航天器外熱流制作及快速壓接工藝改進

摘 要：航天器外熱流制作及安裝是航天器熱試驗改裝的一項重要工作。文章針對傳統工藝流程不足，提出了外熱流制作及安裝工藝流程優化改進方法。通過試驗驗證及數據統計，得出新工藝在工作效率、成本控制、重復使用等多方面具有顯著優勢，且該工藝已在各型號平臺的外熱流制作及安裝過程中得到應用，縮短了熱試驗改裝工作周期、提升了衛星研制效率。

關鍵詞：外熱流；畫線；點膠；壓接

引言

薄膜型外熱流模擬加熱器（簡稱“外熱流”）的制作及安裝是衛星組裝過程中重要工序之一[1]，傳統工藝中，其制作及安裝工作均由總裝操作人員手工完成，尤其是外熱流制作及星上安裝過程中的插頭焊接，占用了大量的人力及時間。

為了提高型號外熱流制作及安裝的效率，提出了外熱流自動化制作及快速壓接的構想，依托自動化設備進行外熱流的底膜批量裁切、加熱片位置畫線、點膠固定等工作，實現外熱流制作的批量化生產。同時，在星下預先焊好一定長度導線的插頭（含尾罩處理），在星上通過壓接的形式完成插頭與外熱流引線的連接，減少主線工作時間，降低電裝操作人員的工作強度和壓力。

1 現有不足分析

傳統航天器外熱流總裝的裝配流程如下：

手工裁底膜→手工畫線→手工粘貼加熱片→加熱片手工焊連→加熱片手工點膠→引線標識制作→檢驗→外熱流安裝及引線整理→外熱流引線集中焊入插頭（含尾罩處理）→檢驗→熱試驗結束后外熱流及引線、插頭拆下廢棄。

從傳統工藝流程可以發現外熱流裁底膜至熱試驗結束要經過諸多環節，有些環節存在不合理的因素：

（1）在底模剪裁和加熱片粘貼過程中需要大量時間進行計算畫線和裁剪，工作效率降低。

（2）焊線工作量基本集中體現在電裝人員上，易占用和消耗大量的有限電裝人員資源。

（3）試驗過后，所有插頭等基本都被廢棄，浪費大量的資源和成本。

2 工藝優化設計

諸如工作效率、成本控制、重復使用、人力資源等因素，提出主線工作輔線化設想，利用自動化設備輔助完成外熱流制作工作，如圖1所示。

圖1 外熱流制作安裝工藝優化

3 試驗驗證

3.1 外熱流制作工藝優化驗證

通過對比傳統制作方式，在裁膜、畫線、點膠等關鍵過程實現了數字化和自動化。在裁膜流程中，只需將電子圖紙進行簡單的二次轉化，形成數控裁床可識別的裁割文件，即可完成底膜的裁割，而利用自研的外熱流自動畫線點膠一體機，可以完成加熱片粘貼位置自動畫線、點膠位置智能選取、點膠類型模塊化、全自動點膠等功能。（圖2）

目前，外熱流的制作實現了半自動化作業模式，并顯著提高了工作效率，以一張外熱流的生產全工序為例，效率提升主要體現在表1中。

表1 生產工序工時對比表

3.2 外熱流快速壓接工藝優化驗證

通過前期調研及試驗[2]，確定采用D-436-37型號的小端子和導線壓接，并對其進行了充分的工藝試驗驗證，實現了AF46-200導線的快速壓接，取得了良好的效果。（圖3）

圖3 AF46-200/ AF46-200導線壓接后外觀

在對AF46-200導線壓接后，主要進行了外觀、耐拉力、金相及電壓降檢測[3]，后三項確保在外觀檢測合格后進行，外觀檢測不單獨制作樣件。測試設備為MPT-250B導線拉力測試儀、SBL3000端子截面分析儀、TG3013-40A電壓降測試儀，電壓降、耐拉力、及金相顯微檢查結果分別如表2、表3所示：

表2 導線壓接電壓降檢測結果

表3 導線耐拉力

金相拋切檢查如圖4所示，壓接部位符合相關要求。

圖4 金相拋切端口

采用AF46-200導線壓接工藝后，將外熱流插頭的焊聯轉為輔線壓接操作，并實現插頭的一次焊接多次重復利用，大幅提升了外熱流安裝效率，減輕了電裝人員的工作壓力。

4 推廣應用

2015年，優化后的外熱流制作工藝已經成功應用于以XX平臺為主的多顆在研型號的外熱流制作工作，完成了近180張底膜拼接裁剪，5101片的加熱片畫線粘貼，5101片加熱片及萬余根導線的點膠固定工作，百余條回路的串并聯的焊接、標識工作。

在壓接過程中，應用了瑞侃和DMC兩種不同的壓線鉗，壓接外觀、耐拉力值和金相組織均滿足壓接技術指標要求，因此已具備了利用D-436-37端子對AF46-200/AF46-200（0.8/0.8）導線星上壓接及絕緣保護的工藝技術，可以在型號中應用。

5 結束語

文章首先對外熱流制作及安裝的方式流程進行了分析，然后指出了現有制作過程中存在著工作量大、任務緊、物資消耗大、操作過程復雜等因素，最后對外熱流制作及安裝工藝進行了優化，提升了型號研制效率，目前該方法已在各型號平臺推廣使用，后續將根據實際使用反饋信息，作進一步的優化和完善。

參考文獻

[1]侯增棋，胡金剛.航天器熱控制技術——原理及應用[M].中國科學技術出版社.

[2]孫守紅，張偉.壓接連接工藝技術研究[J].電子工藝技術，2014.

[3]張冬梅.導線壓接連接的質量控制[J].新技術新工藝，2015.

作者簡介：于文（1965-），男，技師，從事星船總體裝配工作，目前擔任星船總體裝配電測配合組組長，承擔過東方紅系列、烽火系列、神舟飛船系列、天鏈系列等多個型號平臺的衛星總裝及發射任務。