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CN110053277A - 一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法 - Google Patents

一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法 Download PDF

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CN110053277A
CN110053277A CN201910344502.9A CN201910344502A CN110053277A CN 110053277 A CN110053277 A CN 110053277A CN 201910344502 A CN201910344502 A CN 201910344502A CN 110053277 A CN110053277 A CN 110053277A
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vacuum
foam layer
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CN201910344502.9A
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孙宝华
白贺
臧立东
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HARBIN TOPFRP COMPOSITE CO Ltd
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Abstract

一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，它属于复合材料制造工艺领域，具体涉及一种泡沫夹层天线罩单元构件的成型方法。本发明的目的是要解决现有泡沫夹层天线罩单元构件制备工艺存在环境污染、生产效率较低、易产生气泡分层、表面质量较差或成本高的问题。注射成型方法：一、铺放外蒙皮纤维；二、铺放泡沫芯层；三、铺放内蒙皮纤维；四、闭模组装，得到装载试样模具；五、注射树脂；六、固化，得到泡沫夹层天线罩单元构件。有益效果：表观质量还是内部密实性都十分优良，生产效率高，安全环保。本发明主要用于制备泡沫夹层天线罩单元构件。

Description

一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法
技术领域
本发明属于复合材料制造工艺领域，具体涉及一种泡沫夹层天线罩单元构件的成型方法。
背景技术
雷达天线罩又称电磁窗，是安装在雷达天线外面的保护罩，其主要用途是在不影响雷达天线发射或接收电磁波的条件下，防止恶劣环境对雷达天线正常工作状态的影响和干扰，确保雷达天线在各种气象工况下全天候正常工作，提高雷达天线可用度、可靠性和使用寿命，综合效益十分明显。
大尺寸天线罩一般采用拼装式结构(见图1)，由便于生产和运输的尺寸适中的单元构件(见图2)，在雷达现场进行拼接组装，形成拼装式天线罩整体。为了满足电磁波传输和罩体结构强度，其单元构件主要是由玻璃钢复合材料制造，且一般采用夹层结构，充分发挥玻璃钢蒙皮和泡沫、蜂窝等夹芯的各自特性。
天线罩的单元构件，可以采用传统成型工艺制造。这些已经工业化应用的传统工艺，包括湿法阴阳模真空袋压成型工艺(见图3)、预浸料热压罐成型工艺、真空导流成型工艺(VIP)、树脂传递模塑成型工艺(RTM)等。各种工艺有其独特优点但也存在各自的不足，其中湿法阴阳模真空袋压成型工艺，虽然产品内外表面光滑、设备和模具投资较小、员工操作较容易，但是作业环境较差、产品易出现气泡分层等质量问题；预浸料热压罐成型工艺，虽然产品质量优良、作业环境较好，但是材料和设备投入较大，材料需要冷藏，固化需要热压罐加热加压，因此造成产品成本较高；真空导流成型工艺(VIP)，是先铺放夹层结构的增强纤维和芯材，然后放好真空袋并抽真空，树脂将通过真空负压被导入到增强纤维及泡沫芯材的间隙中，固化后就形成夹层结构玻璃钢，由于是在封闭状态下浸渍树脂，树脂气味挥发较少，生产环境适宜，但是生产天线罩单元构件时由于透波要求，蒙皮一般铺放增强纤维层较薄，泡沫芯材禁止开槽，这使树脂导入浸渍过程缓慢，生产周期相对较长；树脂传递模塑成型工艺(RTM)，虽然具备真空导流成型工艺的优点，并且树脂注入较快，生产周期较短，但是对模具的强度要求较高，导致模具成本高、重量大，闭合或打开模具时需要液压机械辅助。
发明内容
本发明的目的是要解决现有泡沫夹层天线罩单元构件制备工艺存在环境污染、生产效率较低、易产生气泡分层、表面质量较差或成本高的问题，而提供一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法。
一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，所述泡沫夹层天线罩单元构件包括外蒙皮1、泡沫芯材2、内蒙皮3和连接边肋4，采用注射成型装置完成泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型，所述注射成型装置包括模具、压力罐F-7、真空设备F-8、树脂罐F-9和空气压缩设备F-10；
模具包括阴模F-1、阳模F-2、真空袋F-3、密封条F-4、抽真空口F-5和树脂注射接口F-6；抽真空口F-5设置在阴模F-1右侧端部；树脂注射接口F-6设置在阳模F-2上，且树脂注射接口F-6穿过阳模F-2；阳模F-2设置在阴模F-1上，真空袋F-3设置在阳模F-2上，树脂注射接口F-6穿过真空袋F-3，且在树脂注射接口F-6与真空袋F-3接触处设置密封垫F-6-1；在阳模F-2的边、角最高点处设置排气孔
压力罐F-7上设置压力安全阀F-7-1和压力表F-7-2；模具设置在压力罐F-7内；
树脂罐F-9通过树脂管道与树脂注射接口F-6连通；
真空设备F-8与抽真空口F-5连通；
空气压缩设备F-10分别与树脂罐F-9和压力罐F-7连通；
空气压缩设备F-10与压力罐F-7通过管道连通，且管道上设置压力罐加压阀门F-10-1；
空气压缩设备F-10与树脂罐F-9通过管道连通，且管道上设置树脂罐加压阀门F-10-2；
真空设备F-8与抽真空口F-5通过管道连通，且管道上设置真空阀门F-8-1；
具体操作过程如下：
一、铺放外蒙皮纤维：①、按照实际情况确定外蒙皮1中玻璃纤维方格布的铺放层数n，n＞3；②、先在阴模F-1表面涂覆玻璃钢成型专用的脱模剂，然后在玻璃钢成型专用的脱模剂表面均匀喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；③、在玻璃纤维固定胶表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2，④、重复步骤一③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到n时，即完成铺放外蒙皮纤维；
二、铺放泡沫芯层：①、按照实际情况选择硬质泡沫板材作为原料，在硬质泡沫板材表面先打通孔，通孔孔径小于2mm，通孔均匀分布，通孔的分布密度为600个/m2～1000个/m2，得到泡沫夹层单元块；②、检查和修正泡沫夹层单元块与阴模F-1的符合性，在泡沫夹层单元块放置重物，并继续检查和修正泡沫夹层单元块与阴模F-1的符合性，然后在施加重物的条件下以泡沫夹层单元块之间的间隙为4mm～6mm在阴模F-1上进行泡沫夹层单元块拼接，利用发泡剂进行填充粘接，所述发泡剂的材质与硬质泡沫板材的材质相同，发泡剂硬化后取下泡沫夹层单元块上放置的重物，并将发泡剂溢出的泡沫切除并打磨平整，然后进行熟化处理，得到粗泡沫芯层；③、利用与阳模剖面一致的样板检查和修正粗泡沫芯层与阳模的符合性；即完成铺放泡沫芯层；
三、铺放内蒙皮纤维：①、按照实际情况确定内蒙皮3中玻璃纤维方格布的铺放层数m，m＞3；②、在阳模F-2的树脂注射接口F-6正下方，在泡沫芯层上开注胶孔2-1；③、在泡沫芯层表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；④、重复步骤三③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到m时，即完成铺放内蒙皮纤维；
四、闭模组装：以阳模F-2对正阴模F-1上定位用的限位构件形式闭合阴模F-1和阳模F-2，用真空袋F-3包覆阳模F-2，所述真空袋F-3包括真空袋膜、导气毡和尼龙缠绕管，尼龙缠绕管沿着阳模F-2的周边环形布置，且尼龙缠绕管覆盖抽真空口F-5，由尼龙缠绕管和抽真空口F-5组成贯通的抽真空口通道，在真空袋膜与阳模F-2之间设置导气毡，利用密封条F-4将真空袋膜与阴模F-1的边缘接触处密封，得到装载试样模具；
五、注射树脂：将装载试样模具置于压力罐F-7中，通过树脂管道将树脂注射接口F-6与树脂罐F-9连通，通过真空管将真空设备F-8与抽真空口F-5连通，打开加压阀门F-10-1，使压力罐F-7内的正压力达到设定值P1，P1＝0.2MPa～0.4MPa，启动真空设备F-8，打开真空阀门F-8-1，对真空袋F-3进行抽真空，当真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa时，打开树脂阀门F-9-1和树脂罐加压阀门F-10-2，将树脂罐F-9内树脂按压力P2通过树脂管道注入至内蒙皮纤维表面，P2＜P1，且P2＝0.2MPa～0.4MPa，树脂通过注胶孔2-1注入至外蒙皮纤维表面，使树脂充分浸渍模具内部，然后关闭树脂阀门F-9-1和树脂罐加压阀门F-10-2；
六、固化：在压力罐F-7内正压力为P1和真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa条件下进行室温固化，观察树脂罐F-9内剩余树脂，当树脂罐F-9内剩余树脂凝胶后，继续在压力罐F-7内正压力为P1和真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa条件下室温固化≥1h，得到泡沫夹层天线罩单元构件。
本发明原理及有益效果：
一、本发明得到泡沫夹层天线罩单元构件无论是表观质量还是内部密实性都十分优良，基本可消除单元构件内部的气泡和分层现象，因为该工艺借鉴了阴阳模真空袋压成型产品由模具塑造的良好表观质量、真空导流成型产品内部密实无气泡、预浸料成型产品树脂含量较低等工艺优点。
二、本发明得到泡沫夹层天线罩单元构件生产效率高，在真空辅助和正压力推动下，注射成型的树脂浸渍速度大于真空导流成型工艺的树脂浸渍速度，明显提高了生产作业效率(树脂浸渍时间能减少50％以上)。
三、本发明得到泡沫夹层天线罩单元构件，生产环境安全环保，由于注射树脂是密闭作业，极大地减少了树脂气味的挥发，保证了良好的作业环境，有利于作业人员的身心健康。
四、本发明得到泡沫夹层天线罩单元构件树脂含量低、产品重量轻、透波性能和结构强度都优于其它成型工艺。因为本发明注射成型工艺，其成型过程中注射进入模具内的树脂仅是填充了玻璃纤维之间和玻璃纤维与泡沫芯层之间的缝隙，比湿法铺放阴阳模成型工艺能够明显减少树脂用量。因此本发明注射成型的天线罩单元构件重量相应减轻，内外蒙皮厚度相应减薄，这些都会降低对电磁波透过性能的影响；同时采用真空袋和压力罐辅助树脂注射成型，杜绝了单元构件内部气泡分层缺陷问题，保证了各层间材料粘接的可靠性，能够提高大尺寸天线罩的结构强度、使用寿命和安全可靠性。
附图说明
图1是尺寸拼接式雷达天线罩结构示意图；
图2是泡沫夹层天线罩单元构件的剖面结构示意图，图中1表示外蒙皮，2表示泡沫芯材，3表示内蒙皮，4表示连接边肋；
图3是湿法铺放阴阳模真空袋压成型结构示意图，图中1表示外蒙皮，2表示泡沫芯材，3表示内蒙皮，4表示连接边肋，Y-1表示阴模，Y-2表示阳模，Y-3表示真空袋，Y-4表示密封条，Y-5表示抽真空口，Y-6表示抽真空口密封垫；
图4是本发明注射成型装置的注射成型结构示意图，图中1表示外蒙皮，2表示泡沫芯材，3表示内蒙皮，4表示连接边肋，F-1表示阴模，F-2表示阳模，F-3表示真空袋，F-4表示密封条，F-5表示抽真空口，F-6表示树脂注射接口，F-7表示压力罐，F-8表示真空设备，F-9表示树脂罐，F-10表示空气压缩设备，F-7-1表示压力安全阀，F-7-2表示压力表，F-8-1表示真空阀门，F-9-1表示树脂阀门，F-10-1表示压力罐加压阀门，F-10-2表示树脂罐加压阀门；
图5是图4中A区域的放大图，图中2表示泡沫芯材，3表示内蒙皮，F-2表示阳模，F-3表示真空袋，F-6表示树脂注射接口，F-6-1表示密封垫，2-1表示注胶口。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，所述泡沫夹层天线罩单元构件包括外蒙皮1、泡沫芯材2、内蒙皮3和连接边肋4，采用注射成型装置完成泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型，所述注射成型装置包括模具、压力罐F-7、真空设备F-8、树脂罐F-9和空气压缩设备F-10；
模具包括阴模F-1、阳模F-2、真空袋F-3、密封条F-4、抽真空口F-5和树脂注射接口F-6；抽真空口F-5设置在阴模F-1右侧端部；树脂注射接口F-6设置在阳模F-2上，且树脂注射接口F-6穿过阳模F-2；阳模F-2设置在阴模F-1上，真空袋F-3设置在阳模F-2上，树脂注射接口F-6穿过真空袋F-3，且在树脂注射接口F-6与真空袋F-3接触处设置密封垫F-6-1；在阳模F-2的边、角最高点处设置排气孔
压力罐F-7上设置压力安全阀F-7-1和压力表F-7-2；模具设置在压力罐F-7内；
树脂罐F-9通过树脂管道与树脂注射接口F-6连通，树脂管道上设置树脂阀门F-9-1；
真空设备F-8与抽真空口F-5连通；
空气压缩设备F-10分别与树脂罐F-9和压力罐F-7连通；
空气压缩设备F-10与压力罐F-7通过管道连通，且管道上设置压力罐加压阀门F-10-1；
空气压缩设备F-10与树脂罐F-9通过管道连通，且管道上设置树脂罐加压阀门F-10-2；
真空设备F-8与抽真空口F-5通过管道连通，且管道上设置真空阀门F-8-1；
具体操作过程如下：
一、铺放外蒙皮纤维：①、按照实际情况确定外蒙皮1中玻璃纤维方格布的铺放层数n，n＞3；②、先在阴模F-1表面涂覆玻璃钢成型专用的脱模剂，然后在玻璃钢成型专用的脱模剂表面均匀喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；③、在玻璃纤维固定胶表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2，④、重复步骤一③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到n时，即完成铺放外蒙皮纤维；
二、铺放泡沫芯层：①、按照实际情况选择硬质泡沫板材作为原料，在硬质泡沫板材表面先打通孔，通孔孔径小于2mm，通孔均匀分布，通孔的分布密度为600个/m2～1000个/m2，得到泡沫夹层单元块；②、检查和修正泡沫夹层单元块与阴模F-1的符合性，在泡沫夹层单元块放置重物，并继续检查和修正泡沫夹层单元块与阴模F-1的符合性，然后在施加重物的条件下以泡沫夹层单元块之间的间隙为4mm～6mm在阴模F-1上进行泡沫夹层单元块拼接，利用发泡剂进行填充粘接，所述发泡剂的材质与硬质泡沫板材的材质相同，发泡剂硬化后取下泡沫夹层单元块上放置的重物，并将发泡剂溢出的泡沫切除并打磨平整，然后进行熟化处理，得到粗泡沫芯层；③、利用与阳模剖面一致的样板检查和修正粗泡沫芯层与阳模的符合性；即完成铺放泡沫芯层；
三、铺放内蒙皮纤维：①、按照实际情况确定内蒙皮3中玻璃纤维方格布的铺放层数m，m＞3；②、在阳模F-2的树脂注射接口F-6正下方，在泡沫芯层上开注胶孔2-1；③、在泡沫芯层表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；④、重复步骤三③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到m时，即完成铺放内蒙皮纤维；
四、闭模组装：以阳模F-2对正阴模F-1上定位用的限位构件形式闭合阴模F-1和阳模F-2，用真空袋F-3包覆阳模F-2，所述真空袋F-3包括真空袋膜、导气毡和尼龙缠绕管，尼龙缠绕管沿着阳模F-2的周边环形布置，且尼龙缠绕管覆盖抽真空口F-5，由尼龙缠绕管和抽真空口F-5组成贯通的抽真空口通道，在真空袋膜与阳模F-2之间设置导气毡，利用密封条F-4将真空袋膜与阴模F-1的边缘接触处密封，得到装载试样模具；
五、注射树脂：将装载试样模具置于压力罐F-7中，通过树脂管道将树脂注射接口F-6与树脂罐F-9连通，通过真空管将真空设备F-8与抽真空口F-5连通，打开加压阀门F-10-1，使压力罐F-7内的正压力达到设定值P1，P1＝0.2MPa～0.4MPa，启动真空设备F-8，打开真空阀门F-8-1，对真空袋F-3进行抽真空，当真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa时，打开树脂阀门F-9-1和树脂罐加压阀门F-10-2，将树脂罐F-9内树脂按压力P2通过树脂管道注入至内蒙皮纤维表面，P2＜P1，且P2＝0.2MPa～0.4MPa，树脂通过注胶孔2-1注入至外蒙皮纤维表面，使树脂充分浸渍模具内部，然后关闭树脂阀门F-9-1和树脂罐加压阀门F-10-2；
六、固化：在压力罐F-7内正压力为P1和真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa条件下进行室温固化，观察树脂罐F-9内剩余树脂，当树脂罐F-9内剩余树脂凝胶后，继续在压力罐F-7内正压力为P1和真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa条件下室温固化≥1h，得到泡沫夹层天线罩单元构件。
在泡沫夹层天线罩单元构件的连接边肋4位置处增加玻璃纤维方格布的铺放层数，至形成实心玻璃钢为止，其目的是起到局部补强作用。
鉴于现有湿法作业树脂挥发气味造成的作业环境污染，真空导流树脂浸渍时间较长导致的生产效率较低，阴阳模闭模成型产品易产生气泡分层，阴模开模成型产品无模具表面质量较差，预浸料热压罐成型成本高的问题，对泡沫夹层结构雷达天线罩而言，可采用一种本实施方式的注射成型工艺。该工艺是基于湿法阴阳模真空袋压成型工艺基础上，将泡沫夹层结构天线罩的单元构件，首先按照类似真空导流成型工艺进行材料铺放，闭合阴阳模具，铺放真空袋，然后将模具放入压力罐中，在真空袋抽真空加负压的同时压力罐施加一定正压，最后对阴阳模具型腔里注射树脂，浸渍已经预铺放的玻璃纤维增强材料。
本实施方式可以提高树脂浸渍模具中已铺放的增强纤维的速度，明显提高泡沫夹层结构天线罩单元构件的成型制造效率，能减少树脂浸渍时间50％以上，同时保留了阴阳模成型工艺由模具保证良好的内外表面质量，以及真空导流成型工艺(VIP)和树脂传递模塑成型工艺(RTM)的良好作业环境。
本实施方式阴模F-1采用玻璃钢复合材料制造，具备一定的强度和刚度，有较高的形位公差，阴模F-1周边区域较宽，在产品外形基础上向外扩展的宽度不少于200mm。如此设计的有益效果是：可以保证被成型的天线罩单元构件的形状和尺寸满足设计要求，模具边缘200mm的宽度可用于真空袋膜在阴模F-1周边的密封，以及安装抽真空口F-5、用于树脂排出通道的尼龙缠绕管、阴模F-1和阳模F-2合模定位用的限位构件等。
本实施方式阴模F-1在铺放外蒙皮纤维前必须先涂覆玻璃钢成型专用的脱模剂，防止阴模F-1和成型的泡沫夹层天线罩单元构件之间发生粘连，导致模具损坏和成型失败。
本实施方式步骤一中铺放外蒙皮纤维的原则是同层布对接、邻层布交叉、隔层布错缝；同时在单元构件的连接边肋4处，增加玻璃纤维方格布铺放层数，满足连接边肋4为实心玻璃钢的技术要求。如此设计的有益效果是：蒙皮在不同方向上可以获得较一致的强度，使蒙皮不同方向上的力学性能趋于均衡；连接边肋4为实心玻璃钢，为不同单元构件之间的螺栓连接提供基础条件。
本实施方式步骤二中发泡剂的材质与硬质泡沫板材的材质相同，如此设计的有益效果是：接缝区域的理化性能与泡沫芯层一致，能保证接缝处的连接强度和表观质量，后期树脂注射时不会出现因泡沫缝隙形成的树脂乱流现象，同时也不会因泡沫缝隙内积存树脂胶液固化后在天线罩单元构件表面产生条状凹陷缩痕；熟化处理可以提高泡沫块之间的粘接强度，释放发泡剂产生的气体，减少因发泡剂产生的泡沫芯层与蒙皮之间的鼓泡分层现象。
本实施方式步骤二中采用重物施加一定外力，将泡沫芯层与外蒙皮贴合上，检查和修正泡沫芯层与阴模的符合性，并用与阳模剖面一致的样板检查和修正泡沫芯层与阳模的符合性。如此设计的有益效果是：由于泡沫芯层准备是在平台上用样板进行预先加工的，与模具型腔存在一定误差，“检查和修正”能使泡沫芯层与模具型腔更加匹配。
本实施方式步骤三铺放内蒙皮纤维原则是同层布对接、邻层布交叉、隔层布错缝；同时在单元构件的连接边肋4处，增加玻璃纤维方格布铺放层数，满足连接边肋4为实心玻璃钢的技术要求。如此设计的有益效果是：蒙皮在不同方向上可以获得较一致的强度，使蒙皮不同方向上的力学性能趋于均衡；连接边肋4为实心玻璃钢，为不同单元构件之间的螺栓连接提供基础条件。
本实施方式阳模F-2采用实心玻璃钢复合材料制造，厚度控制在4mm～6mm较合适，树脂注射接口F-6的内径大于Φ6mm，在阳模F-2上设置排气孔的孔径为Φ3mm～5mm。如此设计的有益效果是：阳模较薄和轻便，在真空负压力和压力罐正压力作用时能够较好地与模具内的预先铺放好的单元构件贴合，保证单元构件具有良好表观质量、外形尺寸和密实性；设置排气孔是为了保证树脂充满内外蒙皮整个玻璃纤维层，可防止模具型腔内最高点处因空气无法排出形成死角，发生局部因未浸润树脂形成玻璃纤维干斑现象。
本实施方式步骤四中由阴模F-1和真空袋F-3形成密封环境，所以要检查确认真空袋密封符合要求。
本实施方式步骤五中设计的有益效果是：真空状态有利于树脂浸润预铺放的玻璃纤维，同时尼龙缠绕管能及时排除从模腔内流出的空气和渗出的树脂，防止影响抽真空效率，设置注胶孔2-1，使树脂注射时能同时浸润内外蒙皮玻璃纤维层。
本实施方式步骤五中压力罐(F-7)为金属压力罐，因阳模(F-2)刚度很小，不足以抵抗树脂注射压力，在注射口周围形成树脂堆积，导致阳模(F-7)局部形成鼓泡，不利于树脂流动和浸润玻璃纤维层，因此压力罐F-7内的正压力达到设定值P1，真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa；但是P1＝0.2MPa～0.4MPa，因为泡沫夹层单元块的压缩强度＞0.4MPa，保证P1小于泡沫芯材的压缩强度，防止正压力导致泡沫夹层单元块的严重变形和破坏，以及压力罐的安全性受到影响。
本实施方式步骤五中树脂罐F-9内的树脂将在正压力的作用下通过树脂管道被注射进入模具腔室内，树脂将从中心向外呈放射状的快速浸渍内蒙皮纤维和外蒙皮纤维，并通过泡沫芯层均匀分布的预打孔使树脂能同步浸润内蒙皮纤维和外蒙皮纤维。当树脂逐渐浸渍到连接边肋4时，一方面直接溢出汇集到真空袋内铺放的尼龙缠绕管里，另一方面沿着连接边肋4向两侧角处流动，最终通过阳模F-2上设置的排气孔溢出。如此设计的有益效果是：因泡沫芯材边缘与阴模F-1和阳模F-2的吻合性较差，使该区域的玻璃纤维疏松，树脂容易沿着连接边肋4向角处流动，并且泡沫夹层天线罩单元构件的角处是最高点，在阳模F-2的边、角最高点处设置排气孔，能有效保证树脂充满整个蒙皮，不出现玻璃纤维干斑质量问题。
本实施方式步骤五中当观察到真空阀门F-8-1处有树脂溢出，且溢出树脂中看不到气泡时，即关闭树脂阀门F-9-1和树脂罐加压阀门F-10-2停止树脂注射。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中所述玻璃钢成型专用的脱模剂为脱模蜡或半永久性脱模剂。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤二②中所述熟化处理具体操作过程如下：在室温下放置24h以上；或在温度为60℃下放置2h～4h。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同点是：步骤二②中所述熟化处理具体操作过程如下：在室温下放置24h；或在温度为60℃下放置2h。其他与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二②中所述发泡剂由异氰酸酯和聚醚多元醇混合而成，异氰酸酯与聚醚多元醇的体积比1:1。其他与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：6、根据权利要求1所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤二②中所述的重物为质量为4kg～10kg的铁块。其他与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤六中当树脂罐F-9内剩余树脂凝胶后，继续在压力罐F-7内正压力为P1和真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa条件下室温固化1h，得到泡沫夹层天线罩单元构件。其他与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤五中所述树脂由不饱和聚酯树脂和固化剂混合而成，树脂的凝胶时间为0.8h～1.2h，树脂的粘度为0.15Pa·s～0.25Pa·s。其他与具体实施方式一至七相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
采用下述试验验证本发明效果
实施例1：结合图4和5，一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，所述泡沫夹层天线罩单元构件包括外蒙皮1、泡沫芯材2、内蒙皮3和连接边肋4，采用注射成型装置完成泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型，所述注射成型装置包括模具、压力罐F-7、真空设备F-8、树脂罐F-9和空气压缩设备F-10；
模具包括阴模F-1、阳模F-2、真空袋F-3、密封条F-4、抽真空口F-5和树脂注射接口F-6；抽真空口F-5设置在阴模F-1右侧端部；树脂注射接口F-6设置在阳模F-2上，且树脂注射接口F-6穿过阳模F-2；阳模F-2设置在阴模F-1上，真空袋F-3设置在阳模F-2上，树脂注射接口F-6穿过真空袋F-3，且在树脂注射接口F-6与真空袋F-3接触处设置密封垫F-6-1；在阳模F-2的边、角最高点处设置排气孔
压力罐F-7上设置压力安全阀F-7-1和压力表F-7-2；模具设置在压力罐F-7内；
树脂罐F-9通过树脂管道与树脂注射接口F-6连通，树脂管道上设置树脂阀门F-9-1；
真空设备F-8与抽真空口F-5连通；
空气压缩设备F-10分别与树脂罐F-9和压力罐F-7连通；
空气压缩设备F-10与压力罐F-7通过管道连通，且管道上设置压力罐加压阀门F-10-1；
空气压缩设备F-10与树脂罐F-9通过管道连通，且管道上设置树脂罐加压阀门F-10-2；
真空设备F-8与抽真空口F-5通过管道连通，且管道上设置真空阀门F-8-1；
具体操作过程如下：
一、铺放外蒙皮纤维：①、按照实际情况确定外蒙皮1中玻璃纤维方格布的铺放层数n，n＞3；②、先在阴模F-1表面涂覆玻璃钢成型专用的脱模剂，然后在玻璃钢成型专用的脱模剂表面均匀喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；③、在玻璃纤维固定胶表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2，④、重复步骤一③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到n时，即完成铺放外蒙皮纤维；
二、铺放泡沫芯层：①、按照实际情况选择硬质泡沫板材作为原料，在硬质泡沫板材表面先打通孔，通孔孔径小于2mm，通孔均匀分布，通孔的分布密度为600个/m2～1000个/m2，得到泡沫夹层单元块；②、检查和修正泡沫夹层单元块与阴模F-1的符合性，在泡沫夹层单元块放置重物，并继续检查和修正泡沫夹层单元块与阴模F-1的符合性，然后在施加重物的条件下以泡沫夹层单元块之间的间隙为4mm～6mm在阴模F-1上进行泡沫夹层单元块拼接，利用发泡剂进行填充粘接，所述发泡剂的材质与硬质泡沫板材的材质相同，发泡剂硬化后取下泡沫夹层单元块上放置的重物，并将发泡剂溢出的泡沫切除并打磨平整，然后进行熟化处理，得到粗泡沫芯层；③、利用与阳模剖面一致的样板检查和修正粗泡沫芯层与阳模的符合性；即完成铺放泡沫芯层；
三、铺放内蒙皮纤维：①、按照实际情况确定内蒙皮3中玻璃纤维方格布的铺放层数m，m＞3；②、在阳模F-2的树脂注射接口F-6正下方，在泡沫芯层上开注胶孔2-1；③、在泡沫芯层表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；④、重复步骤三③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到m时，即完成铺放内蒙皮纤维；
四、闭模组装：以阳模F-2对正阴模F-1上定位用的限位构件形式闭合阴模F-1和阳模F-2，用真空袋F-3包覆阳模F-2，所述真空袋F-3包括真空袋膜、导气毡和尼龙缠绕管，尼龙缠绕管沿着阳模F-2的周边环形布置，且尼龙缠绕管覆盖抽真空口F-5，由尼龙缠绕管和抽真空口F-5组成贯通的抽真空口通道，在真空袋膜与阳模F-2之间设置导气毡，利用密封条F-4将真空袋膜与阴模F-1的边缘接触处密封，得到装载试样模具；
五、注射树脂：将装载试样模具置于压力罐F-7中，通过树脂管道将树脂注射接口F-6与树脂罐F-9连通，通过真空管将真空设备F-8与抽真空口F-5连通，打开加压阀门F-10-1，使压力罐F-7内的正压力达到设定值P1，P1＝0.3MPa，启动真空设备F-8，打开真空阀门F-8-1，对真空袋F-3进行抽真空，当真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa时，打开树脂阀门F-9-1和树脂罐加压阀门F-10-2，将树脂罐F-9内树脂按压力P2通过树脂管道注入至内蒙皮纤维表面，P2＝0.25MPa，树脂通过注胶孔2-1注入至外蒙皮纤维表面，使树脂充分浸渍模具内部，然后关闭树脂阀门F-9-1和树脂罐加压阀门F-10-2；
六、固化：在压力罐F-7内正压力为P1和真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa条件下进行室温固化，观察树脂罐F-9内剩余树脂，当树脂罐F-9内剩余树脂凝胶后，继续在压力罐F-7内正压力为P1和真空袋F-3负压绝对值大于0.05MPa条件下室温固化1h，得到泡沫夹层天线罩单元构件。
本实施例所述阳模F-2采用实心玻璃钢复合材料制造，厚度控制在4mm～6mm较合适，树脂注射接口F-6的内径大于Φ6mm，在阳模F-2上设置排气孔的孔径为Φ5mm。
步骤一中所述玻璃钢成型专用的脱模剂为半永久性脱模剂。
步骤二②中所述熟化处理具体操作过程如下：在温度为60℃下放置2h。
步骤二②中所述发泡剂由异氰酸酯和聚醚多元醇混合而成，异氰酸酯与聚醚多元醇的体积比1:1。
步骤二②中所述的重物为质量为5kg的铁块。
步骤五中所述树脂由不饱和聚酯树脂和固化剂混合而成，树脂的凝胶时间为1h，树脂的粘度为0.2Pa·s。

Claims (8)

1.一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，所述泡沫夹层天线罩单元构件包括外蒙皮(1)、泡沫芯材(2)、内蒙皮(3)和连接边肋(4)，其特征在于采用注射成型装置完成泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型，所述注射成型装置包括模具、压力罐(F-7)、真空设备(F-8)、树脂罐(F-9)和空气压缩设备(F-10)；
模具包括阴模(F-1)、阳模(F-2)、真空袋(F-3)、密封条(F-4)、抽真空口(F-5)和树脂注射接口(F-6)；抽真空口(F-5)设置在阴模(F-1)右侧端部；树脂注射接口(F-6)设置在阳模(F-2)上，且树脂注射接口(F-6)穿过阳模(F-2)；阳模(F-2)设置在阴模(F-1)上，真空袋(F-3)设置在阳模(F-2)上，树脂注射接口(F-6)穿过真空袋(F-3)，且在树脂注射接口(F-6)与真空袋(F-3)接触处设置密封垫(F-6-1)；在阳模(F-2)的边、角最高点处设置排气孔；
压力罐(F-7)上设置压力安全阀(F-7-1)和压力表(F-7-2)；模具设置在压力罐(F-7)内；
树脂罐(F-9)通过树脂管道与树脂注射接口(F-6)连通，树脂管道上设置树脂阀门(F-9-1)；
真空设备(F-8)与抽真空口(F-5)连通；
空气压缩设备(F-10)分别与树脂罐(F-9)和压力罐(F-7)连通；
空气压缩设备(F-10)与压力罐(F-7)通过管道连通，且管道上设置压力罐加压阀门(F-10-1)；
空气压缩设备(F-10)与树脂罐(F-9)通过管道连通，且管道上设置树脂罐加压阀门(F-10-2)；
真空设备(F-8)与抽真空口(F-5)通过管道连通，且管道上设置真空阀门(F-8-1)；
具体操作过程如下：
一、铺放外蒙皮纤维：①、按照实际情况确定外蒙皮(1)中玻璃纤维方格布的铺放层数n，n＞3；②、先在阴模(F-1)表面涂覆玻璃钢成型专用的脱模剂，然后在玻璃钢成型专用的脱模剂表面均匀喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；③、在玻璃纤维固定胶表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2，④、重复步骤一③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到n时，即完成铺放外蒙皮纤维；
二、铺放泡沫芯层：①、按照实际情况选择硬质泡沫板材作为原料，在硬质泡沫板材表面先打通孔，通孔孔径小于2mm，通孔均匀分布，通孔的分布密度为600个/m2～1000个/m2，得到泡沫夹层单元块；②、检查和修正泡沫夹层单元块与阴模(F-1)的符合性，在泡沫夹层单元块放置重物，并继续检查和修正泡沫夹层单元块与阴模(F-1)的符合性，然后在施加重物的条件下以泡沫夹层单元块之间的间隙为4mm～6mm在阴模(F-1)上进行泡沫夹层单元块拼接，利用发泡剂进行填充粘接，所述发泡剂的材质与硬质泡沫板材的材质相同，发泡剂硬化后取下泡沫夹层单元块上放置的重物，并将发泡剂溢出的泡沫切除并打磨平整，然后进行熟化处理，得到粗泡沫芯层；③、利用与阳模剖面一致的样板检查和修正粗泡沫芯层与阳模的符合性；即完成铺放泡沫芯层；
三、铺放内蒙皮纤维：①、按照实际情况确定内蒙皮(3)中玻璃纤维方格布的铺放层数m，m＞3；②、在阳模(F-2)的树脂注射接口(F-6)正下方，在泡沫芯层上开注胶孔(2-1)；③、在泡沫芯层表面铺放第一层玻璃纤维方格布，以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放，然后喷涂玻璃纤维固定胶，玻璃纤维固定胶的用量为5g/m2～20g/m2；④、重复步骤三③操作，并以同一层相邻两幅玻璃纤维方格布对接铺放、邻层相邻两幅玻璃纤维方格布交叉铺放及隔层两幅玻璃纤维方格布错缝铺放的形式逐层铺放玻璃纤维方格布，当玻璃纤维方格布的铺放层数达到m时，即完成铺放内蒙皮纤维；
四、闭模组装：以阳模(F-2)对正阴模(F-1)上定位用的限位构件形式闭合阴模(F-1)和阳模(F-2)，用真空袋(F-3)包覆阳模(F-2)，所述真空袋(F-3)包括真空袋膜、导气毡和尼龙缠绕管，尼龙缠绕管沿着阳模(F-2)的周边环形布置，且尼龙缠绕管覆盖抽真空口(F-5)，由尼龙缠绕管和抽真空口(F-5)组成贯通的抽真空口通道，在真空袋膜与阳模(F-2)之间设置导气毡，利用密封条(F-4)将真空袋膜与阴模(F-1)的边缘接触处密封，得到装载试样模具；
五、注射树脂：将装载试样模具置于压力罐(F-7)中，通过树脂管道将树脂注射接口(F-6)与树脂罐(F-9)连通，通过真空管将真空设备(F-8)与抽真空口(F-5)连通，打开加压阀门(F-10-1)，使压力罐(F-7)内的正压力达到设定值P1，P1＝0.2MPa～0.4MPa，启动真空设备(F-8)，打开真空阀门(F-8-1)，对真空袋(F-3)进行抽真空，当真空袋(F-3)负压绝对值大于0.05MPa时，打开树脂阀门(F-9-1)和树脂罐加压阀门(F-10-2)，将树脂罐(F-9)内树脂按压力P2通过树脂管道注入至内蒙皮纤维表面，P2＜P1，且P2＝0.2MPa～0.4MPa，树脂通过注胶孔(2-1)注入至外蒙皮纤维表面，使树脂充分浸渍模具内部，然后关闭树脂阀门(F-9-1)和树脂罐加压阀门(F-10-2)；
六、固化：在压力罐(F-7)内正压力为P1和真空袋(F-3)负压绝对值大于0.05MPa条件下进行室温固化，观察树脂罐(F-9)内剩余树脂，当树脂罐(F-9)内剩余树脂凝胶后，继续在压力罐(F-7)内正压力为P1和真空袋(F-3)负压绝对值大于0.05MPa条件下室温固化≥1h，得到泡沫夹层天线罩单元构件。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤一中所述玻璃钢成型专用的脱模剂为脱模蜡或半永久性脱模剂。
3.根据权利要求1所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤二②中所述熟化处理具体操作过程如下：在室温下放置24h以上；或在温度为60℃下放置2h～4h。
4.根据权利要求3所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤二②中所述熟化处理具体操作过程如下：在室温下放置24h；或在温度为60℃下放置2h。
5.根据权利要求1所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤二②中所述发泡剂由异氰酸酯和聚醚多元醇混合而成，异氰酸酯与聚醚多元醇的体积比1:1。
6.根据权利要求1所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤二②中所述的重物为质量为4kg～10kg的铁块。
7.根据权利要求1所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤六中当树脂罐(F-9)内剩余树脂凝胶后，继续在压力罐(F-7)内正压力为P1和真空袋(F-3)负压绝对值大于0.05MPa条件下室温固化1h，得到泡沫夹层天线罩单元构件。
8.根据权利要求1所述的一种泡沫夹层天线罩单元构件的注射成型方法，其特征在于步骤五中所述树脂由不饱和聚酯树脂和固化剂混合而成，树脂的凝胶时间为0.8h～1.2h，树脂的粘度为0.15Pa·s～0.25Pa·s。
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