航天器蜂窝夹层结构胶膜热破工艺研究

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1、制造技术研究2015年8月第4期航天器蜂窝夹层结构胶膜热破工艺研究武海生郑建虎徐伟丽宫顼（北京卫星制造厂，北京100094）摘要：介绍了一种基于胶膜热破的新型蜂窝夹层结构成型施胶工艺，详述了其工艺原理、工艺过程及工艺参数，并与其他施胶工艺方法对比，考察了相应蜂窝夹层结构的力学性能。结果表明，胶膜热破工艺能够有效提高胶粘剂在蜂窝芯端面的分布均匀性，降低对胶粘剂预固化度的影响，有利于提高蜂窝夹层结构的力学性能。关键词：航天器；蜂窝夹层结构；胶膜热破；施胶StudyonHot-breakGluingTechnologyforHoneycombSandwichS

2、tructureinSpacecraftWuHaishengZhengJianhuXuWeiliGongXu(BeijingSpacecrafts,Beijing100094)Abstract：Anewkindofgluingtechnologywasintroducedfortheformingofhoneycombsandwichbasedonhot-breakingusingadhesivefilm.Theprinciple,operatingprocess,andtechnologicalparametersofthehot-breakgluin

3、gtechnologywerediscussedcomparingwithothertraditionalgluingmethods.Moreover,mechanicalpropertiesofthehoneycombsandwichundergoingthehot-breakgluingprocesswerestudied.Theresultsshowthatthehot-breakgluingprocesscontributedwell-distributedadhesivetofullyformstrongbondinginterfacebetw

4、eenhoneycombandskin,reducedtheimpactonpre-curingofadhesive,andimproveditsmechanicalproperties.Keywords：spacecraft；honeycombsandwich；adhesivefilmhot-break；gluing1引言2蜂窝夹层结构成型施胶工艺蜂窝夹层结构是由两张蒙皮与蜂窝芯通过胶粘蜂窝夹层结构成型施胶工艺，通常可分为两类：剂胶接形成的“三明治”形式结构，具有优异的比强蒙皮施胶法和蜂窝芯施胶法。蒙皮施胶，是将胶膜直度、比刚度及抗疲劳等性能，广泛应用

5、于航天器中心接贴覆在蒙皮胶接面，或将胶液涂覆在蒙皮胶接面，承力筒、舱体结构板、太阳翼基板等主、次承力结构。见图1a。蜂窝芯施胶，则是将胶粘剂实施在蜂窝芯端蜂窝夹层结构成型施胶工艺方法，直接影响蒙皮/蜂窝面，使其沿蜂窝芯格各棱边网格化分布，常用的是蜂芯胶接界面的形成，是蜂窝夹层结构成型过程的关键窝芯涂胶法，即采用多次手工涂刷/加热烘干工序，将[1～6]环节之一。一定量的液态胶粘剂涂刷至蜂窝芯端面，见图1b。介绍了一种基于胶膜热破的新型蜂窝芯端面网对于蜂窝夹层结构，蜂窝芯端面面积远小于蒙皮格化施胶工艺方法，对其工艺原理、工艺过程及工艺表面积，决定了夹层结构的

6、胶接面积，采用蜂窝芯施参数控制进行了阐述，并制备蜂窝夹层结构进行了相胶工艺能充分利用胶粘剂形成胶接界面，有利于提高关工艺试验验证及力学性能考察。结构效率。作者简介：武海生（1984-），工程师，先进树脂基复合材料专业；研究方向：星船复合材料结构工艺。收稿日期：2015-07-1610制造技术研究航天制造技术图3研制的胶膜热破专用设备a蒙皮施胶b蜂窝芯涂胶图1蒙皮施胶和蜂窝芯涂胶工艺状态3.2胶膜热破工艺过程及工艺参数胶膜热破工艺实际操作时，首先将胶膜平整地贴3蜂窝夹层结构胶膜热破施胶工艺覆在清洗干净的蜂窝芯格端面，然后置于热破设备工作舱中预热2～5min

7、，使胶膜初步软化，受重力作用3.1胶膜热破施胶原理在蜂窝芯格中部下凹，并与蜂窝芯格充分接触；启动胶膜热破施胶，是通过对铺贴在蜂窝芯端面一定热破设备，同时对胶膜加热、鼓风，使胶膜完全胀破，厚度的胶膜进行瞬时加热，同时沿蜂窝芯格孔轴向反均匀分布在蜂窝芯端面，见图4。向施加一定气压的热空气，使胶膜软化、鼓胀、破裂、收缩，并均匀聚集在蜂窝芯格端面，实现胶粘剂从胶膜态向蜂窝网格态的直接转化，见图2。热源胶膜（上）蜂窝芯壁（下）a胶膜贴覆在蜂窝芯端面b胶膜热破过程热空气图4胶膜热破工艺过程胶膜胶瘤胶膜热破工艺有三个工艺考核指标：a.所有蜂窝蜂窝芯壁芯格处胶膜的破开率

8、不低于95%；b.蜂窝芯格端面分图2胶膜热破施胶原理布的胶粘剂须目视均匀；c.热