CN105729569A - 一种复合材料层压板的钻孔方法 - Google Patents

一种复合材料层压板的钻孔方法 Download PDF

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王乃文
王松
曹景斌
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Abstract

本发明属于飞机加工技术，涉及一种复合材料层压板的钻孔方法。其特征在于，修理的步骤如下：清洗；选择保护材料；铺贴保护层；固化；钻孔；清除保护层。本发明提出了一种复合材料层压板的钻孔方法，避免了在孔的端口处出现分层和裂纹等缺陷，提高了钻孔的质量和产品合格率。

Description

一种复合材料层压板的钻孔方法
技术领域
本发明属于复合材料加工技术，涉及一种复合材料层压板的钻孔方法。
背景技术
目前在复合材料层压板1上钻孔的方法是直接钻削，其缺点是：在孔的端口处容易出现分层和裂纹等缺陷，导致该孔报废，需要将该孔填充修补平整，在另外的位置钻替代孔。若零件不允许更换孔位，则该零件报废。
发明内容
本发明的目的是：提出一种复合材料层压板的钻孔方法，以便避免在孔的端口处出现分层和裂纹等缺陷，提高钻孔的质量和产品合格率。
本发明的技术方案是：一种复合材料层压板的钻孔方法，其特征在于：钻孔的步骤如下：
1、清洗：用丙酮清洗复合材料层压板1表面，用干抹布擦拭干净；
2、选择保护材料：当被加工的复合材料层压板1的厚度小于3mm时，选用玻璃纤维预浸料作为保护材料，当被加工的复合材料层压板1的厚度大于等于3mm时，选用铝合金板作为保护材料；
3、铺贴保护层：
3.1、当选择玻璃纤维预浸料为保护材料时，将玻璃纤维预浸料裁剪为尺寸不小于需钻孔直径3倍的玻璃纤维预浸料块4，在复合材料层压板待钻孔处正反面各铺放两层玻璃纤维预浸料块4，铺层角度为±45°；
3.2、当选择铝合金板为保护材料时，将铝合金板裁剪为尺寸不小于需钻孔直径3倍的铝合金板料块2，用EA93093胶在复合材料层压板待钻孔处正反面各胶接一块铝合金板料块2，铝合金板的厚度为0.3mm～0.5mm；
4、固化：
4.1、玻璃纤维预浸料固化：将铺放好的层压板放入热压罐加温加压固化，在125℃±5℃条件下保温2小时；
4.2、铝合金板胶结固化：用真空袋加压，在70℃±5℃温度下固化1小时；
5、钻孔：采用手电钻或者钻床在复合材料层压板待钻孔钻削通孔3；
6、清除保护层：
6.1、清除玻璃纤维：先用200目砂纸打磨残留的玻璃纤维预浸料块4，再用800目砂纸打磨，打磨完成后用丙酮清洗，然后用干抹布擦拭干净；
6.2、清除铝合金片板：用电吹风烘烤铝合金片，待胶层软化后剥除残留的铝合金板料块2，用丙酮清洗复合材料层压板1表面，然后用干抹布擦拭干净。
本发明的优点是：提出了一种复合材料层压板的钻孔方法，避免了在孔的端口处出现分层和裂纹等缺陷，提高了钻孔的质量和产品合格率。本发明的一个实施例，经试验证明，产品合格率从原来的不到50％提高到100％。
附图说明
图1是本发明的保护示意图，采用玻璃纤维预浸料作为保护材料。
图2是本发明的保护示意图，采用铝合金板作为保护材料。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。一种复合材料层压板的钻孔方法，其特征在于：钻孔的步骤如下：
1、清洗：用丙酮清洗复合材料层压板1表面，用干抹布擦拭干净；
2、选择保护材料：当被加工的复合材料层压板1的厚度小于3mm时，选用玻璃纤维预浸料作为保护材料，当被加工的复合材料层压板1的厚度大于等于3mm时，选用铝合金板作为保护材料；
3、铺贴保护层：
3.1、当选择玻璃纤维预浸料为保护材料时，将玻璃纤维预浸料裁剪为尺寸不小于需钻孔直径3倍的玻璃纤维预浸料块4，在复合材料层压板待钻孔处正反面各铺放两层玻璃纤维预浸料块4，铺层角度为±45°；
3.2、当选择铝合金板为保护材料时，将铝合金板裁剪为尺寸不小于需钻孔直径3倍的铝合金板料块2，用EA93093胶在复合材料层压板待钻孔处正反面各胶接一块铝合金板料块2，铝合金板的厚度为0.3mm～0.5mm；
4、固化：
4.1、玻璃纤维预浸料固化：将铺放好的层压板放入热压罐加温加压固化，在125℃±5℃条件下保温2小时；
4.2、铝合金板胶结固化：用真空袋加压，在70℃±5℃温度下固化1小时；
5、钻孔：采用手电钻或者钻床在复合材料层压板待钻孔钻削通孔3；
6、清除保护层：
6.1、清除玻璃纤维：先用200目砂纸打磨残留的玻璃纤维预浸料块4，再用800目砂纸打磨，打磨完成后用丙酮清洗，然后用干抹布擦拭干净；
6.2、清除铝合金片板：用电吹风烘烤铝合金片，待胶层软化后剥除残留的铝合金板料块2，用丙酮清洗复合材料层压板1表面，然后用干抹布擦拭干净。
实施例1
某型机复合材料角材需要钻削Φ4孔连接：
1、清洗：用丙酮清洗梁缘条表面，用干抹布擦拭干净；
2、选择保护材料：某型机复合材料角材的厚度为2.48mm，选用玻璃纤维预浸料作为保护材料；
3、铺贴保护层：将玻璃纤维预浸料CF3233/EW250/50裁剪尺寸为Φ15的玻璃纤维预浸料块，在复合材料角材待钻孔处正反面各铺放两层玻璃纤维预浸料块，铺层角度为±45°；
4、玻璃纤维预浸料固化：将铺放好的复合材料角材放入热压罐加温加压固化，在125℃±5℃条件下保温2小时；
5、钻孔：采用手电钻在复合材料角材待钻孔钻削通孔Φ4；
6、清除玻璃纤维：先用200目砂纸打磨残留的玻璃纤维预浸料块，再用800目砂纸打磨，打磨完成后用丙酮清洗，然后用干抹布擦拭干净；
实施例2
某型机机翼梁缘条需要钻削Φ4孔连接：
1、清洗：用丙酮清洗机翼梁缘条表面，用干抹布擦拭干净；
2、选择保护材料：某型机机翼梁缘条的厚度为5.45mm，选用铝合金板作为保护材料；
3、铺贴保护层：将铝合金板裁剪尺寸为Φ15材料为2A12TH0.3的铝合金板料块，用EA93093胶在复合材料层压板待钻孔处正反面各胶接一块铝合金板料块；
4、铝合金板胶结固化：用真空袋加压，在70℃±5℃温度下固化1小时；
5、钻孔：采用手电钻在机翼梁缘条待钻孔钻削通孔Φ4；
6、清除铝合金片板：用电吹风烘烤铝合金片，待胶层软化后剥除残留的铝合金板料块，用丙酮清洗机翼梁缘条表面，然后用干抹布擦拭干净。

Claims (1)

1.一种复合材料层压板的钻孔方法，其特征在于：钻孔的步骤如下：
1.1、清洗：用丙酮清洗复合材料层压板(1)表面，用干抹布擦拭干净；
1.2、选择保护材料：当被加工的复合材料层压板(1)的厚度小于3mm时，选用玻璃布预浸料作为保护材料，当被加工的复合材料层压板(1)的厚度大于等于3mm时，选用铝合金板作为保护材料；
1.3、铺贴保护层：
1.3.1、当选择玻璃布预浸料为保护材料时，将玻璃布预浸料裁剪为尺寸不小于需钻孔直径3倍的玻璃布预浸料块(4)，在复合材料层压板待钻孔处正反面各铺放两层玻璃布预浸料块(4)，铺层角度为±45°；
1.3.2、当选择铝合金板为保护材料时，将铝合金板裁剪为尺寸不小于需钻孔直径3倍的铝合金板料块(2)，用EA93093胶在复合材料层压板待钻孔处正反面各胶接一块铝合金板料块(2)，铝合金板的厚度为0.3mm～0.5mm；
1.4、固化：
1.4.1、玻璃布预浸料固化：将铺放好的层压板放入热压罐加温加压固化，在125℃±5℃条件下保温2小时；
1.4.2、铝合金板胶结固化：用真空袋加压，在70℃±5℃温度下固化1小时；
1.5、钻孔：采用手电钻或者钻床在复合材料层压板待钻孔钻削通孔(3)；
1.6、清除保护层：
1.6.1、清除玻璃布：先用200目砂纸打磨残留的玻璃布预浸料块(4)，再用800目砂纸打磨，打磨完成后用丙酮清洗，然后用干抹布擦拭干净；
1.6.2、清除铝合金片板：用电吹风烘烤铝合金片，待胶层软化后剥除残留的铝合金板料块(2)，用丙酮清洗复合材料层压板(1)表面，然后用干抹布擦拭干净。
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