电缆整流罩组件的封装定型工艺
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202410024911.1 | 申请日 | 2024-01-08 |
| 公开(公告)号 | CN117818082A | 公开(公告)日 | 2024-04-05 |
| 申请人 | 河南中机华远机械工程有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 季恺; 许来斌; 武永飞; 李小玉; 郭柯柯; 杜娜娜; | 第一发明人 | 季恺 |
| 权利人 | 河南中机华远机械工程有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 河南中机华远机械工程有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：河南省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：河南省郑州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：河南省郑州市郑州高新开发区樱花街5号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：450000 |
| 主IPC国际分类 | B29C69/00 | 所有IPC国际分类 | B29C69/00 ; B05D1/38 ; B05D3/12 ; B64C1/40 ; B64C7/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 8 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 郑州明华专利代理事务所 | 专利代理人 | 徐群锋; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 电缆 整流罩组件的封装定型工艺，涉及 飞行器 隔热 防护领域，包括对待涂覆表面清理吹砂处理；利用制备包含 硅 酮 树脂 类隔热材料、 固化 剂以及 溶剂 油的防热涂料混合料来 喷涂 内隔 热层 ；电缆定型；利用耐高温硅 橡胶 密封剂 作为胶粘剂将电缆在整流罩内 定位 粘接；通过配制用于灌封定型的隔热涂料混合料来实现对电缆整流罩灌封等工艺流程。本发明工艺使 工件 内形成的内隔热层具有低 密度 、高强度及良好的柔韧性，具有优异的隔热性能；可以实现电缆整流罩内表面的高效隔热防护、电缆的有效固定，满足电缆‑整流罩组件的隔热、固定、减重等性能设计要求。 | ||
| 权利要求 | 1.一种电缆整流罩组件的封装定型工艺，其特征在于：包括以下步骤： |
||
| 说明书全文 | 电缆整流罩组件的封装定型工艺技术领域背景技术[0002] 电缆‑整流罩组件是飞行器的重要部件之一，由电缆和整流罩组成以覆盖于飞行器舱段外侧，承受着高速飞行过程中大量的启动载荷和热载荷，其内部电缆作为飞行器各个系统之间信息传输的重要通道，是保障信号输入输出的重要部件，对整个飞行器的性能和使用寿命起到十分重要的保障作用。 [0003] 当飞行器高速飞行过程中，由于飞行器与周围空气的摩擦，整流罩表面温度会因为气动热效应在短时间内急剧上升，加之高速高压冲刷气流等恶劣服役环境，大量的气动载荷和热载荷作用于电缆‑整流罩组件上，对其内部电缆和电路器件的正常工作造成巨大影响，为保证组件内各个电气器件的正常工作，需要对电缆‑整流罩进行隔热防护。 [0004] 目前，最常用的电缆整流罩表面隔热防护措施是通过外表面喷涂防热涂层，但是由于随着飞行速度的不断攀升，高超声速飞行已经成为常态，仅通过外表面隔热涂层难以隔绝气动热载荷的全部热量。因此为了减少向内部传递过高的热量，需要对电缆整流罩内表面粘贴隔热棉或者喷涂内隔热层，同时为了避免装配时内部电子器件间的相互电磁干涉，需要对电缆进行灌装固定。 [0005] 针对上述问题，本发明通过采用喷涂内隔热层、电缆定型以及电缆灌封等工艺过程，并根据电偶腐蚀、热膨胀系数、摩擦副硬度、耐溶剂和耐介质等方面选择与之相匹配的材料体系，形成了一套电缆‑整流罩组件内表面涂覆工艺流程，将灌封材料填充至电缆整流罩组件的内部，以保护整流罩内部的电子元件不受环境因素的影响，并为后续产品性能的稳定提升提供了工艺保障。 发明内容[0007] 本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种电缆整流罩组件的封装定型工艺，包括以下步骤：S1、采用辅料溶剂油对工件待涂覆区域进行擦拭清理并吹砂处理，保证待涂覆区域表面平整光滑； S2、按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂=（3‑8）:（60‑150）的重量比配制底处理剂I，配制完成后熟化5～10min待用； S3、将上述底处理剂I喷涂至工件待涂覆表面，喷枪压力0.2～0.4MPa，喷涂1～2遍，喷涂后在室温下晾置0.5～2h； S4、喷涂内隔热层：按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100:（3‑4）:（1‑ 100）的称量比制备防热涂料混合料，该混合料的粘度在18‑25s；将所述混合料喷涂至工件待涂覆表面，喷涂1～3遍，喷枪压力0.2～0.4MPa，将喷涂好的工件室温下放置3‑15天至完全固化； S5、对固化完全的工件内表面防热涂层打磨平整，再使用辅料溶剂油对定型后的电缆和工件防热涂层表面擦拭干净，定型后的电缆整体被防热涂料覆盖，表面平整无气孔，电缆无弯折扭曲现象； S6、将电缆在整流罩内定位粘接：将工件安装在定型模具上，并利用耐高温硅橡胶密封剂作为胶粘剂将电缆固定粘接在整流罩内部，每根整流罩所用粘接密封剂的胶料为30～35g，且粘接密封剂的刷涂的胶层厚度在0.5～0.6mm；之后室温下固化20～30h； S7、电缆整流罩灌封，包括以下过程： （1）硅酮树脂类隔热材料:固化剂=（1‑2）:（2‑4）的重量比配制底处理剂II，配制完成后熟化5～10min；再蘸取所述底处理剂II刷涂至定型电缆的表面和待灌封内隔热层表面，刷涂完成后室温下晾置1～2h； （2）将灌封模具放置在工件内，按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100: （3‑4）:（30‑60）的比例配制用于灌封定型的隔热涂料混合料，该混合料的粘度在23～30s； 经真空除气3‑5min后再静置熟化5‑10min待用； （3）将上述用于灌封定型的隔热涂料混合料缓慢注入电缆与已经喷涂好的内隔热层之间，并将定型后的线缆粘贴在隔热层上，侧边灌满涂料后，再将涂料均匀灌入线缆顶面，待流平后检查表面无气泡并将上模放平压紧，清理溢出的涂料，在室温下定型晾置10‑ 18小时； S8、将灌封模具从工件内取出，去除多余毛边涂料，对形成的灌封体表面进行修整即可完成对电缆整流罩组件的封装定型工作。 [0008] 进一步地，所述S1中选用80～120目的棕刚玉砂、压力0.2～0.6 MPa、喷射距离200～400mm、移动速度3～6m/min来对待涂覆表面进行吹砂处理。 [0009] 进一步地，所述S4中硅酮树脂类隔热材料主要成分为高分子硅橡胶有机弹性材料；所述固化剂主要成分为正硅酸乙酯脱醇型固化剂；溶剂油主要成分为石油醚。 [0010] 进一步地，所述S6中使用耐高温复合材料线卡将电缆前后端固定在整流罩内部，将所述耐高温硅橡胶密封剂涂抹于线卡和工件内线卡粘接处，以将电缆线卡固定粘接在工件内，粘接完成后用线卡固定块进行固定，室温下固化。 [0011] 进一步地，所述耐高温硅橡胶密封剂为RTV‑400系列粘接剂。 [0012] 进一步地，所述S6中刷涂每根整流罩的底处理剂用量5‑7g；室温下15～25℃下固化晾置。 [0013] 进一步地，所述S7中配置用于灌封定型的隔热涂料混合料，每根整流罩用量40～50g；该用于灌封定型的隔热涂料混合料的配制方法包括：将硅酮树脂类隔热材料在容器内均匀搅拌2‑3min后称量，按照比例加入溶剂油；再次均匀搅拌至无沉淀物后按照比例加入固化剂搅拌均匀形成混合物，将所述混合物置于除真空容器内6×100～10×100Pa的压力下5‑8min后静置熟化即成。 [0014] 进一步地，所述S7中上模放平压紧的压装压力为20～30kgf，定型晾置室温在15～25℃、湿度45～70%环境下。 [0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的电缆整流罩组件的封装定型工艺，包括喷涂内隔热层、电缆定型、电缆灌封等工艺流程，形成了一套关于电缆整流罩组件内表面涂覆工艺流程，为后续产品性能的稳定提供了工艺保障。本发明通过在整流罩内表面喷涂防热涂料，使其形成的内隔热层具有低密度、高强度及良好的柔韧性，并且其长期耐热温度可达500℃以上，具有优异的隔热性能。 [0016] 本发明提供的灌封材料，由硅酮树脂类隔热材料、防热涂料固化剂以及辅料溶剂油组成，重量轻、增量少，不仅满足强量化及粘接要求，并且由于电缆整流罩内表面隔热涂层与电缆灌封所用材料组分相同，因此二者的相容性和结合力更强，从而能够有效避免灌封体脱粘、开裂等现象的发生。 [0017] 本发明先将电缆定型后再进行了灌封，从而有效避免了电缆整流罩组件经受较高气动载荷时，内部电缆会随组件震动而发生移位、脱落，从而对内部电子器件产生干涉并影响其正常工作的问题。并且在工艺中将定型后的电缆灌封在工件内，一方面保证了电缆与内隔热层结合界面贴合紧密，另一方面采用工装预压方式可有效避免电缆的折弯、翘曲现象。 [0018] 灌封时会提前预留出控制装置的有效安装空间，保证与线缆无安装干涉，灌封体避让其它安装要素；且电缆这整流罩内的定型位置前后端插头能够顺利与其连接的壳体安装插接，保证了电缆的通讯畅通，保证电性能的稳定正常。同时，组件涂覆成型后的性能测试结果均符合指标要求，该封装定型工艺可以实现电缆整流罩内表面的高效隔热防护、电缆的有效固定，满足电缆‑整流罩组件的隔热、固定、减重等性能设计要求。实施方式 [0019] 下面结合实施例对本发明进一步说明。 [0020] 本发明提供了一种电缆整流罩组件的封装定型工艺的技术方案，其中电缆整流罩灌封是指将灌封材料填充至电缆整流罩的内部，以保护整流罩内的电子元件不受环境等因素的影响，保证设备的正常运行；本发明中使用的灌封材料是根据电偶腐蚀、热膨胀系数、摩擦副硬度、耐溶剂和耐介质等方面所选择的与工件相匹配的材料体系，其相容性和结合力更优。实施例 [0021] 本实施例提供一种电缆整流罩组件的封装定型工艺，具体包括以下步骤：1、清理吹砂：采用辅料溶剂油对工件待涂覆区域进行擦拭，擦拭后对待涂覆区域进行吹砂处理，选用80～120目混合棕刚玉砂、压力0.3MPa、喷射距离200～300mm、移动速度 3m/min，吹砂后表面整体色泽一致，无砂灰和多余物，喷涂前用溶剂再次对待涂覆表面进行擦拭。 [0022] 2、底料涂覆：按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂=5:95的重量比配制底处理剂I，配制完成后熟化5min；之后将上述底处理剂I喷涂至工件待涂覆表面，喷枪压力0.3MPa，根据实际情况喷涂2遍，喷涂后在室温下晾置1h。本实施例中硅酮树脂类隔热材料的主要成分为高分子硅橡胶有机弹性材料；所述固化剂主要成分为正硅酸乙酯脱醇型固化剂；溶剂油主要成分为石油醚。 [0023] 3、喷涂内隔热层：首先清洗所有待使用容器及工具，如搅拌棒、喷枪等，按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100:3.0:100的重量比称量并混合均匀制备防热涂料混合料，该混合料的粘度在18‑25s；将所述混合料喷涂至工件待涂覆表面，喷涂3遍，喷枪压力0.3MPa，将喷涂好的工件室温下放置8天待完全固化，且在此过程中可对涂层进行修补。此处硅酮树脂类隔热材料和隔热涂料固化剂具有耐高温、强度高以及柔韧性好的作用，溶剂油为稀释溶剂用于调配涂料的粘稠度。 [0024] 4、使用240目砂纸将固化后的防热涂层表面打磨平整，工件内表面隔热涂层经打磨后色泽一致，表面平整、均匀、连续；再使用辅料溶剂油对定型后的电缆和工件防热涂层表面擦拭干净，定型后的电缆整体被防热涂料覆盖，表面平整无气孔，电缆无弯折扭曲现象。 [0025] 5、将电缆在整流罩内定位粘接：先将定型模具水平放置，用压紧块将工件固定在定型模具上，将定型后的电缆平铺在工件内隔热层表面，电缆前后两端用固定座进行固定，将电缆穿入耐高温复合材料线卡，按比例配制耐高温硅橡胶粘接密封剂，除气后均匀涂抹于线卡和工件内线卡粘接处，每根整流罩所用粘接密封剂的胶料为30～35g，且粘接密封剂的刷涂的胶层厚度在0.5～0.6mm；之后室温下固化24h。 [0026] 本实施例中耐高温硅橡胶密封剂为RTV‑400系列粘接剂，是一种高分子化合物，由硅元素和氧元素组成，具有优良的耐温性能和粘接性能，其粘接强度高、密封性能稳定，可以在高温和低温下均能保持良好的密封效果。耐高温复合材料线卡由碳纤维、环氧树脂、纤维增强体、填料等组成，具有轻质、高强度、易加工性、减震性能与隔热性能优良等特点。该耐高温硅橡胶密封剂耐温达200～300℃，耐高温复合材料线卡耐温达300～400℃，两者结合后其耐温可达500～700℃及以上。 [0027] 6、电缆整流罩灌封，具体包括以下过程：（1）按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂=1:2的重量比配制底处理剂II，熟化5min后使用毛刷蘸取该底处理剂II并将其涂刷至定型电缆的表面和待灌封内隔热层表面，刷涂该底处理剂II每根整流罩约5g，刷涂完毕后在室温20℃下晾置2h；其中硅酮树脂类隔热材料和隔热涂料固化剂起到对电缆的粘接定型作用，溶剂油为稀释溶剂用于调配涂料的粘稠度。 [0028] （2）将下模固定模具放置在工件内，该模具与灌封体长度宽度厚度、灌封体在整流罩内的位置等参数保持一致，按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100:3.5:50的比例配制用于灌封定型的隔热涂料混合料，具体制备过程包括：使用搅拌棒手工搅拌硅酮树脂类隔热材料至均匀后盛入容器内称量，按重量比例加入50%的溶剂油，再次搅拌均匀无沉淀物后在加入3.5%的防热涂料固化剂并搅拌均匀，置于除真空容器内6×100Pa的压力下5分钟；该隔热涂料混合料混合的粘度为23～30s，经过真空除气5min后再静置熟化5min后待用；（3）将上述用于灌封定型的隔热涂料混合料灌入注射器内，使用直径为2mm左右的针头注射入电缆与已经喷涂好的内隔热层之间，每根整流罩用料约40g，并将定型后的电缆粘贴在隔热层上，注意注射过程要连续缓慢推进，以防止形成气泡空腔，侧边灌满涂料后，再将涂料均匀灌入电缆的顶面，待流平后检测表面无气泡后将上模放平压紧，上模压装压力为20～30kgf，清理溢出的涂料，并在20℃温度、50%湿度室温环境下定型晾晒12h。 [0029] 7、将灌封模具全部从工件内取出，去除涂覆表面多余毛边涂料，并对灌封体表面的缺陷部分进行修整，待修整后即完成电缆‑整流罩封装定型工作。 [0030] 经过本发明方法在电缆灌封隔热涂料后，电流整流罩内侧灌封体结构规整，非涂覆部位表面清洁、无多余及污染痕迹，灌封体的胶层平整、连续，无裂纹、疏松、孔洞等缺陷，灌封体表面无电缆外漏、脱粘、翘起等异常现象。实施例 [0031] 本实施例提供一种电缆整流罩组件的封装定型工艺，具体包括以下步骤：1、清理吹砂：采用辅料溶剂油对工件待涂覆区域进行擦拭，擦拭后对待涂覆区域进行吹砂处理，选用80～120目混合棕刚玉砂、压力0.5MPa、喷射距离300～400mm、移动速度 5m/min，吹砂后表面整体色泽一致，无砂灰和多余物，喷涂前用溶剂再次对待涂覆表面进行擦拭。 [0032] 2、底料涂覆：按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂=6:114的重量比配制底处理剂I，配制完成后熟化8min；之后将上述底处理剂I喷涂至工件待涂覆表面，喷枪压力0.4MPa，根据实际情况喷涂2遍，喷涂后在室温下晾置1.5h。 [0033] 3、喷涂内隔热层：首先清洗所有待使用容器及工具，如搅拌棒、喷枪等，按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100:3.5:100的重量比称量并混合均匀制备防热涂料混合料，该混合料的粘度在18‑25s；将所述混合料喷涂至工件待涂覆表面，喷涂3遍，喷枪压力0.4MPa，将喷涂好的工件室温下放置10天待完全固化，且在此过程中可对涂层进行修补。 [0034] 4、使用300目砂纸将固化后的防热涂层表面打磨平整，工件内表面隔热涂层经打磨后色泽一致，表面平整、均匀、连续；再使用辅料溶剂油对定型后的电缆和工件防热涂层表面擦拭干净，定型后的电缆整体被防热涂料覆盖，表面平整无气孔，电缆无弯折扭曲现象。 [0035] 5、将电缆在整流罩内定位粘接：先将定型模具水平放置，用压紧块将工件固定在定型模具上，将定型后的电缆平铺在工件内隔热层表面，电缆前后两端用固定座进行固定，将电缆穿入耐高温复合材料线卡，按比例配制耐高温硅橡胶粘接密封剂，除气后均匀涂抹于线卡和工件内线卡粘接处，每根整流罩所用粘接密封剂的胶料为30～35g，且粘接密封剂的刷涂的胶层厚度在0.5～0.6mm；之后室温下固化30h。 [0036] 6、电缆整流罩灌封，具体包括以下过程：（1）按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂=2:4的重量比配制底处理剂II，熟化8min后使用毛刷蘸取该底处理剂II并将其涂刷至定型电缆的表面和待灌封内隔热层表面，刷涂该底处理剂II每根整流罩约6g，刷涂完毕后在室温25℃下晾置2h。 [0037] （2）将下模固定模具放置在工件内，该模具与灌封体长度宽度厚度、灌封体在整流罩内的位置等参数保持一致，按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100:3:40的比例配制用于灌封定型的隔热涂料混合料，具体制备过程包括：使用搅拌棒手工搅拌硅酮树脂类隔热材料至均匀后盛入容器内称量，按重量比例加入40%的溶剂油，再次搅拌均匀无沉淀物后在加入3%的防热涂料固化剂并搅拌均匀，置于除真空容器内8×100Pa的压力下5分钟；该隔热涂料混合料混合的粘度为23～30s，经过真空除气5min后再静置熟化5min后待用； （3）将上述用于灌封定型的隔热涂料混合料灌入注射器内，使用直径为2mm左右的针头注射入电缆与已经喷涂好的内隔热层之间，每根整流罩用料约40g，并将定型后的电缆粘贴在隔热层上，注意注射过程要连续缓慢推进，以防止形成气泡空腔，侧边灌满涂料后，再将涂料均匀灌入电缆的顶面，待流平后检测表面无气泡后将上模放平压紧，上模压装压力为20～30kgf，清理溢出的涂料，并在25℃温度、70%湿度室温环境下定型晾晒15h。 [0038] 7、将灌封模具全部从工件内取出，去除涂覆表面多余毛边涂料，并对灌封体表面的缺陷部分进行修整，待修整后即完成电缆‑整流罩封装定型工作。实施例 [0039] 本实施例提供一种电缆整流罩组件的封装定型工艺，具体包括以下步骤：1、清理吹砂：采用辅料溶剂油对工件待涂覆区域进行擦拭，擦拭后对待涂覆区域进行吹砂处理，选用80～120目混合棕刚玉砂、压力0.6MPa、喷射距离300～400mm、移动速度 6m/min，吹砂后表面整体色泽一致，无砂灰和多余物，喷涂前用溶剂再次对待涂覆表面进行擦拭。 [0040] 2、底料涂覆：按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂=8:150的重量比配制底处理剂I，配制完成后熟化10min；之后将上述底处理剂I喷涂至工件待涂覆表面，喷枪压力0.4MPa，根据实际情况喷涂2遍，喷涂后在室温下晾置2h。 [0041] 3、喷涂内隔热层：首先清洗所有待使用容器及工具，如搅拌棒、喷枪等，按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100:4:100的重量比称量并混合均匀制备防热涂料混合料，该混合料的粘度在18‑25s；将所述混合料喷涂至工件待涂覆表面，喷涂3遍，喷枪压力0.4MPa，将喷涂好的工件室温下放置12天待完全固化，且在此过程中可对涂层进行修补。 [0042] 4、使用400目砂纸将固化后的防热涂层表面打磨平整，工件内表面隔热涂层经打磨后色泽一致，表面平整、均匀、连续；再使用辅料溶剂油对定型后的电缆和工件防热涂层表面擦拭干净，定型后的电缆整体被防热涂料覆盖，表面平整无气孔，电缆无弯折扭曲现象。 [0043] 5、将电缆在整流罩内定位粘接：先将定型模具水平放置，用压紧块将工件固定在定型模具上，将定型后的电缆平铺在工件内隔热层表面，电缆前后两端用固定座进行固定，将电缆穿入耐高温复合材料线卡，按比例配制耐高温硅橡胶粘接密封剂，除气后均匀涂抹于线卡和工件内线卡粘接处，每根整流罩所用粘接密封剂的胶料为30～35g，且粘接密封剂的刷涂的胶层厚度在0.5～0.6mm；之后室温下固化30h。 [0044] 6、电缆整流罩灌封，具体包括以下过程：（1）按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂=2:4的重量比配制底处理剂II，熟化8min后使用毛刷蘸取该底处理剂II并将其涂刷至定型电缆的表面和待灌封内隔热层表面，刷涂该底处理剂II每根整流罩约7g，刷涂完毕后在室温25℃下晾置2h。 [0045] （2）将下模固定模具放置在工件内，该模具与灌封体长度宽度厚度、灌封体在整流罩内的位置等参数保持一致，按照硅酮树脂类隔热材料:固化剂:溶剂油=100:4:60的比例配制用于灌封定型的隔热涂料混合料，具体制备过程包括：使用搅拌棒手工搅拌硅酮树脂类隔热材料至均匀后盛入容器内称量，按重量比例加入60%的溶剂油，再次搅拌均匀无沉淀物后在加入4%的防热涂料固化剂并搅拌均匀，置于除真空容器内10×100Pa的压力下5分钟；该隔热涂料混合料混合的粘度为23～30s，经过真空除气8min后再静置熟化8min后待用；（3）将上述用于灌封定型的隔热涂料混合料灌入注射器内，使用直径为2mm左右的针头注射入电缆与已经喷涂好的内隔热层之间，每根整流罩用料约50g，并将定型后的电缆粘贴在隔热层上，注意注射过程要连续缓慢推进，以防止形成气泡空腔，侧边灌满涂料后，再将涂料均匀灌入电缆的顶面，待流平后检测表面无气泡后将上模放平压紧，上模压装压力为20～30kgf，清理溢出的涂料，并在25℃温度、60%湿度室温环境下定型晾晒18h。 [0046] 7、将灌封模具全部从工件内取出，去除涂覆表面多余毛边涂料，并对灌封体表面的缺陷部分进行修整，待修整后即完成电缆‑整流罩封装定型工作。 |
||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈