一種加工多層隔熱材料固定裝置的方法與流程

2023-09-09 17:17:20 1

本發明涉及太空飛行器熱控制技術領域，具體涉及一種加工多層隔熱材料固定裝置的方法。

背景技術：

在太空飛行器上，多層隔熱材料被大量使用，多層隔熱材料的固定方式一般使用尼龍搭扣或者聚醯亞胺銷釘固定，而尼龍搭扣和銷釘均是使用矽橡膠粘貼在使用多層的結構件或者是設備外表面上。

一般太空飛行器在發射時外表面有整流罩，以保護整星外表面的熱控材料不受氣動衝刷的影響。而對於某些衛星，在發射時無整流罩的變化，星體外表面承受氣動衝刷的影響，氣動加熱會導致衛星外表面結構短時溫度高達200℃以上，再加上發射時振動的影響，使用矽橡膠粘貼的多層隔熱材料，由於短時溫度升高以及整星振動環境的存在，矽橡膠性能下降。另外，對於某些非地球軌道的太空飛行器，在軌會遇到溫度極高或者溫度極低的環境，甚至超出矽橡膠的使用溫度範圍，矽橡膠的使用溫度範圍-100～+150℃，這樣可能會導致粘貼的尼龍搭扣或者銷釘脫落，進而導致多層全部或者部分失效，不能滿足熱控要求。

另外，太空飛行器研製過程中對重量控制較為嚴格，部分太空飛行器上需要使用多層隔熱材料搭建一個相對封閉的空間用來保證設備溫度，太空飛行器上一般使用鋁合金來製作多層隔熱材料的支撐裝置，不能有效減輕重量。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供了一種加工多層隔熱材料固定裝置的方法，能夠保證在溫度過低或者過高時，多層隔熱材料固定裝置不會由於脫落而導致多層隔熱材料失效，且可以有效的減輕對重量的需求。

一種加工多層隔熱材料固定裝置的方法，加工步驟如下：

步驟一：按照多層隔熱材料固定裝置的大小製作成型模具，成型模具是一個半球體；

步驟二：選用楠竹製成八根長竹條和短竹條，竹條厚度4mm，長竹條長度等於成型模具經線方向的長度，短竹條長度為長竹條長度的三分之二；

步驟三：選用楠竹竹絲編織一個大竹圈和小竹圈，楠竹竹絲截面小於2mmX2mm，大竹圈和小竹圈套在成型模具上，共同將沿經線方向的弧長等間距分為三份；

步驟四：加工環形頂圈，厚度1.5mm，外環直徑120mm，內環直徑80mm，頂圈上均勻加工有與長竹條固定的孔，各孔所在位置形成的圓的直徑為100mm；

步驟五：將頂圈放在成型模具的頂端，將長竹條沿成型模具經線方向固定在頂圈上，長竹條沿成型模具周向均勻分布；

步驟六：在成型模具上使用不鏽鋼絲將大竹圈、小竹圈與長竹條的交叉處進行固定；短竹條沿成型模具周向均勻分布，使用不鏽鋼絲將短竹條與大竹圈、小竹圈的交叉處進行固定；

步驟七：對製作好的多層隔熱材料固定裝置進行高溫熱處理，使得多層隔熱材料固定裝置幹透定型；

步驟八：待多層隔熱材料固定裝置組裝定型完畢後，在多層隔熱材料固定裝置的長竹條和短竹條的端部加工用於與多層隔熱材料固定的安裝孔。

進一步地，所述步驟三中在編織大竹圈和小竹圈時，竹節錯開，使竹節均勻分布。

進一步地，所述步驟七中進行高溫熱處理是將製作好的裝置固定在成型模具上，放入烘箱內，使用溫度為50～70℃烘烤兩小時。

進一步地，所述頂圈採用鋁板。

有益效果：

1、本發明使用楠竹製作多層隔熱材料的固定裝置，楠竹集高強、高韌、高彎曲延展性、適當的延展性等於一身，能夠保證在溫度過低或者過高時，由楠竹固定的多層隔熱裝置不會由於脫落而導致多層隔熱材料失效，而且楠竹可以有效減輕重量。

2、本發明使用楠竹製作八根長竹條和短竹條，竹條數量的設置可以在有效減輕重量的情況下，同時保證裝置的穩定性。

3、本發明進行熱處理時使用溫度50～70℃烘烤兩小時，可以使多層隔熱材料固定裝置幹透定型達到最優的效果。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2為頂圈示意圖。

其中，1-頂圈，2-長竹條，3-小竹圈，4-短竹條，5-大竹圈，6-安裝孔。

具體實施方式

下面結合附圖並舉實施例，對本發明進行詳細描述。

本發明提供了一種加工多層隔熱材料固定裝置的方法，多層隔熱材料固定裝置包括：頂圈1，長竹條2，小竹圈3，短竹條4，大竹圈5，如圖1所示。八根長竹條2沿經線方向均勻分布，固定在頂圈1上，小竹圈3和大竹圈5沿緯線方向固定在長竹條2上，八根短竹條沿經線方向固定在大竹圈5和小竹圈3上。

多層隔熱材料固定裝置的加工步驟如下：

步驟一：按照多層隔熱材料固定裝置的大小製作成型模具，成型模具是一個半球體；按照成型模具的形狀大小繪製圖紙，按照圖紙加工各部件；

步驟二：選用楠竹製成八根長竹條2、八根短竹條4，竹條厚度4mm，長竹條2長度等於成型模具經線方向的長度，短竹條4長度為長竹條長度的三分之二；

步驟三：選用楠竹竹絲編織一個大竹圈5和一個小竹圈3，楠竹竹絲截面小於2mmX2mm，大竹圈5和小竹圈套3在成型模具上，共同將沿經線方向的弧長等間距分為三份；在編織時竹節錯開，使竹節均勻分布；

步驟四：加工環形頂圈1，頂圈1採用鋁板，如圖2所示，厚度1.5mm，外環直徑120mm，內環直徑80mm，頂圈1上均勻加工有與長竹條2固定的8個孔，孔的直徑為3.5mm，各孔所在位置形成的圓的直徑為100mm；

步驟五：將頂圈1放在成型模具的頂端，將長竹條2沿成型模具經線方向使用M3螺釘固定在頂圈1上，長竹條2沿成型模具周向均勻分布；

步驟六：在成型模具上使用不鏽鋼絲將大竹圈5、小竹圈3與長竹條2的交叉處進行固定；短竹條4沿成型模具周向均勻分布，使用不鏽鋼絲將短竹條4與大竹圈5、小竹圈3的交叉處進行固定；竹條與竹圈，即經線與緯線方向的交叉處，用不鏽鋼絲捆緊，不允許滑動或鬆開；不鏽鋼絲捆緊處要光滑，儘量做到平整，沒有明顯凸起；此外，不鏽鋼絲捆緊處不允許存在鋼絲鉤頭，以避免劃傷內壁多層件或給內部儀器設備產生影響；

步驟七：對製作好的多層隔熱材料固定裝置進行高溫熱處理，將製作好的裝置固定在成型模具上，放入烘箱內，使用溫度為50～70℃烘烤兩小時，使得多層隔熱材料固定裝置幹透定型；

步驟八：待多層隔熱材料固定裝置組裝定型完畢後，在多層隔熱材料固定裝置的長竹條2和短竹條4的端部加工用於與多層隔熱材料固定的安裝孔6。

綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。