CN102649342A - 一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维增强树脂基层压板挖补修补方法，其特征是：包括如下步骤：将碳纤维增强树脂基层压板(1)逐层挖除损伤部位形成待修补的凹陷区(2)，清洗去除待修补凹陷区(2)表面的灰尘和油污，制备与每层损伤部位边界相应的预浸料补片(4)，在待修补凹陷区(2)表面铺放一层板板胶膜(3)，再将预浸料补片(4)逐层依次铺叠，然后将待修复的层压板(1)进行共固化处理，由于逐层挖除损伤部位形成待修补的凹陷区(2)具有1°～3°的楔形角θ，使修复的层压板(1)的强度恢复值达到90-120％，在待修补凹陷区(2)表面最上层铺放一片边界大的铺层补片(5)，共固化后，外观平滑不影响构件的气动外形，本发明方法比在损伤处采用贴补修补方法增重量小。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤修补方法，尤其涉及一种碳纤维增强树脂基层压板构件的局部损伤采用的挖补修补方法。
背景技术
树脂基复合材料具有高比强度、比模量、耐腐蚀等优异特性，其构件应用于航空、航天等多领域，如国内各大民航公司从国外购进的各型客机上复合材料结构日益增多，民航客机在使用中，树脂基复合材料因反复承受载荷和湿热因素，会产生局部损伤和微裂纹，如果这些损伤部位得不到及时的修复，将影响到结构件的正常使用性能，甚至由此引发宏观裂缝使结构件断裂，造成重大事故。由于树脂基复合材料构件造价昂贵，因此一般对出现局部损伤和微裂纹的结构件进行修复而不重新生产更换，修复的方法主要有贴补修补和挖补修补，贴补修补一般适用于平面或曲率较小的结构，挖补修补适用于修理曲率较大或有气动外形要求的表面，且损伤面积较大、情况较严重的损伤，目前国内还没有稳定的可以恢复结构强度的树脂基复合材料构件挖补修补方法。
发明内容：
本发明要解决的技术问题在于提供一种稳定的可以恢复结构强度的碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法包括如下步骤：将碳纤维增强树脂基层压板逐层挖除损伤部位形成待修补的凹陷区，清洗去除待修补凹陷区表面的灰尘和油污，制备与每层损伤部位边界相应的预浸料补片，在待修补凹陷区表面铺放一层板板胶膜再将预浸料补片逐层依次铺叠，然后将待修复的层压板进行共固化处理。
所述的待修补的凹陷区是锥台形，锥台形的楔形角θ取1°～3°。
所述的共固化处理在热压罐内进行，固化温度为120-140℃。
所述的共固化处理前还包括如下步骤：把待修复的层压板平铺在模板上，用真空袋封装待修复的层压板，抽真空后拆去真空源。
所述的待修复的层压板在拆去真空源后还包括观察真空表读数以检查泄漏的步骤。
所述的待修复的层压板在封装真空袋前还可在待修复的层压板上面均匀覆盖一层吸胶层，再在吸胶层上面覆盖一层透气层，所述的吸胶层是一既起吸胶又起隔离作用的透气四氟布，所述的透气层是可导气的透气粘，透气层完全包围在样品周围。
本发明还可包括如下步骤：共固化处理前，制备一片比最外层损伤部位的边界大的铺层补片，铺放在待修补凹陷区最上层表面上。
本发明相比于现有技术具有如下积极效果，本发明的碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，逐层挖除损伤部位形成待修补的凹陷区具有1°～3°的楔形角θ，使修复的碳纤维增强树脂基层压板的强度恢复值达到90-120％，在待修补凹陷区表面最上层铺放一片边界大的铺层补片，共固化后，外观平滑不影响构件的气动外形，本发明方法比在损伤处采用贴补修补方法增重量小。
附图说明
图1是本发明的碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法的示意图。
具体实施方式
单位说明：℃表示摄氏度；MPa表示兆帕；mm表示毫米；cm表示厘米；min表示分钟；°表示角度。
下面结合具体实施方案对本发明作进一步描述。
实施例一：以牌号T700/3234的碳纤维增强树脂基层压板为例，层压板1的层数为10层，每层的预浸料厚度为0.125mm，牌号SY24C的板板胶膜厚度为0.125mm，损伤缺陷直径为20mm，损伤深度5层为0.625mm，楔形角为1.909°。
上述碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法包括如下步骤：将碳纤维增强树脂基层压板1逐层挖除损伤部位，挖除工具采用旋转打磨器，根据损伤深度、损伤直径和楔形角逐层去除预浸料，形成待修补的凹陷区2；然后用一清洁布擦去灰尘和油污，禁止将灰尘扩散或者嵌入表面，再用丙酮浸湿表面并用粗棉布擦拭以去除灰尘和油污，清洗时从待修补凹陷区2的中心朝向边缘；制备与每层损伤部位边界相应的预浸料补片4，预浸料补片4选用与层压板1相同的预浸料，根据每层损伤部位的直径、楔形角，用剪刀裁剪每一层预浸料补片4的直径，在待修补凹陷区2表面铺放一层板板胶膜3再将制备的预浸料补片4逐层依次铺叠，预浸料补片4方向应与层压板1铺层方向一致，然后将待修复的层压板1进行共固化处理。所述的待修补的凹陷区2是锥台形，锥台形的楔形角θ取1°～3°。
所述的共固化处理在热压罐内进行，固化温度为120-140℃。
所述的共固化处理前还包括如下步骤：把待修复的层压板1平铺在模板上，用真空袋封装待修复的层压板1，抽真空到56cm汞柱的真空度后，拆去真空源并记录真空表读数，观察7min以检查泄漏。
所述的待修复的层压板1在封装真空袋前还可在待修复的层压板1上面均匀覆盖一层吸胶层，再在吸胶层上面覆盖一层透气层，所述的吸胶层就是一既起吸胶又起隔离作用的透气四氟布，所述的透气层是可导气的透气粘，透气层完全包围在样品周围。
为了表面美观，共固化处理前，可制备一片比最外层损伤部位的边界大的铺层补片5，铺放在待修补凹陷区2最上层表面上。
所述的板板胶膜3按照修补面尺寸裁剪成圆形，胶膜尺寸要满足完全覆盖修补面，且覆盖在修补面上后外延15mm。所述的板板胶膜3可选用牌号SY24C。每层预浸料补片4制备的直径尺寸如下
采用上述方法修复的层压板1，由于逐层挖除损伤部位形成待修补的凹陷区2具有1°～3°的楔形角θ，使修复的碳纤维增强树脂基层压板的强度恢复值达到90-120％，待修补凹陷区2最上层表面铺放一层铺层补片5，共固化后，外观平滑不影响构件的气动外形，本发明方法比在损伤处采用贴补修补方法增重量小。
Claims (10)
1.一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征是：包括如下步骤：将碳纤维增强树脂基层压板(1)逐层挖除损伤部位形成待修补的凹陷区(2)，清洗去除待修补凹陷区(2)表面的灰尘和油污，制备与每层损伤部位边界相应的预浸料补片(4)，在待修补凹陷区(2)表面铺放一层板板胶膜(3)，再将预浸料补片(4)逐层依次铺叠，然后将待修复的层压板(1)进行共固化处理。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征是：所述的待修补的凹陷区(2)是锥台形，锥台形的楔形角θ取1°～3°。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：所述的共固化处理前还包括如下步骤：把待修复的层压板(1)平铺在模板上，用真空袋封装待修复的层压板(1)，抽真空后拆去真空源。
4.根据权利要求3所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：所述的待修复的层压板(1)在拆去真空源后还包括观察真空表读数以检查泄漏的步骤。
5.根据权利要求3所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：所述的待修复的层压板(1)在封装真空袋前，在待修复的层压板(1)上面均匀覆盖一层吸胶层，再在吸胶层上面覆盖一层透气层，所述的吸胶层是一既起吸胶又起隔离作用的透气四氟布，所述的透气层是可导气的透气粘，透气层完全包围在样品周围。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：所述的共固化处理在热压罐内进行，固化温度为120-140℃。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：共固化处理前，制备一片比最外层损伤部位的边界大的铺层补片(5)，铺放在待修补凹陷区(2)最上层表面上。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：所述的板板胶膜(3)按照待修补的凹陷区尺寸裁剪成圆形，胶膜尺寸要满足完全覆盖修补面，且覆盖在修补面上后外延15mm。
9.根据权利要求8所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：所述的板板胶膜(3)的牌号是SY24C。
10.根据权利要求3所述的一种碳纤维增强树脂基层压板局部损伤挖补修补方法，其特征在于：所述的抽真空的真空度是56cm汞柱。
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