CC BY
40Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
УДК 629.78.023.222
СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИИМИДНЫХ ПЛЕНОК ДЛЯ ЭКРАННО-ВАКУУМНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
С. Д. Крючек
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: ksd@iss-reshetnev.ru
Представлен способ изготовления элементов системы тепловых экранов космической обсерватории «Миллиметром» путем соединения металлизированных полиимидных пленок с помощью точечной сварки через пленочный полиимид ПИ-ПК-200.
Ключевые слова: тепловые экраны, полиимидные пленки, точечная сварка, «Миллиметрон».
METHOD OF COMPOUND POLYIMIDE FILMS FOR THERMAL BLANKET OF SPACECRAFT
S. D. Kryuchek
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: ksd@iss-reshetnev.ru
The paper presents a method for manufacturing elements of the thermal screen system of the cosmic observatory "Millimetron " by combining metallizedpolyimide films by spot welding through polyimide film PI-PK-200.
Keywords: heat shields, polyimide film, spot welding, "Millimetron ".
В конструкции космической обсерватории «миллиметрон» для обеспечения криогенных температур ~4 k планируется применение беспрецедентно крупногабаритной экранно-вакуумной теплоизоляции (эвти). Экраны предполагается изготавливать из металлизированных полиимидных пленок марок ПМ-1ЭУ-ДА толщиной 20 мкм, выпускаемых в рулонах шириной 600 мм. Размеры отдельных элементов экрана составляют 10 метров в длину и 6 метров в ширину. Ранее отработанные способы соединения пленок в экраны имеют рад недостатков для применения при криогенных температурах [1; 2].
В лабораторных условиях ао «исс» разработан альтернативный способ соединения полиимидных пленок (далее сварка) представляющий собой процесс, при котором пленки соединяются с образованием адгезионных связей между клеевой прослойкой и
соединяемыми пленками. В качестве клеевой прослойки используется полиимид пленочный клеевой марки ПИ-ПК-200, способный переходить в жидкую форму (расплав) при нагревании, и застывать при охлаждении [3]. Последовательный ряд из одной или нескольких точек образует шов. Сваривание пленок осуществляется путем сдавливания в вертикальном направлении пакета пленок одним или одновременно несколькими нагретыми наконечниками. Схематичное изображение процесса сварки представлено на рисунке [4; 5].
При сваривании пленок данным требуется точный контроль усилия сдавливания и температуры наконечника во избежание прожигания пленок. Преимуществом такого соединения при криотемпературах является сохранение эластичности по сравнению клеевыми соединениям.
1 - нагретый наконечник;
2 - полиимид клеевой (ПИ-ПК-200);
3 - свариваемые пленки (ПМ-1ЭУ-ДА);
4 - эластичная теплоизоляционная пластина;
5 - точки сварки
Схематичное изображение процесса сварки 133
Решетневскуе чтения. 2018
Разработанное в лаборатории АО «ИСС» приспособление позволяет сваривать пленки длинной до 60 мм только в ручном режиме, и воспроизводимость режима от точки сварки к точке полностью зависит от действий оператора. Это в значительной степени влияет на прочность сварного соединения и составляет от 30 до 100 % от прочности исходной пленки.
Для применения данного способа в промышленных масштабах необходимо изготовление автоматизированной установки, позволяющей проводить сварку пленок по воспроизводимым режимам для получения требуемой прочности соединения.
Библиографические ссылки
1. Акишин А. И. Космическое материаловедение. Методическое и учебное пособие. М. : МГУ, 2007. 209 с.
2. Михайлов М. М. Радиационное и космическое материаловедение. Томск : Изд-во Томск. ун-та, 2008. 440 с.
3. Кацнельсон М. Ю., Балаев Г. А. Пластичные массы: Свойства и применение : справ. Л. : Химия, 1978. 384 с.
4. Waldie D. D., Gilman L. N. Technology Development for Large Deployable Sunshield to Achieve Cryogenic Environment // AIAA. 2004. P. 5987.
5. Patent No: US 7,641,758 B2. G03G 15/01. Method for thermal seaming of polyimides/ Gregory Laue; Prior Publication Data: Oct. 30, 2008. Date of Petent: Jan. 5, 2010.
References
1. Akishin A. I. Kosmicheskoe materialovedenie [Space Materials Science]. Moskow, SINP MSU, 2007. 2009 p.
2. Mikhaylov M. M. Radiatsionnoye i kosmicheskoye materialovedeniye [Radiation and space materials science]. Tomsk : Tomsk University Press, 2007. 440 p.
3. Kacnel'son M. Ju., Balaev G. A. Plastichnye massy: Svojstva i primenenie: Spravochnik. L. : Himija, 1978. 384 p.
4. Waldie D. D., Gilman L. N. Technology Development for Large Deployable Sunshield to Achieve Cryogenic Environment // AIAA, 2004. P. 5987.
5. Patent No: US 7,641,758 B2. G03G 15/01. Method for thermal seaming of polyimides/ Gregory Laue; Prior Publication Data: Oct. 30, 2008. Date of Petent: Jan. 5, 2010.
© Крючек С. Д., 2018
