CN112936921A - 飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺 - Google Patents

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Abstract

飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，包括以下步骤：将复合材料零件缺陷部位清理干净；按比例配制所需DG－3胶粘剂，根据修补部位确定是否需要在配制好的胶粘剂中添加稀释剂或填料；毛刷或刮刀等工具将混合均匀的胶液直接涂在待修补部位；或将EW100玻璃布剪成待修补区域形状并铺贴在待修补部位；胶粘剂涂刷后可在20℃～35℃室温停放12～24小时固化；用240#砂布将涂胶表面打磨至平整光滑，然后用320#砂纸将零件件表面的纱布痕迹打磨掉。对部分飞机教练机复合材料零件尤其是已装配的复合材料零件，直接在组件上对缺陷部位进行修复，避免零件的拆装工作，同时常温固化简单快速，可以极大的减少复合材料零件的维修成本。

Description

飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺
技术领域
本发明属于飞机教练机复合材料修补技术领域，具体涉及一种飞机教练机复合材料件修补过程中，采用涂胶或涂胶贴补、常温固化方式对复合材料缺陷部位快速修理。
背景技术
复合材料因其比强度高、抗疲劳性好、可设计性强等优点而广泛应用于航空、航天、兵器、船舶、交通、体育器材、基础建设等众多领域。上世纪80年代以后进入服役的战斗机，其机翼、尾翼等部件大多采用了碳纤维复合材料，如第四代中的F22战斗机复合材料占结构重量的25％，法国Rafale占40％，瑞典JAS39战斗机30％，欧洲EF200战机则大于40％，美国的杀手锏武器B2战略轰炸机占50％，在2005年服役的美国空军F－22战机占35％，飞机蒙皮壁板、机翼中间梁、、机身隔框、舱门和其他部件等均采用了碳纤维复合材料。民用飞机上的复合材料也有大幅度提高。波音B777共享复合材料9.9T，占结构总量的11％，“梦想飞机”B787用复合材料达50％，A380大型客机仅碳纤维复合材料用量就达32T左右，加上其他各种复合材料，占用量在25％。
飞机教练机复合材料用量较大，然而复合材料零件的大量应用，使得复合材料零件在成型、装配和使用过程中涉及大量表面及内部损伤缺陷，因此复合材料的修复成为当务之急。
目复合材料的成型，一般是在成型模上铺贴后，根据树脂体系的固化工艺进行加温加压固化。对于未装机零件，可用原成型材料按原成型工艺进行修复。对于装机后的复合材料零件，若按原成型工艺修复，则需要将零件从组合件上分解，增加了拆装的工作量，不仅延长了零件的修复周期，同时加温加压工作还会造成能源及人力资源等的消耗。部分复合材料零件的修复还会导致飞机等设备整体不能正常工作，影响飞机等作战、训练或飞行任务的完成。因此，如何快速简便修复复合材料零件，是修复工作的重点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种常温固化的飞机教练机复合材料零件快速修理工艺。
飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，包括以下步骤：(1)前处理：将复合材料零件缺陷部位清理干净；(2)配胶：按比例配制所需DG－3胶粘剂，根据修补部位确定是否需要在配制好的胶粘剂中添加稀释剂或填料；(3)涂胶：毛刷或刮刀等工具将混合均匀的胶液直接涂在待修补部位；或将EW100玻璃布剪成待修补区域形状并铺贴在待修补部位，然后在玻璃布上涂刷配制好的胶粘剂，配制好的胶粘剂应在1h内施工完；(4)固化：胶粘剂涂刷后可在20℃～35℃室温停放12～24小时固化；(5)后处理：用240#砂布将涂胶表面打磨至平整光滑，然后用320#砂纸将零件件表面的纱布痕迹打磨掉。
进一步，该飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺的步骤(1)前处理，用刀具等将缺陷部位失效纤维及树脂清除干净，或直接用180#砂纸打磨待修补部位，然后用棉布蘸汽油和丙酮等有机溶剂将待修部位清洗干净。
进一步，该飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺的步骤(2)，胶粘剂配制时，DG－3的质量配比为A组分︰B组分＝(3～4)︰1，DG－3S的质量配比为A组分︰B组分＝(1～2)︰1；当修补缺陷面积较大时，可在配制好的胶粘剂中添加乙酸乙酯类稀释剂，稀释剂的加入量以胶粘剂便于涂刷为准，根据需要将EW100玻璃纤维剪成5mm～10mm短丝，将玻璃纤维短丝按胶粘剂重量的5％～10％加入到配制好的胶粘剂中，搅拌均匀后即可使用；当零件由颜色要求时，可在配制好的胶粘剂中加入相应颜色的颜料。
该飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺的步骤(4)胶粘剂涂刷后可直接20℃～35℃室温停放24小时固化，也可在室温下停放4小时后，将局部加温到60℃下4h固化。
通过本发明取得的有益效果为，该飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺对部分飞机教练机复合材料零件尤其是已装配的复合材料零件，直接在组件上对缺陷部位进行修复，避免了零件的拆装工作，同时常温固化简单快速，可以极大的减少复合材料零件的维修成本，在航天、航空及民用方面有广阔的推广价值。
具体实施方式
飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，包括以下步骤：(1)前处理：将复合材料零件缺陷部位清理干净；(2)配胶：按比例配制所需DG－3胶粘剂，根据修补部位确定是否需要在配制好的胶粘剂中添加稀释剂或填料；(3)涂胶：毛刷或刮刀等工具将混合均匀的胶液直接涂在待修补部位；或将EW100玻璃布剪成待修补区域形状并铺贴在待修补部位，然后在玻璃布上涂刷配制好的胶粘剂，配制好的胶粘剂应在1h内施工完；(4)固化：胶粘剂涂刷后可在20℃～35℃室温停放12～24小时固化；(5)后处理：用240#砂布将涂胶表面打磨至平整光滑，然后用320#砂纸将零件件表面的纱布痕迹打磨掉。
为增强修补材料与复合材料零件底层材料之间的结合力，用刀具等将缺陷部位失效纤维及树脂清除干净，或直接用180#砂纸打磨待修补部位，然后用棉布蘸汽油和丙酮等有机溶剂将待修部位清洗干净。
为确保胶粘剂的配制质量，胶粘剂配制时，必须准确称量各组分。DG－3的质量配比为A组分︰B组分＝(3～4)︰1，DG－3S的质量配比为A组分︰B组分＝(1～2)︰1；当修补缺陷面积较大时，可在配制好的胶粘剂中添加乙酸乙酯类稀释剂，稀释剂的加入量以胶粘剂便于涂刷为准，根据需要将EW100玻璃纤维剪成5mm～10mm短丝，将玻璃纤维短丝按胶粘剂重量的5％～10％加入到配制好的胶粘剂中，搅拌均匀后即可使用；当零件由颜色要求时，可在配制好的胶粘剂中加入相应颜色的颜料。
为确保胶粘剂固化效果，可直接20℃～35℃室温停放24小时固化，也可在室温下停放4小时后，将局部加温到60℃下4h固化。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：
(1)前处理：将复合材料零件缺陷部位清理干净；
(2)配胶：按比例配制所需DG－3胶粘剂，根据修补部位确定是否需要在配制好的胶粘剂中添加稀释剂或填料；
(3)涂胶：毛刷或刮刀等工具将混合均匀的胶液直接涂在待修补部位；或将EW100玻璃布剪成待修补区域形状并铺贴在待修补部位，然后在玻璃布上涂刷配制好的胶粘剂，配制好的胶粘剂应在1h内施工完；
(4)固化：胶粘剂涂刷后可在20℃～35℃室温停放12～24小时固化；
(5)后处理：用240#砂布将涂胶表面打磨至平整光滑，然后用320#砂纸将零件件表面的纱布痕迹打磨掉。
2.根据权利要求1所述的飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，其特征在于：所述步骤(1)前处理，用刀具等将缺陷部位失效纤维及树脂清除干净，或直接用180#砂纸打磨待修补部位，然后用棉布蘸汽油和丙酮等有机溶剂将待修部位清洗干净。
3.根据权利要求1所述的飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，其特征在于：所述步骤(2)配胶：按比例配制所需中的DG－3胶粘剂替换为DG－3S胶粘剂，根据修补部位确定是否需要在配制好的胶粘剂中添加稀释剂或填料。
4.根据权利要求1或2所述的飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，其特征在于：所述步骤(2)胶粘剂配制时，DG－3的质量配比为A组分︰B组分＝(3～4)︰1；当修补缺陷面积较大时，可在配制好的胶粘剂中添加乙酸乙酯类稀释剂，稀释剂的加入量以胶粘剂便于涂刷为准，根据需要将EW100玻璃纤维剪成5mm～10mm短丝，将玻璃纤维短丝按胶粘剂重量的5％～10％加入到配制好的胶粘剂中，搅拌均匀后即可使用；当零件由颜色要求时，可在配制好的胶粘剂中加入相应颜色的颜料。
5.根据权利要求3所述的飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，其特征在于：所述步骤(2)胶粘剂配制时，DG－3S的质量配比为A组分︰B组分＝(1～2)︰1；当修补缺陷面积较大时，可在配制好的胶粘剂中添加乙酸乙酯类稀释剂，稀释剂的加入量以胶粘剂便于涂刷为准，根据需要将EW100玻璃纤维剪成5mm～10mm短丝，将玻璃纤维短丝按胶粘剂重量的5％～10％加入到配制好的胶粘剂中，搅拌均匀后即可使用；当零件由颜色要求时，可在配制好的胶粘剂中加入相应颜色的颜料。
6.根据权利要求5所述的飞机教练机复合材料零件的快速修理工艺，其特征在于：所述步骤(4)固化，替换为在室温下停放4小时后，将局部加温到60℃下4h固化。
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