[发明专利]复合材料天线碳纤维辐射梁一体成型的方法及成型模具

说明书

本发明提供了一种复合材料天线碳纤维辐射梁一体成型的方法及成型模具，成型模具包括外模和位于外模内的芯模，芯模包括聚苯乙烯泡沫芯轴和包覆于聚苯乙烯泡沫芯轴外表面的乳胶气囊；外模包括下模、上模，乳胶气囊上一体成型的气囊导管上可拆卸连接有连通气嘴；方法包括以下步骤：1)准备上述成型模具；2)在芯模上铺贴碳纤维预浸料，得到碳纤维辐射梁预成型体；3)合模；4)在热压罐内阶梯升温并进行脉冲吹气，固化成型，降温出罐；5)脱模，向乳胶气囊内灌入溶剂，溶解后，抽取出乳胶气囊，再经机加工、打磨、涂装。本发明辐射梁采用碳纤维材料一体成型，制备得到的碳纤维辐射梁中间保持空心、壁厚均匀。

技术领域

本发明属于辐射梁技术领域，具体涉及一种复合材料天线碳纤维辐射梁一体成型的方法及成型模具。

背景技术

辐射梁是天线反射面的主要支撑部件，主要应用于各种天线结构，主要作用是反射电磁波。目前传统辐射梁主要采用T型钢、角钢、钢管等型材焊接、胶接而成，由于是全钢结构、单体重量大，而且耐腐蚀性差。传统辐射梁组装于天线反射体后增加了天线的整体重量，也不利于对其进行便携准确的驱动，焊接强度不高，尺寸精度不高，因此减轻辐射梁的重量是整个天线产品的重中之重。

申请号为201310525888.6的专利公开了一种碳纤维天线辐射梁及其制造方法，采用碳纤维圆管代替传统的型钢作为梁架，碳纤维圆管对接处采用钢接头进行胶粘连接。该碳纤维天线辐射梁改变了传统天线辐射梁钢制结构，采用碳纤维材料作为主要材料，并用胶粘的技术进行制造，大大减轻辐射梁重量，强度大，刚性好，而且工艺简单，克服了传统天线辐射梁的诸多不足。但是上述碳纤维天线辐射梁的碳纤维圆管需要采用钢接头对接，在使用过程中若接头松动或损坏，均会影响产品的稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种复合材料天线碳纤维辐射梁一体成型的方法及成型模具。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于复合材料天线碳纤维辐射梁一体成型的成型模具，所述成型模具包括外模和位于外模内的芯模，所述芯模包括聚苯乙烯泡沫芯轴和包覆于聚苯乙烯泡沫芯轴外表面的乳胶气囊；所述外模包括下模、上模，所述乳胶气囊上一体成型有气囊导管，所述气囊导管上可拆卸连接有连通气嘴。

优选的，所述下模、上模通过锁紧螺钉连接，所述连通气嘴位于上模、下模的连接处之间。

作为一个总的发明构思，本发明提供了一种复合材料天线碳纤维辐射梁一体成型的方法，包括以下步骤：

1)准备上述成型模具；

2)在所述芯模上铺贴碳纤维预浸料，得到碳纤维辐射梁预成型体；

3)向所述下模内放置所述碳纤维辐射梁预成型体，再将上模配合下模进行合模；

4)将合模后的模具转移至热压罐，将热压罐的接头与乳胶气囊上的连通气嘴连接，在热压罐内阶梯升温并进行脉冲吹气，待碳纤维辐射梁固化成型后，降温出罐；

5)脱模，向所得碳纤维辐射梁中的乳胶气囊内灌入溶剂(丙酮、丁酮等)，将聚苯乙烯泡沫芯轴溶解后，抽取出乳胶气囊，再经机加工、打磨、涂装后，即得。

优选的，所述聚苯乙烯泡沫芯轴的制造方法如下：在聚苯乙烯泡沫成型模具内通过高温进行聚苯乙烯泡沫发泡，制造聚苯乙烯泡沫芯轴；

所述乳胶气囊的制造方法如下：将聚苯乙烯泡沫芯轴表面打磨粗化，并清洁干净后，浸泡在凝固剂中1～3min后取出，再浸泡到乳胶液中1～3min后取出，常温固化成型，使聚苯乙烯泡沫芯轴外形成乳胶气囊，且所述乳胶气囊一体成型有气囊导管；

所述外模的制造方法如下：在数控加工中心上先进行粗加工，然后精铣，去除毛刺，保证装配间隙≤0.1mm，制造得到外模。