunkt des Aufbringens des Metalles zu bestimmen. Der optimale Moment ist gegeben, wenn das schützende Harz 5 anfängt zu polymerisieren und feucht, aber dick erscheint. Bei diesem Schritt ist der Teil der schützenden Harzschicht, der in Kontakt mit dem trennenden Film 3 steht, schon in einem vorgeschrittenen Stadium der Polymerisation, wäh rend der äußerste Teil in dem anfänglichen Stadium der Polymeri sation ist und eine cremige Konsistenz aufweist. Bei diesen Be dingungen bindet sich das gesprühte Metall an die äußerste schüt zende Harzschicht 5, dringt in diese ein und erzeugt eine mecha nische Bindung, die eine perfekte und langandauernde Anheftung sicherstellt. Wenn das geschmolzene Metall zu früh im Verhältnis zu dem anfänglichen Polymerisationsstadium gesprüht wird, geht es durch die schützende Harzschicht 5 und beschädigt diese, ohne eine feste Metallschicht zu bilden. Wenn es zu spät im Verhält nis zu dem anfänglichen Polymerisationsstadium gesprüht wird, ist die schützende Harzschicht zu trocken und verhindert, daß das Metall durch Eindringen anhaftet, und die Verbindung zwi schen der schützenden Harzschicht 5 und der Metallbedeckung 6′ ist nicht gut.The metal is melted with an oxygen acetylene or propane flame or by other melting methods and is sprayed onto the outer surface of the protective resin 5 with the aid of compressed air and in the form of very fine particles. It is important to determine when the metal is applied. The optimal moment is when the protective resin 5 begins to polymerize and appears moist but thick. In this step, the part of the protective resin layer which is in contact with the separating film 3 is already in an advanced stage of the polymerization, while the outermost part is in the initial stage of the polymerization and has a creamy consistency. Under these conditions, the sprayed metal binds to the outermost protective resin layer 5 , penetrates into it and creates a mechanical bond that ensures perfect and long-lasting attachment. If the molten metal is sprayed too early in relation to the initial stage of polymerization, it will pass through the protective resin layer 5 and damage it without forming a solid metal layer. If it is sprayed too late in relation to the initial polymerization stage, the protective resin layer is too dry and prevents the metal from sticking by penetration, and the connection between the protective resin layer 5 and the metal cover 6 'is not good.
Schritt 6:Step 6:
Verdicken der dünnen Metallbeschichtung 6′ durch Aufsprühen von mehr geschmolzenem Metall, bis eine gleichmäßige und ebene Metallschicht 6″ der gewünschten Dicke gebildet ist.Thicken the thin metal coating 6 ' by spraying more molten metal until a uniform and flat metal layer 6 "of the desired thickness is formed.
Die letzten zwei Schritte werden Metallisation genannt, und die gesamte Metallisationsschicht wird durch das Bezugszeichen 6 bezeichnet.The last two steps are called metallization, and the entire metallization layer is designated by reference number 6 .
Schritt 7:Step 7:
Aufbringen einer Schicht eines leichten Glasgewebes 7 über die gesamte metallisierte Oberfläche 6 und deren Imprägnierung mit einem wärmehärtbaren Harz. Dieser Typ von Gewebe ist ausgewählt, da er weniger Harz zum Imprägnieren benötigt im Vergleich mit anderen Typen der Verstärkung. Daher werden mit einer gleichen Menge von zugeführtem Harz die Poren der Metallisation 6 vollständig gefüllt, während eine optimale Bedeckung der Glasfibern gegeben ist. Bei dem Vorgehen auf diese Art und Weise wird eine hervorragende Haftung zwischen der Schicht 7 und der Metallisation 6 als auch zwischen der Schicht 7 und der folgenden Schicht erzielt. Die Schicht des Glasgewebes 7 kann durch eine Schicht Karbon oder Kevlar ersetzt werden. Applying a layer of light glass fabric 7 over the entire metallized surface 6 and impregnating it with a thermosetting resin. This type of fabric is selected because it requires less resin to impregnate compared to other types of reinforcement. Therefore, the pores of the metallization 6 are completely filled with an equal amount of resin supplied, while there is an optimal covering of the glass fibers. In doing so, excellent adhesion is achieved between the layer 7 and the metallization 6 as well as between the layer 7 and the subsequent layer. The layer of glass fabric 7 can be replaced by a layer of carbon or Kevlar.
Schritt 8:Step 8:
Aufbringen von weiteren Verstärkungsschichten 8 und deren Imprägnierung mit wärmehärtbarem Harz, bis die gewünschte Dicke erreicht ist, die der Antenne 1 die notwendige mechanische Festigkeit gibt, die die Handhabung, die Positionierung und den Windwiderstand ermöglicht, ohne daß die Gefahr der Verbiegung der elektrisch leitenden Oberfläche gegeben ist.Application of further reinforcement layers 8 and their impregnation with thermosetting resin until the desired thickness is achieved, which gives the antenna 1 the necessary mechanical strength, which enables handling, positioning and wind resistance, without the risk of bending the electrically conductive surface given is.
Schritt 9:Step 9:
Herausziehen der Antenne 1 aus der Gußform 2 nach der Polymerisation durch die gemeinsame Tätigkeit von mechanischen Ejektoren, die auf die Kante wirken, und von Druckluft, die an bestimmten Punkten in Übereinstimmung mit bekannten Techniken eingelassen wird.Pulling the antenna 1 out of the mold 2 after the polymerization by the joint action of mechanical ejectors acting on the edge and compressed air which is admitted at certain points in accordance with known techniques.
Schritt 10:Step 10:
Säubern und Endbearbeiten der Antenne.Cleaning and finishing the antenna.
Schritt 11:Step 11:
Nachhärten in einem Ofen.Post curing in an oven.
Aus der gegebenen Beschreibung sind die Vorteile des Herstel lungsverfahrens für Mikrowellenantennen sichtbar, die die Erfin dung ausmachen. Insbesondere sind die Vorteile, daß das Verfah ren die Herstellung von Mikrowellenantennen erlaubt, die sehr viel zuverlässiger als bisher bekannte sind, da sie für einen langen Zeitraum tätig sein können, ohne daß sie sich verschlech tern, während sich ihre funktionalen Eigenschaften praktisch nicht ändern, selbst wenn sie in eine Umwelt gebracht werden, die besonders schwere klimatische Einflüsse und Umwelteinflüsse ausübt. Dies beruht auf der Tatsache, daß sie eine schützende Harzschicht aufweisen, die stabil mit der darunterliegenden Me tallschicht verbunden ist, so daß keine Tendenz des Abblätterns davon auftritt, wie es der Fall bei den durch herkömmliche Ver fahren hergestellten ist. Ein anderer Vorteil ist, daß Material und Arbeitskosten verringert werden können, daß das Abschleifen, Säubern und Grundieren der Metalloberfläche, die angemalt werden soll, vermieden wird.From the description given are the advantages of the manufacturer Development process for microwave antennas visible, the inventions make out. In particular, the advantages are that the procedure ren allowed the production of microwave antennas, the very are much more reliable than previously known because they are for one can work for a long period of time without deteriorating tern, while their functional properties become practical don't change even if they are brought into an environment the particularly severe climatic and environmental influences exercises. This is due to the fact that they are protective Have resin layer that is stable with the underlying Me tallschicht is connected, so that no tendency of peeling of which occurs, as is the case with the conventional Ver drive is manufactured. Another advantage is that material and labor costs can be reduced that the grinding, Clean and prime the metal surface that is being painted should be avoided.
Claims (17)
Aufbringen einer Trennmittelschicht (3) auf eine Gußform (2),
Aufbringen einer Schutzharzschicht (5) auf die Trennmittel schicht (3),
Aufbringen einer Metallisationsschicht (6) auf die Schutzharz schicht (5),
Aufbringen von mindestens einer Schicht eines Stützmateriales (7) auf die Metallisationsschicht (6) und Imprägnieren der Stützmaterialschicht (7) mit einem wärmehärt baren Harz. 1. Manufacturing process for a microwave antenna, characterized by :
Applying a release agent layer ( 3 ) to a casting mold ( 2 ),
Applying a protective resin layer ( 5 ) to the release agent layer ( 3 ),
Applying a metallization layer ( 6 ) to the protective resin layer ( 5 ),
Applying at least one layer of a support material ( 7 ) to the metallization layer ( 6 ) and impregnating the support material layer ( 7 ) with a thermosetting resin.
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