專利名稱：小型無人機專用蜂窩復合材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于航空領域，涉及無人機，尤其是一種小型無人機專用蜂窩復合材料。
背景技術：
我國小型無人機行業(yè)起步較晚，設計過程中在外形、規(guī)格尺寸和搭載的設備方面一般是參考國外現(xiàn)役無人機設計，但是在玻璃鋼制作工藝水平方面設計路線陳舊，造成一些型號無人機在機體重量、結(jié)構(gòu)設計和材料強度等方面與國外90年代同類產(chǎn)品近似，沒有太大突破。近幾年來，我國復合材料工業(yè)的新技術和新材料發(fā)展較快，復合材料是一種新興材料，在飛行器上應用正處在發(fā)展階段，因其材料質(zhì)輕、抗沖擊強度高、溫差變形小(因溫度的差異而造成的“蠕變”)、抗老化(可使用壽命延長)，防腐蝕、雷電、靜電及各種材料間相容性高等特性，在許多行業(yè)使用非常廣泛。蜂窩復合結(jié)構(gòu)在飛機上應用比較廣泛，如翼面、艙面、舵面、壁板、地板、雷達罩等； 在航空航天領域，如內(nèi)裝飾板、雷達天線罩、導彈翼等，一般用鋁、鎂合金和碳纖維材料制作蜂窩材料，重量輕，成型后強度高。蜂窩復合結(jié)構(gòu)主要是由面板(蒙皮)與蜂窩芯材通過膠粘劑粘結(jié)成的層狀復合結(jié)構(gòu)，航天航空行業(yè)蜂窩材料，都是比較厚實且材料重的型號，單面用面板封閉的較多，其他行業(yè)使用的更不適宜使用。通過檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本專利申請相同的公開文獻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種重量輕、強度高、結(jié)構(gòu)科學、 壽命較長、成本低廉的小型無人機專用蜂窩復合材料。本發(fā)明解決其技術問題是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種小型無人機專用蜂窩復合材料，由面板與蜂窩夾層通過膠粘劑粘結(jié)成的層狀復合結(jié)構(gòu)，其特征在于所述面板由外面板、蜂窩夾層、內(nèi)面板所構(gòu)成的層狀復合結(jié)構(gòu)，其中外面板依次由環(huán)氧罩光漆、面漆、外玻璃纖維層構(gòu)成，內(nèi)面板依次由里玻璃纖維層、碳纖維混編布層構(gòu)成，蜂窩夾層固裝在外面板的外玻璃纖維層與內(nèi)面板的里玻璃纖維層之間，各層通過模具采用熱固性樹脂進行粘接，凝固后即成成品。而且，所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂，包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂。而且，所述玻璃纖維布的厚度為0. lmm-o. 5mm ；碳纖維混編布為碳纖維布與玻璃纖維布經(jīng)緯編織而成，其厚度0. lmm-0. 5mm ；所述面漆為氨酯漆；所述罩光漆為聚酯漆類。而且，所述蜂窩夾層由蜂窩芯及蜂窩芯材構(gòu)成，蜂窩芯的每目的直徑為3mm，高度 3mm ；蜂窩芯材為鋁箔、芳綸紙、玻璃紙或牛皮紙。而且，在連接部位、承力部位的蜂窩芯內(nèi)加裝有玻璃微珠。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是
1、本復合材料整體連接強度高，質(zhì)輕，彎曲剛度大，飛行抗風壓能力強。2、本復合材料隔音，隔熱，抗共振效果好。3、本復合材料防火，防潮，耐磨，抗腐蝕，抗沙塵。4、本復合材料成型后表面平整度高，熱脹冷縮變形小，蜂窩凹槽不明顯。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)斷面示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。一種小型無人機專用蜂窩復合材料，參見圖1，由面板與蜂窩夾層通過膠粘劑粘結(jié)成的層狀復合結(jié)構(gòu)。其中，面板包括外面板由環(huán)氧罩光漆1、面漆2、外玻璃纖維層3構(gòu)成， 內(nèi)面板由里玻璃纖維層5、碳纖維混編布層6構(gòu)成，蜂窩夾層4固裝在外面板的外玻璃纖維層與內(nèi)面板的里玻璃纖維層之間。本復合材料的斷面結(jié)構(gòu)自里向外依次為碳纖維混編布層、里玻璃纖維層、蜂窩芯夾層、外玻璃纖維層、面漆及環(huán)氧罩光漆。上述各層通過模具采用熱固性樹脂進行粘接，凝固后即成成品。本實施例中，采用的熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂，包括雙酚A型環(huán)氧樹脂，雙酚S型環(huán)氧樹脂，雙酚F型環(huán)氧樹脂，作用是粘接或者滲透粘接各物質(zhì)。所用玻璃纖維布的厚度為0. lmm-0. 5mm，作用是為了組織結(jié)構(gòu)連接和增加平面強度。所用碳纖維混編布的厚度 0. lmm-0. 5mm,由碳纖維布與玻璃纖維布經(jīng)緯編織而成，作用是為增加結(jié)構(gòu)強度和減輕重量。所采用的蜂窩夾層由蜂窩芯及蜂窩芯材構(gòu)成，蜂窩芯由根據(jù)需要設定目數(shù)，每目的直徑為3mm，高度3mm ；蜂窩芯材為鋁箔、芳綸紙、玻璃紙和牛皮紙等，在屬于連接部位、承力部位的蜂窩芯內(nèi)加裝玻璃微珠，以提高該部位的強度。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點是質(zhì)輕，彎曲剛度大。所采用的面漆為氨酯漆，作用是美化和防止表面老化。所采用的罩光漆，為聚酯漆類，作用是增加光潔度和保護面漆表面。本發(fā)明所制造的小型無人機，針對設計圖形曲面的彎曲度，延展鋪設時不宜使用超過3mm以上的厚度，蜂窩芯的密度間距應在3-4mm之間，經(jīng)過多種試驗和測試，不宜使用鋁鎂合金和碳纖維蜂窩材料，應使用芳綸紙材料，它與環(huán)氧樹脂基有很好親和性。在采購此種蜂窩芯材料過程中發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外還沒有這種規(guī)格的產(chǎn)品，航天航空行業(yè)蜂窩的材料，都是比較厚實且材料重的型號，單面用面板封閉的較多，其他行業(yè)使用的更不適宜使用。在需求不能滿足設計的狀況下，我們自行設計了圖紙，由專業(yè)生產(chǎn)蜂窩材料的廠商為我專門生產(chǎn)了這種適合小型無人機“蜂窩復合結(jié)構(gòu)”工藝使用的這種蜂窩芯(請注意 這是沒有面板連接的)。目前國內(nèi)無人機行業(yè)還沒有廠家應用這種最新的蜂窩芯材料。本發(fā)明的簡要制造工藝為(1)材料準備(2)漆層噴制在清理后的成型模具模腔內(nèi)噴三遍罩光漆，漆層厚度控制在 0. 2-0. 3mm ；然后直接噴三遍面漆，并找平使漆層均勻，常溫固化；
(3)刷涂環(huán)氧樹脂、鋪放玻璃纖維布在漆層上刷涂環(huán)氧樹脂，然后鋪放玻璃布， 并用毛刷將玻璃纖維布在環(huán)氧樹脂上刷平；(4)鋪放蜂窩芯、補強在玻璃纖維布上鋪放蜂窩芯，之后，在受力部位進行補強， 如在連接部位、承力部位，在蜂窩芯內(nèi)加裝玻璃微珠，然后再將玻璃纖維布以及碳纖混編布鋪上，刷環(huán)氧樹脂，將蜂窩芯的微珠封裝，常溫固化后，脫模；(5)真空定型將上述脫模后的構(gòu)件放入真空袋內(nèi)，放入暖房內(nèi)抽真空，暖房溫度 80-100°C，負壓-0. 8兆帕，時間3小時，取出；真空袋采用具有良好延展性和高強度的尼龍膜或類似材料制成，用粘性的密封膠條與模具粘接在一起，將制件包裹在內(nèi)，抽真空對制件施加壓力。真空袋內(nèi)通常要放有透氣氈以使真空導路通暢。(6)合模、修邊將兩個構(gòu)件合模，接口處用碳纖維絲采用環(huán)氧樹脂將接口封裝， 然后放入暖房固化，暖房溫度80-100°C，時間3小時，出殼，清邊打眼、安裝部件，即得成品。本發(fā)明所制造的蜂窩復合材料，通過檢測，在環(huán)境溫度_40°C +55°C，濕度為 95%范圍內(nèi)不會產(chǎn)生變形和”蠕變”，抗酸\堿，承受震動頻率20Hz 2000Hz不會斷裂開膠.用此工藝生產(chǎn)的制品外形尺寸檢測，10件/組尺寸長度誤差為士0.01mm.符合國家相關標準。
權(quán)利要求
1.一種小型無人機專用蜂窩復合材料，由面板與蜂窩夾層通過膠粘劑粘結(jié)成的層狀復合結(jié)構(gòu)，其特征在于所述面板由外面板、蜂窩夾層、內(nèi)面板所構(gòu)成的層狀復合結(jié)構(gòu)，其中外面板依次由環(huán)氧罩光漆、面漆、外玻璃纖維層構(gòu)成，內(nèi)面板依次由里玻璃纖維層、碳纖維混編布層構(gòu)成，蜂窩夾層固裝在外面板的外玻璃纖維層與內(nèi)面板的里玻璃纖維層之間，各層通過模具采用熱固性樹脂進行粘接，凝固后即成成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型無人機專用蜂窩復合材料，其特征在于所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂，包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型無人機專用蜂窩復合材料，其特征在于所述玻璃纖維布的厚度為0. lmm-0. 5mm ；碳纖維混編布為碳纖維布與玻璃纖維布經(jīng)緯編織而成，其厚度 0. lmm-0. 5mm ；所述面漆為氨酯漆；所述罩光漆為聚酯漆類。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型無人機專用蜂窩復合材料，其特征在于所述蜂窩夾層由蜂窩芯及蜂窩芯材構(gòu)成，蜂窩芯的每目的直徑為3mm，高度3mm ；蜂窩芯材為鋁箔、芳綸紙、玻璃紙或牛皮紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的小型無人機專用蜂窩復合材料，其特征在于在連接部位、承力部位的蜂窩芯內(nèi)加裝有玻璃微珠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小型無人機專用蜂窩復合材料，由面板與蜂窩夾層通過膠粘劑粘結(jié)成的層狀復合結(jié)構(gòu)，所述面板由外面板、蜂窩夾層、內(nèi)面板所構(gòu)成的層狀復合結(jié)構(gòu)，其中外面板依次由環(huán)氧罩光漆、面漆、外玻璃纖維層構(gòu)成，內(nèi)面板依次由里玻璃纖維層、碳纖維混編布層構(gòu)成，蜂窩夾層固裝在外面板的外玻璃纖維層與內(nèi)面板的里玻璃纖維層之間，各層通過模具采用熱固性樹脂進行粘接，凝固后即成成品。本復合材料整體連接強度高，質(zhì)輕，彎曲剛度大，飛行抗風壓能力強，隔音，隔熱，抗共振效果好，防火，防潮，耐磨，抗腐蝕，抗沙塵，成型后表面平整度高，熱脹冷縮變形小，蜂窩凹槽不明顯。
文檔編號B32B17/02GK102241166SQ20111009579
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者權(quán)軍, 田凱 申請人:天津全華時代航天科技發(fā)展有限公司