專利名稱：一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法
技術領域：
本發明涉及一種管壁粘接成型方法。
背景技術：
現有的充氣伸展臂管壁內部有提高伸展臂剛度的彈性增強條，外部有控制展開尼龍搭扣，增強條是纖維復合材料制成，其厚度一般為0. 3mm，為了提高抗彎剛度，要求其橫截面為弧形狀，曲率與成型伸展臂的管壁曲率相同。當管壁是厚度約0. Imm的層合鋁薄膜制成時，一般方法是先把增強條粘接到伸展臂的內部表面，然后放在軟板上采用沙袋室溫壓制96小時成型；之后在伸展臂的外表面再粘接4個增強條，然后再放在軟板上采用沙袋室溫壓制96小時成型。采用這種工藝方法加工的充氣伸展臂初樣，由于在普通平面工作臺無法同時粘接弧形增強條和平面形粘扣，而在空間高低溫環境中進行充氣展開時，膠黏劑(鐵錨101)會因為粘結力結合不足導致脫層，致使展開過程失敗。引起這一的問題的原因為一方面是由于光潔度較高的聚酰亞胺薄膜粘接尼龍搭扣，另一方面是先粘接弧形增強條后形成的弧面上再粘接平面的尼龍搭扣。在空間大型充氣可展開柔性復合材料結構比較常用粘接成型工藝，存在柔性薄膜一面粘接平面柔性部件，另一面是由于粘接剛度較大的弧面結構件造成的。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有在普通平面工作臺無法同時粘接弧形增強條和平面形粘扣的問題，而提供了一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法。本發明的一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法是按照以下步驟進行的一、在層合鋁薄膜的正面，設置搭扣粘接區和成管粘接區A，其中成管粘接區A在層合鋁薄膜一端的邊緣處；在層合鋁薄膜的背面，在與搭扣粘接區對應的位置設置增強條粘接區，在與成管粘接區A所在邊緣的對邊位置處設置相同長度與寬度的成管粘接區B ；二、將層合鋁薄膜表面在除搭扣粘接區、成管粘接區A、增強條粘接區和成管粘接區B之外的區域粘貼紙膠帶；三、將搭扣粘接區、成管粘接區A、增強條粘接區和成管粘接區B用細度為P2000的砂紙沿45度方向打磨I次，打磨力度為f 2牛頓力，打磨后用丙酮清洗干凈；四、在搭扣粘接區和待粘接的搭扣上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min后，將搭扣與搭扣粘接區進行粘接，室溫固化2 3d ；五、在增強條粘接區和待粘接的增強條上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min，然后將增強條與增強條粘接區進行粘接，室溫固化2 3d ；六、在成管粘接區A和成管粘接區B均勻涂膠黏劑，室溫放置30min ;去除紙膠帶，將圓柱形薄膜氣囊內壓力增至20kPa，然后將層合鋁薄膜包覆在圓柱形薄膜氣囊表面，其中層合鋁薄膜背面與氣囊接觸，將成管粘接區A和成管粘接區B粘接在一起，用繃帶均勻纏繞在層合鋁薄膜表面，然后將氣囊增壓至50kPa，室溫靜置96h后，將氣囊壓力減至正常大氣壓，去除繃帶，即完成充氣伸展臂的管壁的粘接。本發明所使用的增強條的制備方法參照申請號為2012101656767，申請日為2012年5月25日，發明名稱為一種纖維復合材料增強條的制備方法，所公布的方法。本發明所述的圓柱形薄膜氣囊采購自杭州千野氣模制品有限公司。本發明所述的層合鋁薄膜的制備方法，詳見林國昌的哈爾濱工業大學工學碩士論文《鋁/聚合物薄膜的層合工藝與高低溫條件下的力學行為研究》的第二章所公開的內容，此論文發表于2003年6月。本發明包含以下有效果I、本發明解決了在普通平面工作臺無法同時粘接弧形增強條和平面形粘扣的問 題。2、在粘接的區域用細砂紙45度方向打磨，力度為f 2牛頓力，充分增加光滑的層合鋁薄膜的粗糙度，提高了與尼龍搭扣與增強條粘接強度，粘扣與充氣伸展臂管壁之間的平均剝離強度為0. 25KN/m,比原來的粘接工藝強度提高約2倍。3、本發明粘接成型需要的擠壓外力，可由輔助氣囊內的壓力控制在50kPa得到，而不用采用現有的軟板上采用沙袋壓制方法進行。4、本發明避免采用沙袋壓制放置時引起粘接對象的錯位，既提高了管壁層合鋁表面的粗糙面，又不使鋁薄裸漏。本發明粘接成型的伸展臂曲率與實際工作狀態吻合。5、本發明采用的紙膠帶既防止打磨超出指定區域，又可防止涂膠黏劑超出指定區域，而且在輔助氣囊擠壓保形96小時，擠出的膠黏劑將隨拆輔助紙膠帶時消除，保障了粘接工藝的整潔度。6、本發明的充氣伸展臂管壁中膠黏劑適合采用刮涂，不采用刷涂，避免了刷涂了產生很多氣泡，而且應用兩次涂膠工藝，保證膠層均勻、無氣泡、無缺膠部位、無富膠等。7、本發明具有操作簡單，成型完好后拆卸簡單，可重復使用的特點。


圖I為本發明的層合鋁薄膜俯視圖；其中，I為成管粘接區A，2為搭扣粘接區，3為
層合鋁薄膜；圖2為本發明的層合鋁薄膜仰視圖；其中，5為成管粘接區B，4為增強條粘接區，3為層合鋁薄膜。
具體實施例方式本發明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式
，還包括各具體實施方式
之間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式的一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法是按照以下步驟進行的一、在層合鋁薄膜的正面，設置搭扣粘接區和成管粘接區A，其中成管粘接區A在層合鋁薄膜一端的邊緣處；在層合鋁薄膜的背面，在與搭扣粘接區對應的位置設置增強條粘接區，在與成管粘接區A所在邊緣的對邊位置處設置相同長度與寬度的成管粘接區B ；二、將層合鋁薄膜表面在除搭扣粘接區、成管粘接區A、增強條粘接區和成管粘接區B之外的區域粘貼紙膠帶；三、將搭扣粘接區、成管粘接區A、增強條粘接區和成管粘接區B用細度為P2000的砂紙沿45度方向打磨I次，打磨力度為f 2牛頓力，打磨后用丙酮清洗干凈；四、在搭扣粘接區和待粘接的搭扣上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min后，將搭扣與搭扣粘接區進行粘接，室溫固化2 3d ；五、在增強條粘接區和待粘接的增強條上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min，然后將增強條與增強條粘接區進行粘接，室溫固化2 3d ；六、在成管粘接區A和成管粘接區B均勻涂膠黏劑，室溫放置30min ;去除紙膠帶， 將圓柱形薄膜氣囊內壓力增至20kPa，然后將層合鋁薄膜包覆在圓柱形薄膜氣囊表面，其中層合鋁薄膜背面與氣囊接觸，將成管粘接區A和成管粘接區B粘接在一起，用繃帶均勻纏繞在層合鋁薄膜表面，然后將氣囊增壓至50kPa，室溫靜置96h后，將氣囊壓力減至正常大氣壓，去除繃帶，即完成充氣伸展臂的管壁的粘接。本實施方式的有益效果為I、本實施方式解決了在普通平面工作臺無法同時粘接弧形增強條和平面形粘扣的題。2、在粘接的區域用細砂紙45度方向打磨，力度約廣2牛頓力，充分增加光滑的層合鋁薄膜的粗糙度，提高了與尼龍搭扣與增強條粘接強度，粘扣與充氣伸展臂管壁之間的平均剝離強度為0. 25KN/m,比原來的粘接工藝強度提高約2倍。3、本實施方式粘接成型需要的擠壓外力，可由輔助氣囊內的壓力控制在50KP得至IJ，而不用采用現有的軟板上采用沙袋壓制方法進行。4、本實施方式避免采用沙袋壓制放置時引起粘接對象的錯位，既提高了管壁層合鋁表面的粗糙面，又不使鋁薄裸漏。本發明粘接成型的伸展臂曲率與實際工作狀態吻合。5、本實施方式采用的紙膠帶既防止打磨超出指定區域，又可防止涂膠黏劑超出指定區域，而且在輔助氣囊擠壓保形96小時，擠出的膠黏劑將隨拆輔助紙膠帶時消除，保障了粘接工藝的整潔度。6、本實施方式充氣伸展臂管壁中膠黏劑適合采用刮涂，不采用刷涂，避免了刷涂了產生很多氣泡，而且應用兩次涂膠工藝，保證膠層均勻、無氣泡、無缺膠部位、無富膠等。7、本實施方式具有操作簡單，成型完好后拆卸簡單，可重復使用的特點。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟四和步驟五中所述的涂膠黏劑的厚度為0. ro. 5mm。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟四和步驟五中所述的室溫固化3d。其它與具體實施方式
一或二相同。通過以下試驗驗證本發明的效果本試驗的一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法是按照以下步驟進行的—、在層合鋁薄膜3的正面，設置搭扣粘接區2和成管粘接區A 1，其中成管粘接區A I在層合鋁薄膜3 —端的邊緣處；在層合鋁薄膜3的背面，在與搭扣粘接區2對應的位置設置增強條粘接區4，在與成管粘接區A I所在邊緣的對邊位置處設置相同長度與寬度的成管粘接區B 5 ；二、將層合鋁薄膜表面在除搭扣粘接區2、成管粘接區A I、增強條粘接區4和成管粘接區B 5之外的區域粘貼紙膠帶；三、將搭扣粘接區2、成管粘接區A I、增強條粘接區和成管粘接區B 5用細度為P2000的砂紙沿45度方向打磨I次，打磨力度為2牛頓力，打磨后用丙酮清洗干凈；四、在搭扣粘接區2和待粘接的搭扣上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min后，將搭扣與待粘接區域2進行粘接，室溫固化3d ；五、在增強條粘接區4和待粘接的增強條上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min，然后將增強條粘結增強條粘接區4，室溫固化3d ；六、在成管粘接區A I和成管粘接區B 5均勻涂膠黏劑，室溫放置30min;去除紙膠帶，將圓柱形薄膜氣囊內壓力增至20kPa，然后將層合鋁薄膜3包覆在圓柱形薄膜氣囊表面，其中層合鋁薄膜3背面與氣囊接觸，將成管粘接區A I和成管粘接區B 5粘接在一起，用繃帶均勻纏繞在層合鋁薄膜3表面，然后將氣囊增壓至50kPa，室溫靜置96h后，將氣囊壓 力減至正常大氣壓，去除繃帶，即完成充氣伸展臂的管壁的粘接。本試驗的層合鋁薄膜俯視圖如圖I所示，層合鋁薄膜仰視圖如圖2所示。本試驗所使用的增強條的制備方法參照申請號為2012101656767，申請日為2012年5月25日，發明名稱為一種纖維復合材料增強條的制備方法，所公布的方法。本試驗所述的圓柱形薄膜氣囊采購自杭州千野氣模制品有限公司。本試驗所述的層合鋁薄膜的制備方法，詳見林國昌的哈爾濱工業大學工學碩士論文《鋁/聚合物薄膜的層合工藝與高低溫條件下的力學行為研究》的第二章所公開的內容，此論文發表于2003年6月。本試驗的膠黏劑為鐵錨101-F (購買自無錫市康衡化學品有限公司)，按膠粘劑與固化劑質量比為100:25的比例進行配比，其中甲組份為無色或淡黃色半透明粘稠液，其粘度為40 90S，乙組份為無色或淡黃色透明液。攪拌過程中會產生很多氣泡，靜置5 7min后，氣泡基本消失，此后再進行涂膠；其中，所述的甲組份為環氧樹脂，乙組份為氨類固化劑。本試驗的紙膠帶為市面購置的紙膠帶。本發明提出一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法，既解決了光潔度較高面粘接問題，又解決了弧面和平面粘接在薄膜上的問題。本發明可用于充氣式重力梯度桿、太陽帆的充氣展開支撐皮、太陽能帆板、大口徑天線充氣展開支撐臂、充氣展開的超長型單極和雙極天線、衛星桁架結構、遮陽罩等結構的加工成型工藝中。
權利要求
1.一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法，其特征在于充氣伸展臂的管壁粘接成型方法是按照以下步驟進行的 一、在層合鋁薄膜的正面，設置搭扣粘接區和成管粘接區A，其中成管粘接區A在層合鋁薄膜一端的邊緣處；在層合鋁薄膜的背面，在與搭扣粘接區對應的位置設置增強條粘接區，在與成管粘接區A所在邊緣的對邊位置處設置相同長度與寬度的成管粘接區B ; 二、將層合鋁薄膜表面在除搭扣粘接區、成管粘接區A、增強條粘接區和成管粘接區B之外的區域粘貼紙膠帶； 三、將搭扣粘接區、成管粘接區A、增強條粘接區和成管粘接區B用細度為P2000的砂紙沿45度方向打磨I次，打磨力度為廣2牛頓力，打磨后用丙酮清洗干凈； 四、在搭扣粘接區和待粘接的搭扣上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min后，將搭扣與搭扣粘接區進行粘接，室溫固化2 3d ； 五、在增強條粘接區和待粘接的增強條上均勻涂膠黏劑，室溫放置30min，然后將增強條與增強條粘接區進行粘接，室溫固化2 3d ； 六、在成管粘接區A和成管粘接區B均勻涂膠黏劑，室溫放置30min;去除紙膠帶，將圓柱形薄膜氣囊內壓力增至20kPa，然后將層合鋁薄膜包覆在圓柱形薄膜氣囊表面，其中層合鋁薄膜背面與氣囊接觸，將成管粘接區A和成管粘接區B粘接在一起，用繃帶均勻纏繞在層合鋁薄膜表面，然后將氣囊增壓至50kPa，室溫靜置96h后，將氣囊壓力減至正常大氣壓，去除繃帶，即完成充氣伸展臂的管壁的粘接。
2.根據權利要求I所述的一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法，其特征在于步驟四和步驟五中所述的涂膠黏劑的厚度為0. ro. 5mm。
3.根據權利要求I所述的一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法，其特征在于步驟四和步驟五中所述的室溫固化3d。
全文摘要
一種充氣伸展臂的管壁粘接成型方法，它涉及管壁粘接成型方法。本發明要解決現有在普通平面工作臺無法同時粘接弧形增強條和平面形粘扣的問題。本發明的方法為一、對層合鋁薄膜搭扣粘接區、成管粘接區A、增強條粘接區和成管粘接區B進行打磨，再用丙酮清洗；二、涂膠黏劑，室溫放置30min，先粘結尼龍搭扣，再粘結增強條；三、將圓柱形薄膜氣囊內壓力增至20kPa，將層合鋁薄膜包覆在氣囊上，均勻纏繞繃帶，再增壓至50kPa，室溫靜置96h后，減壓，去除繃帶，即完成。本發明的粘扣與充氣伸展臂管壁之間的平均剝離強度為0.25kN/m，比原來的粘接工藝強度提高約2倍。本發明應用于充氣伸展臂管壁領域。
文檔編號F16B11/00GK102758816SQ20121026171
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月26日 優先權日2012年7月26日
發明者于堯炳, 衛劍征, 張勝, 李兵, 楊霞, 汪逸然, 王偉志, 譚惠豐, 趙秀蘭, 高樹義 申請人:哈爾濱工業大學