RU2777353C1 - Способ изготовления радиопрозрачного изделия - Google Patents
Способ изготовления радиопрозрачного изделия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777353C1 RU2777353C1 RU2021128577A RU2021128577A RU2777353C1 RU 2777353 C1 RU2777353 C1 RU 2777353C1 RU 2021128577 A RU2021128577 A RU 2021128577A RU 2021128577 A RU2021128577 A RU 2021128577A RU 2777353 C1 RU2777353 C1 RU 2777353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- radio
- machining
- polymerization
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920001558 organosilicon polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007665 sagging Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 abstract description 2
- 240000004804 Iberis amara Species 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000322338 Loeseliastrum Species 0.000 description 1
- 206010054107 Nodule Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к антенной технике и служит для изготовления радиопрозрачных антенных обтекателей скоростных ракет. Техническим результатом является улучшение радиотехнических характеристик изделия и уменьшение трудоемкости его изготовления. Технический результат достигается тем, что способ изготовления радиопрозрачного изделия, включающий формование керамической оболочки, сушку, обжиг, механическую обработку алмазным инструментом, объемную пропитку оболочки кремнийорганическим полимером с последующей полимеризацией, радиодоводку оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности до заданных размеров, соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика, отличается тем, что перед полимеризацией проводят термообработку с подъемом температуры до 180-210 °С без выдержки, охлаждают до температуры не выше 50 °С, удаляют гелеобразные наплывы с поверхностей оболочки ацетоном не позднее 1 ч после охлаждения.
Description
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет.
Известен способ получения композиционного материала (патент РФ № 2270180 МПК C04B35/14, C04B 41/81, публикация 20.02.2006 г.), включающий пропитку заготовки из спеченного диоксида кремния пористостью 7,0-12,0 % раствором метилфенилспиросилоксана, сушку на воздухе в течение 3-24 часов, затем полимеризацию при температуре 200-230 °С в течение 3-4 часов.
К недостаткам известного способа следует отнести, что после полимеризации пропитанных крупногабаритных (высотой более 600 мм) или толстостенных (толщиной более 10 мм) заготовок на их поверхностях появляются в большом количестве наплывы отвержденного пропитывающего раствора. В ходе полимеризации пропитанных заготовок больших габаритов и соответственно с большим количеством пропитывающего раствора, который вошел в поры керамики, не хватает градиента давления паров ацетона. Из-за этого концентрация паров ацетона, образующихся в сушильном оборудовании при полимеризации оболочки больших габарита, больше, чем при полимеризации оболочки меньшего габарита.
Наплывы образуются как на наружной поверхности, так и на внутренней. Бóльшую проблему вызывают наплывы (до 2-3 мм), образующиеся на внутренней поверхности оболочки, так как из-за труднодоступности поверхности устранение данных наплывов путем зашкуривания является трудоемким и малоэффективным. Образовавшиеся наплывы вносят большую ошибку при измерении скоростей ультразвуковых колебаний, исходя из значений которых, выдается задание на механическую обработку заготовки для получения радиотехнических характеристик (РТХ) на требуемом уровне.
Наиболее близким техническим решением является способ, описанный в патенте РФ № 2742295 МПК H01Q 1/42, опубликованном 04.02.2021, включающий формование керамической оболочки, сушку, обжиг, механическую обработку алмазным инструментом, объемную пропитку оболочки кремнийорганическим полимером с последующей полимеризацией, радиодоводку оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности до заданных размеров, соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика, где после полимеризации на внутреннюю поверхность оболочки наносят кремнийорганический полимер методом облива в течение 30-60 с и полимеризуют.
К недостаткам известного способа следует отнести то, что после полимеризации объемно пропитанных крупногабаритных или толстостенных оболочек на их поверхностях появляются в большом количестве наплывы отвержденного полимера.
Задачей настоящего изобретения является улучшение радиотехнических характеристик (РТХ) изделия.
Поставленная задача достигается тем, что предложен способ изготовления радиопрозрачного изделия, включающий формование керамической оболочки, сушку, обжиг, механическую обработку алмазным инструментом, объемную пропитку оболочки кремнийорганическим полимером с последующей полимеризацией, радиодоводку оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности до заданных размеров, соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика, отличающийся тем, что перед полимеризацией проводят термообработку до температуры 180-210 °С без выдержки, охлаждают до температуры не выше 50 °С, удаляют гелеобразные наплывы с поверхностей оболочки ацетоном в течение 1 ч после охлаждения.
Авторы установили, что гелеобразные наплывы кремнийорганического полимера на поверхностях оболочки появляются при нагреве до температуры 180-210 ºС и удаляются путем протирки поверхностей ацетоном, и последующая полимеризация крупногабаритных или толстостенных оболочек не приводит к образованию наплывов отвержденного кремнийорганического полимера на их поверхностях.
Технология изготовления радиопрозрачных изделий по предложенному техническому решению включает следующие операции:
- изготовление керамической пористой оболочки методами керамического производства, состоящего из формования керамической заготовки методом шликерного литья из водной суспензии кварцевого стекла в гипсовой форме, сушку, обжиг;
- механическая обработка алмазным инструментом внутренней поверхности обожженной заготовки до заданного профиля и наружной поверхности с технологическим припуском;
- объемная пропитка оболочки полимером, например метилфенилспиросилоксаном (продукт МФСС-8) в течение 4-10 ч,
- термообработка при 180-210 ºС с последующим охлаждением до температуры не выше 50 ºС и удалением гелеобразных наплывов с помощью бязевой салфетки, смоченной ацетоном в течение 1 ч после охлаждения;
- полимеризациия при температуре 275±25 °С;
- радиодоводка оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности алмазным инструментом до заданной толщины стенки и профиля в зависимости от радиотехнических характеристик конкретной оболочки во всем диапазоне рабочих частот;
- соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика.
Примеры выполнения способа.
Пример 1. Керамические заготовки, полученные из боя кварцевого стекла из кварцевой трубки с содержанием SiO2 не менее 99,8%, формовали в гипсовых формах наливным методом водного шликерного литья путем заливки шликера в полость между гипсовой матрицей и пассивным сердечником с последующей выдержкой при комнатной температуре до полного набора заготовки. Высушенные оболочки обжигали в печах типа ТСБ 71 с вращающимся подом и в печах с проволочными нагревателями моделей N1650/H, N1500/H фирмы Nabertherm при температуре 1200 °С в течение 4 ч. Механическую обработку внутренней поверхности обожженной оболочки осуществляли на токарно-винторезных станках с копировальными устройствами, или на специальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ) алмазным инструментом до заданного профиля, а механическую обработку наружной поверхности с технологическим припуском около 1 мм. После механической обработки, проводили объемную пропитку оболочки раствором кремнийорганического полимера, например метилфенилспиросилоксаном в ацетоне (МФСС-8 ТУ 6-02-1352-87 или ТУ 2229-001-64570284-2011). Операцию производили с использованием предварительного вакуумирования оболочки в течение 30 мин и последующей пропиткой в течение 4 ч. Затем оболочку термообрабатывали при 180ºС с последующим охлаждением до температуры не выше 50 ºС. После чего производили удаление с поверхностей оболочки образовавшихся гелеобразных наплывов хлопчатобумажной салфеткой, пропитанной ацетоном, в течение 1 ч после охлаждения. Затем оболочку термообрабатывали по режиму полимеризации МФСС-8 при температуре 250°C с выдержкой 6 ч. После осуществляли радиодоводку оболочки путем механической обработки алмазным инструментом для достижения радиотехнических характеристик конкретной оболочки во всем диапазоне рабочих частот. Сборку оболочки со шпангоутом из инвара проводили по известной технологии путем приклейки шпангоута к посадочной зоне оболочки с помощью герметика Виксинт У-2-28.
Пример 2. Аналогично вышеописанному примеру 1. Обжиг проводили при температуре 1280 °С в течение 1 ч, предварительное вакуумирование оболочки в течение 40 мин и последующая пропитка в течении 10 ч, термобрабатывали при 210ºС с последующим охлаждением до температуры не выше 50 ºС, термообрабатывали по режиму полимеризации МФСС-8 при температуре 300°C с выдержкой 4 ч.
Авторы установили, что термообработка пропитанной крупногабаритной или толстостенной оболочки при температуре ниже 180 °С не приводит к образованию гелеобразных наплывов, а термообработка при температуре выше 210 °С приводит к образованию уже отвержденных наплывов. Удаление образовавшихся гелеобразных наплывов позднее 1 ч после проведения термообработки приводит к их отвердению, что не позволяет удалить их полностью с помощью ацетона.
Способ изготовления радиопрозрачного изделия позволяет получать изделия, не имеющие на поверхностях наплывы отвержденного кремнийорганического полимера, за счет их удаления с помощью ацетона до начала процесса их отверждения.
В таблице приведены сравнительные данные изделий по прототипу и предлагаемому техническому решению.
Таблица
Способ получения радиопрозрачного изделия | Количество изготовленных изделий | Доля изделий, имеющих наплывы отвержденного кремнийорганического полимера |
Прототип | 15 шт. | 100 % |
Предлагаемое техническое решение | 15 шт. | 0 % |
Изобретение позволяет повысить выход годных изделий в соответствии с требуемым уровнем РТХ и сократить трудоемкость изготовления изделий.
Claims (1)
- Способ изготовления радиопрозрачного изделия, включающий формование керамической оболочки, сушку, обжиг, механическую обработку алмазным инструментом, объемную пропитку оболочки кремнийорганическим полимером с последующей полимеризацией, радиодоводку оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности до заданных размеров, соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика, отличающийся тем, что перед полимеризацией проводят термообработку с подъемом температуры до 180-210 °С без выдержки, охлаждают до температуры не выше 50 °С, удаляют гелеобразные наплывы с поверхностей оболочки ацетоном не позднее 1 ч после охлаждения.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2777353C1 true RU2777353C1 (ru) | 2022-08-02 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2270180C2 (ru) * | 2004-04-01 | 2006-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ получения композиционного материала и материал, изготовленный этим способом |
RU2474013C1 (ru) * | 2011-06-29 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Антенный обтекатель |
RU2742295C1 (ru) * | 2020-06-10 | 2021-02-04 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Способ изготовления радиопрозрачного изделия |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2270180C2 (ru) * | 2004-04-01 | 2006-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ получения композиционного материала и материал, изготовленный этим способом |
RU2474013C1 (ru) * | 2011-06-29 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Антенный обтекатель |
RU2742295C1 (ru) * | 2020-06-10 | 2021-02-04 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Способ изготовления радиопрозрачного изделия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105130483B (zh) | 复合石英陶瓷天线罩罩体压缩成型方法及其专用压缩模具 | |
JPH11322427A (ja) | ガラス状カーボン製部材の製造方法 | |
RU2345970C1 (ru) | Способ изготовления оболочки антенного обтекателя из кварцевой керамики | |
RU2644453C1 (ru) | Антенный обтекатель ракеты из кварцевой керамики и способ его изготовления | |
RU2777353C1 (ru) | Способ изготовления радиопрозрачного изделия | |
JPS5935870B2 (ja) | 窒化ケイ素物体製造方法 | |
KR101995007B1 (ko) | 이중코팅 공정을 이용하는 세라믹 중자 제조방법 | |
RU2639548C1 (ru) | Способ получения антенных обтекателей ракет из кварцевой керамики | |
RU2742295C1 (ru) | Способ изготовления радиопрозрачного изделия | |
CN111266521A (zh) | 一种铸造用复合砂芯及其制备方法 | |
KR20050060063A (ko) | 개선된 인베스트먼트 주조 방법 | |
RU2650970C1 (ru) | Способ получения кварцевой керамики | |
RU2514354C1 (ru) | Способ получения изделий из пористых керамических и волокнистых материалов на основе кварцевого стекла | |
RU2714162C1 (ru) | Способ изготовления оболочки антенного обтекателя из кварцевой керамики и установка для его осуществления | |
KR20080082625A (ko) | 광촉매 공정용 금형을 제조하기 위한 졸-겔 공정 | |
RU2522550C1 (ru) | Способ изготовления стеклокерамического материала кордиеритового состава | |
RU2391309C1 (ru) | Способ изготовления керамических изделий | |
RU2460582C1 (ru) | Шаровая мельница для получения водного шликера кварцевого стекла | |
RU2524704C1 (ru) | Способ изготовления стеклокерамического материала | |
CN111331708B (zh) | 一种树脂基复合材料用水溶性模具材料 | |
RU2772536C1 (ru) | Способ удаления модельного блока из керамической формы в литье по выплавляемым моделям | |
RU2768554C1 (ru) | Способ получения изделий из стеклокристаллического материала литийалюмосиликатного состава | |
RU2515737C1 (ru) | Способ изготовления изделий из кварцевой керамики | |
SU833840A1 (ru) | Способ изготовлени керамическихиздЕлий | |
CN108675770A (zh) | 一种金属铅增韧的氧化铅陶瓷及其制备方法 |