CN102785364A - 飞艇囊体材料非涂层面焊接加工方法 - Google Patents

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金前文
唐乾
刘益杰
刘立英
梁安成
夏昊
陈有光
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Abstract

本发明公开了一种飞艇囊体材料焊接加工方法，通过对单面涂层高分子复合材料非涂层面进行处理，涂覆粘接剂，使材料非涂层面具有焊接加工性能，并由于选择了合适的粘接剂和涂覆工艺，解决了大型飞艇囊体使用的高强度单面涂层高分子复合材料非涂层面焊接加工困难的问题，保证了焊接部位气密性、强度、耐候性、抗曲挠性等能满足产品的要求。

Description

飞艇囊体材料非涂层面焊接加工方法
技术领域
本发明涉及飞艇囊体材料焊接加工方法。
背景技术
飞艇的主气囊由于外形尺寸较大设计上采用多个囊瓣拼接而成，材料通常选用高分子复合材料，该类材料的涂层除了具有较高的气密性、优异的耐候性、高抗曲挠等性能外，还具有可进行高频焊接、热风焊接的可加工性能，使高分子复合材料能够通过高频焊接、热风焊接将各囊瓣拼接成飞艇整体，并满足飞艇囊体的各项技术指标要求。
大型飞艇为保证囊体的结构强度及减轻重量，通常选用单面涂层的高分子复合材料作为主气囊材料，该类单面涂层材料的非涂层面由于没有可焊接加工的涂层，无法直接焊接加工。
针对飞艇气囊采用的单面涂层高分子复合材料非涂层面无法焊接的问题，通常采用的解决方法有：缝制加工、粘接加工。采用缝制加工工艺，缝制针脚处在囊体高气压下会产生应力集中的现象，降低囊体的整体强度且材料的气密性将会降低；采用粘接加工工艺，由于胶液受环境影响较大，加工大型囊体时无法控制大型飞艇加工厂房的环境温、湿度，不易粘平且粘接强度无法满足设计要求，加工质量难以保证。
为解决飞艇气囊采用的单面涂层高分子复合材料加工问题，需发明一种即能够使各囊瓣对接成整体且满足设计的强度及气密性要求的加工方法。
发明内容
本发明旨在克服现有技术中的不足，提供一种飞艇囊体材料非涂层面焊接加工方法。  
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
飞艇囊体材料非涂层面焊接加工方法，包括如下步骤：
（1）用脱脂棉蘸取酒精去除囊体材料非涂层面表面灰尘，用有机溶剂去除囊体材料非涂层面表面油污，用超声波活化囊体材料非涂层面表面；材料经表面处理后，需及时转入下一工序，不宜放置时间过长；
（2）将UR4731粘接剂或J2029A/B涂覆于囊体材料非涂层面，静置固化24小时以上使得囊体材料非涂层面形成涂层；静置场地要求干燥、无灰尘，避免在固化过程中涂层表面粘附油污、杂质，影响后期焊接强度；待涂层完全固化后，对涂层部位进行检查，确定质量满足要求，检查合格后转入焊接工序；
（3）在经步骤（2）形成的涂层面上进行焊接加工；焊接加工前，可针对不同复合材料、不同粘接剂进行工艺实验，确定合适的焊接工装、焊接参数，并对样件进行剥离强度检测，保证加工质量。
其中，步骤（1）所述有机溶剂为乙酸乙脂或丙酮；步骤（2）所述粘接剂涂覆采用刷涂法、浸涂法、喷涂法或刮涂法，可根据加工样件的种类和数量选择合适的加工方法。
作为一种优选方案，步骤（2）是将UR4731粘接剂的胶液A和胶液B组份按重量比100：12～18进行配制，将配制好的胶液混合物均匀涂覆在囊体材料非涂层面，静止20分钟后在囊体材料非涂层面再涂覆一层胶液混合物，静置固化24小时以上。
作为另一种优选方案，步骤（2）是将J2029A/B粘接剂的胶液A和胶液B组份按重量比1.5～2.5：1进行配置，胶液充分搅拌后，将胶胶液均匀涂覆在囊体材料非涂层面，静置固化24小时以上。  
本焊接方法通过对单面涂层高分子复合材料非涂层面进行处理，涂覆粘接剂，使材料非涂层面具有焊接加工性能，解决了大型飞艇囊体使用的高强度单面涂层高分子复合材料非涂层面焊接加工困难的问题，并由于选择了合适的粘接剂和涂覆工艺，从而保证了非涂层面焊接加工部位的气密性、强度、耐候性、抗曲挠性等能满足产品的要求。
具体实施方式
在本单位系留飞艇研制中，成功使用本发明的方法完成该产品的加工，该产品的非涂层面焊接部位气密性与气囊材料相比下降不超过10%，抗拉伸强度与气囊材料相比下降不超过10%。具体步骤如下：
1、复合材料非涂层面表面处理
本系留飞艇使用的主气囊材料为芳纶高分子复合材料，材料非涂层面在涂覆粘接剂前需进行表面处理，表理处理内容有：脱脂棉蘸取酒精去除表面灰尘、乙酸乙脂和丙酮去除表面油污、粘接面超声波活化。材料经表面处理后，及时转入下一工序。
2、复合材料非涂层面表面涂覆特殊粘接剂
复合材料非涂层面涂覆粘接剂时，可采取刷涂法、浸涂法、喷涂法、刮涂法。应根据加工样件的种类和数量选择合适的加工方法。本系留飞艇由于非涂层面涂胶区域宽度较小，故选用刷涂法进行加工。
加工过程中，粘接剂选用UR4731粘接剂，胶液A、B组份按100：15比例进行配置，胶液搅拌五分钟后，将胶液均匀涂覆在材料待加工部位，静止20分钟后，再涂覆一层胶液。
3、涂胶部位处理
复合材料非涂层面涂覆粘接剂后需静止放置在干燥、无灰尘的场地完全固化24小时以上，应避免胶层在固化过程中粘附油污、杂质，影响后期焊接强度。
4、涂胶部位焊接检查
胶层完全固化后，检查待涂覆部位是否有遗漏、胶层是否均匀、清洁、胶层表面是否完全固化，如果上述检查无问题，则转入焊接工序。
5、复合材料非涂层面焊接加工
焊接加工前，针对不同复合材料、不同粘接剂进行工艺实验，确定合适的焊接工装、焊接参数，并对样件进行剥离强度检测，保证加工质量。
在本系留艇加工中，使用了400×50焊接工装，焊接参数为：加热时间1.5秒、冷却时间1秒、输出45。焊接完成后，按FZ/T01085-2000标准对样件取样后进行剥离强度实验，实验数据平均值为186N/cm。 

Claims (5)

1.一种飞艇囊体材料非涂层面焊接加工方法，包括如下步骤：
（1）用酒精去除囊体材料非涂层面表面灰尘，用有机溶剂去除囊体材料非涂层面表面油污，用超声波活化囊体材料非涂层面表面；
（2）将UR4731粘接剂或J2029A/B涂覆于囊体材料非涂层面，静置固化24小时以上使得囊体材料非涂层面形成涂层；
（3）在经步骤（2）形成的涂层面上进行焊接加工。
2.如权利要求1所述的焊接加工方法，其特征在于，步骤（1）所述有机溶剂为乙酸乙脂或丙酮。
3.如权利要求1所述的焊接加工方法，其特征在于，步骤（2）所述粘接剂涂覆采用刷涂法、浸涂法、喷涂法或刮涂法。
4.如权利要求1所述的焊接加工方法，其特征在于，步骤（2）是将UR4731粘接剂的胶液A和胶液B组份按重量比100：12～18进行配制，将配制好的胶液混合物均匀涂覆在囊体材料非涂层面，静止20分钟后在囊体材料非涂层面再涂覆一层胶液混合物，静置固化24小时以上。
5.如权利要求1所述的焊接加工方法，其特征在于，步骤（2）是将J2029A/B粘接剂的胶液A和胶液B组份按重量比1.5～2.5：1进行配置，胶液充分搅拌后，将胶液均匀涂覆在囊体材料非涂层面，静置固化24小时以上。
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