本發(fā)明涉及衛(wèi)星配件，特別涉及一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿成型方法。

背景技術(shù)：

1、復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿主要應(yīng)用于衛(wèi)星在太空中將攝像機(jī)伸出固定進(jìn)行拍攝研究太空中±100℃的環(huán)境變化，桿前沿綁定攝像機(jī)，尾部固定于手動(dòng)卷杠上，探桿伸出時(shí)需不受重力原因伸直不動(dòng)，收縮時(shí)需卷回，后續(xù)再進(jìn)行拍攝時(shí)再將其伸出，需進(jìn)行10次左右的伸縮。

2、現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了金屬材料制造的探桿，對(duì)于航空設(shè)備輕量化要求，金屬材料探桿大大增加了重量，面對(duì)太空復(fù)雜的環(huán)境因素，制造防腐耐溫并操作性強(qiáng)的可伸縮探桿造價(jià)高、難度大，需要高精度的技術(shù)支持和大量投資，金屬材料剛性大，縮回時(shí)只可魚(yú)竿式收回，比起卷動(dòng)式收回操作復(fù)雜。故發(fā)明一種能保證展開(kāi)時(shí)可伸直，又能輕易卷回，又能保證重復(fù)伸縮韌性、耐溫±100℃和輕質(zhì)化的探桿是非常有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿成型方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的金屬伸縮桿造價(jià)高，制作難度大，操作復(fù)雜，重量大的缺點(diǎn)。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿，采用碳纖維材料制成，包括伸出狀態(tài)和收縮狀態(tài)，非受力狀態(tài)下，伸縮探桿處于伸出狀態(tài)，伸出狀態(tài)下，此時(shí)伸縮探桿為長(zhǎng)條薄片結(jié)構(gòu)、且整體呈弧形；受力狀態(tài)下，伸縮桿處于收縮狀態(tài)下，伸縮探桿為卷曲結(jié)構(gòu)。

3、一種如權(quán)利要求1所述復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿的成型方法，包括以下步驟：

4、1）備料：從冷庫(kù)中取出碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂平紋預(yù)浸料，室溫條件下冷卻待用；

5、2）模具準(zhǔn)備：探桿模具使用前進(jìn)行除油、清理、涂抹多遍脫模劑；

6、3）下料：使用自動(dòng)裁布機(jī)將鋪層所需的各個(gè)角度的預(yù)浸料料片剪裁好待用；

7、4）鋪貼：制備預(yù)浸料，鋪層角度按照45°、0、-45°的順序鋪貼，共鋪貼3層，伸縮探桿長(zhǎng)度方向?yàn)?°，鋪貼時(shí)需覆蓋余量線，對(duì)接口采用對(duì)接方式鋪貼并且每層對(duì)接口位置錯(cuò)開(kāi)；

8、5）制作真空袋：預(yù)浸料鋪貼結(jié)束后需要在最外層均勻包裹一層表面無(wú)褶皺的隔離膜，然后再包裹一層薄型透氣布，完成后放入制作完成的整包袋中，在將模具四周放入透氣氈；真空袋與產(chǎn)品緊身貼實(shí)；

9、6）固化：通過(guò)冷壓測(cè)試后，進(jìn)熱壓罐最終固化；固化參數(shù)依據(jù)預(yù)浸料樹(shù)脂體系設(shè)定；

10、7）脫模：將固化成型的接頭半成品件脫模取出；

11、8）切割：根據(jù)切割線標(biāo)記，將復(fù)材探桿半成品件切割至指定尺寸；

12、9）開(kāi)孔：使用開(kāi)孔工裝，對(duì)探桿兩頭的安裝孔進(jìn)行定位開(kāi)孔。

13、進(jìn)一步的，步驟2）中所述探桿模具為半徑25mm的圓柱形鋼制模具。

14、進(jìn)一步的，步驟2）中所述涂抹多遍脫模劑具體包括：涂抹六遍脫模劑，涂抹脫模劑時(shí)每遍間隔15min。

15、進(jìn)一步的，步驟4）中所述預(yù)浸料為單層厚度為0.10-0.12mm的碳纖維平紋預(yù)浸料。

16、進(jìn)一步的，步驟5）中所述透氣氈需要在不碰到產(chǎn)品表面的情況下搭接在產(chǎn)品外的透氣布上。

17、進(jìn)一步的，所述透氣布為可剝布。

18、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果為：本發(fā)明的成型方法，在圓柱形鋼制模具上鋪貼碳纖維平紋/環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料，制作真空袋后進(jìn)入熱壓罐成型，切割完成使用專(zhuān)用工裝進(jìn)行開(kāi)孔后得到半徑25mm，長(zhǎng)度2m的半圓形探桿，碳纖維的材料韌性能保證探桿展開(kāi)時(shí)可保持伸直狀態(tài)，又可卷回，并且在±100℃環(huán)境溫度中不影響使用，此方法不僅成本低、操作簡(jiǎn)單，還在滿足強(qiáng)度要求的同時(shí)，也保證了尺寸精度和外觀要求，高質(zhì)量高效率完成制件。

19、探桿由復(fù)合材料制備而成，不含任何金屬，密度相對(duì)較低，達(dá)到輕量化的要求。接頭成型采用預(yù)浸料鋪貼熱壓罐成型方式，降低了復(fù)合材料的孔隙率，質(zhì)量可控且性能穩(wěn)定，滿足驗(yàn)收要求；原料使用的是碳纖維預(yù)浸料，提高其防撕裂性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。采用成型過(guò)程中所述的特殊的制作真空袋方式，可有效保證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和合格率。

技術(shù)特征：

1.一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿，其特征在于，采用碳纖維材料制成，包括伸出狀態(tài)和收縮狀態(tài)，非受力狀態(tài)下，伸縮探桿處于伸出狀態(tài)，伸出狀態(tài)下，此時(shí)伸縮探桿為長(zhǎng)條薄片結(jié)構(gòu)、且整體呈弧形；受力狀態(tài)下，伸縮桿處于收縮狀態(tài)下，伸縮探桿為卷曲結(jié)構(gòu)。

2.一種如權(quán)利要求1所述復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿的成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿成型方法，其特征在于，步驟2）中所述探桿模具為半徑25mm的圓柱形鋼制模具。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿成型方法，其特征在于，步驟2）中所述涂抹多遍脫模劑具體包括：涂抹六遍脫模劑，涂抹脫模劑時(shí)每遍間隔15min。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿成型方法，其特征在于，步驟4）中所述預(yù)浸料為單層厚度為0.10-0.12mm的碳纖維平紋預(yù)浸料。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿成型方法，其特征在于，步驟5）中所述透氣氈需要在不碰到產(chǎn)品表面的情況下搭接在產(chǎn)品外的透氣布上。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿成型方法，其特征在于，所述透氣布為可剝布。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了衛(wèi)星配件技術(shù)領(lǐng)域一種衛(wèi)星用復(fù)合材料薄壁型可伸縮探桿及其成型方法，包括1）備料；2）模具準(zhǔn)備；3）下料：使用自動(dòng)裁布機(jī)將鋪層所需的各個(gè)角度的預(yù)浸料料片剪裁好待用；4）鋪貼：制備預(yù)浸料，鋪層角度按照45°、0、?45°的順序鋪貼；5）制作真空袋：鋪貼結(jié)束后需要在最外層均勻包裹一層表面無(wú)褶皺的隔離膜，真空袋與產(chǎn)品緊身貼實(shí)；6）固化：通過(guò)冷壓測(cè)試后，進(jìn)熱壓罐最終固化；7）脫模：將固化成型的接頭半成品件脫模取出；8）切割：將復(fù)材探桿半成品件切割至指定尺寸；9）開(kāi)孔：使用開(kāi)孔工裝，對(duì)探桿兩頭的安裝孔進(jìn)行定位開(kāi)孔，本發(fā)明的方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中的金屬伸縮桿造價(jià)高，制作難度大，操作復(fù)雜，重量大的缺點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：李俊,周倩,王軍,馬彥爽,吉松宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇新?lián)P新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28