CN117818899A - 一种复材表面闪电防护层的快速修理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合材料维修技术领域，公开一种复材表面闪电防护层的快速修理方法。复材包括依次设置的基底、闪电防护层、树脂层和表面涂层，该修理方法包括：去除闪电防护层受损区域；打磨闪电防护层受损区域以外设定区域内的表面涂层和树脂层，露出原始的闪电防护层以得到搭接区域；将修补用闪电防护修理补片铺设至搭接区域，并覆盖所有裸露闪电防护层；使用铝箔胶带将修补用闪电防护修理补片覆盖粘接到复材的表面。本发明使用铝箔胶带将修补用闪电防护修理补片快速粘贴到复材上，依靠铝箔胶带的粘接能力将修补用闪电防护修理补片与原始闪电防护层有效搭接起来，恢复闪电防护通路，操作简单，成本低廉，减少航线上运营飞机的停场修理成本。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料维修技术领域，尤其涉及一种复材表面闪电防护层的快速修理方法。
背景技术
民用飞机复合材料结构的外部通常使用一层闪电防护材料，以防止被闪电击中后造成严重损伤。闪电防护材料通常为共固化的金属网、箔。这层闪电防护材料位于机体结构的最外侧，在飞机运营过程中，极易遭受雷击损伤，为保持飞机的适航状态，需要对受损的闪电防护层进行及时修理。
现有技术中复合材料闪电防护层的修理方法主要有预浸料修理和湿铺层修理。其中，闪电防护金属铜网的预浸料修理是使用预浸渍的铜网-树脂复合胶膜铺贴在修理区域，通过加热使铜网胶膜固化，使新铺贴铜网与原始铜网通过搭接恢复导电通路，最后恢复表面漆层以完成修理。闪电防护金属铜网的湿铺层修理方法是将金属铜网覆盖在修理区，然后将液态树脂刮涂在金属铜网上并对树脂进行固化，方能将新铜网与原始铜网搭接起来。这两种修理方法都需要制作真空袋，然后使用热补仪或固化炉使树脂加热固化，工序复杂、施工条件要求高、耗费时间长，直接制约飞机的运营效率及运营经济性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复材表面闪电防护层的快速修理方法，能够实现闪电防护层的快速修复，操作简单，成本低廉，减少航线上运营飞机的停场修理成本。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
提供一种复材表面闪电防护层的快速修理方法，复材包括依次设置的基底、闪电防护层、树脂层和表面涂层，复材表面闪电防护层的快速修理方法包括：
S1、去除闪电防护层受损区域；
S2、打磨闪电防护层受损区域以外设定区域内的表面涂层和树脂层，露出原始的闪电防护层以得到搭接区域；
S3、将修补用闪电防护修理补片铺设至搭接区域，并覆盖所有裸露的闪电防护层；
S4、使用铝箔胶带将修补用闪电防护修理补片覆盖粘接到复材的表面。
可选地，步骤S2中，对闪电防护层受损区域整个周向向外10mm至25mm宽的表面涂层和树脂层进行打磨，露出原始的闪电防护层以得到搭接区域。
可选地，修补用闪电防护修理补片的材质为金属铜网、金属铝网或金属导电胶带。
可选地，步骤S4中，铝箔胶带设置有两层，设定两层铝箔胶带分别为第一铝箔胶带层和第二铝箔胶带层；
第一铝箔胶带层中的多个铝箔胶带平行且依次搭接排布；
第二铝箔胶带层中的多个铝箔胶带也平行且依次搭接排布；
第一铝箔胶带层中的铝箔胶带与第二铝箔胶带层中的铝箔胶带呈90°夹角。
可选地，第一铝箔胶带层中的相邻两个铝箔胶带的最小搭接量为13mm；
第二铝箔胶带层中的相邻两个铝箔胶带的最小搭接量为13mm。
可选地，第一铝箔胶带层于修补用闪电防护修理补片的整个边缘向外延伸至少25mm。
可选地，第二铝箔胶带层于第一铝箔胶带层的整个边缘向外延伸至少50mm。
可选地，步骤S4还包括：将铝箔胶带压实。
可选地，步骤S4中，当铝箔胶带遇到复材的边缘时，使铝箔胶带绕过该边缘并粘接至复材的背面。
可选地，于步骤S2之后，并于步骤S3之前，对修理区域进行清洁。
本发明的有益效果为：
本发明提供的复材表面闪电防护层的快速修理方法，使用铝箔胶带将修补用闪电防护修理补片快速粘贴到复材上，依靠铝箔胶带的粘接能力将修补用闪电防护修理补片与原始闪电防护层有效搭接起来，恢复闪电防护通路。此方法为常温操作，用铝箔胶带将修补用闪电防护修理补片粘贴牢固即可，工序简单，不需要制作真空袋，不依赖各种修理设备，也不需要加热树脂或预浸料至固化，操作简单快捷。闪电防护修理补片的材质为金属铜网、金属铝网或金属导电胶带。修理材料只需要铝箔胶带，与金属铜网或金属铝网或金属导电胶带中的一种，这些材料都是修理常用材料，可以在室温环境下储存很长时间，不需要低温保存，降低材料成本，非常适合航线上飞机遭雷击损伤后的快速修复，可作为临时修理使用，减少航线上运营飞机的停场修理成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的采用一层铝箔胶带将修补用闪电防护修理补片粘贴的示意图；
图2为本发明实施例提供的采用两层铝箔胶带将修补用闪电防护修理补片粘贴的示意图。
附图标记：
1、闪电防护层受损区域；2、搭接区域；3、第一铝箔胶带层；4、第二铝箔胶带层；5、铝箔胶带。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种复材表面闪电防护层的快速修理方法，用于恢复复合材料原有的闪电防护性能，该修理方法可应用于飞机、风电叶片或其他复合材料结构的闪电防护层的修理。示例性地，复材包括依次设置的基底、闪电防护层、树脂层和表面涂层。基底可以是飞机的蒙皮，蒙皮可为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、碳纤维和玻璃纤维混杂复合材料或其他的非金属材料。闪电防护层铺设于基底的表面。闪电防护层可以为闪电防护金属网(铜网或铝网)、粘接铝箔、粘接铜箔或火焰喷涂铝等。树脂层铺设于闪电防护层的表面。树脂层可为玻璃纤维层。表面涂层铺设于树脂层的表面。表面涂层可以为防护漆层。
如图1和图2所示，本实施例提供一种复材表面闪电防护层的快速修理方法，包括：
S1、去除闪电防护层受损区域1。
可使用砂纸打磨去除闪电防护层受损区域1。参见图1和图2，闪电防护层受损区域1为A1-A2-A3-A4-A1所围成的闭合区域。
S2、去除闪电防护层受损区域1以外设定区域内的表面涂层和树脂层，露出原始的闪电防护层，以得到搭接区域2。
参见图1和图2，搭接区域2为B1-B2-B3-B4-B1所围成的闭合区域。可使用砂纸打磨去除设定区域的表面涂层和树脂层。
参见图1，打磨树脂层后，一部分未受损的原始闪电防护层裸露出来，为区域B1-B2-B3-B4-B1超出区域A1-A2-A3-A4-A1的部分，用剖面线表示。
S3、将修补用闪电防护修理补片铺设至搭接区域2，并覆盖所有裸露的闪电防护层。
在铺设修补用闪电防护修理补片之前，对修理区域进行清洁。该修理区域包括裸露的原始闪电防护层、及表面涂层镂空部分的周围区域，以使该修理区域包括后续铝箔胶带5的粘贴区域。
修补用闪电防护修理补片铺满搭接区域2，从而覆盖所有裸露的闪电防护层。
可选地，修补用闪电防护修理补片尽量与原始的闪电防护层的材质相同。示例性地，原始的闪电防护层为铜网，修补用闪电防护修理补片也为铜网，且修补用闪电防护修理补片的网格方向与原始的闪电防护层的网格方向相同。当然，修补用闪电防护修理补片也可为导电胶带或铝箔等，只要能作为恢复闪电防护通路的介质接口。
示例性地，对闪电防护层受损区域1整个周向向外10mm至25mm宽的表面涂层和树脂层进行打磨，露出原始的闪电防护层以得到搭接区域2，保证修补用闪电防护修理补片与裸露的原始闪电防护层能够有效搭接。
S4、使用铝箔胶带5将修补用闪电防护修理补片覆盖粘接到复材的表面。
使用铝箔胶带5将修补用闪电防护修理补片快速粘贴到复材上，依靠铝箔胶带5的粘接能力将修补用闪电防护修理补片与原始闪电防护层有效搭接起来，恢复闪电防护通路。
可选地，参见图1和图2，铝箔胶带5设置有两层，保证粘接密封效果。设定两层铝箔胶带5分别为第一铝箔胶带层3(为C1-C2-C3-C4-C1所围成的闭合区域)和第二铝箔胶带层4(为D1-D2-D3-D4-D1所围成的闭合区域)。第一铝箔胶带层3于修补用闪电防护修理补片的整个边缘向外延伸至少25mm。第二铝箔胶带层4于第一铝箔胶带层3的整个边缘向外延伸至少50mm。
需要说明的是，在粘接铝箔胶带5的过程中，当铝箔胶带5遇到复材的边缘时，使铝箔胶带5绕过该边缘并粘接至复材的背面，保证铝箔胶带5的粘接长度。
可选地，第一铝箔胶带层3中的多个铝箔胶带5平行且依次搭接排布，即两个相邻铝箔胶带5之间无间隙，保证粘接密封效果。类似地，第二铝箔胶带层4中的多个铝箔胶带5也平行且依次搭接排布，两个相邻铝箔胶带5之间无间隙。示例性地，第一铝箔胶带层3中的相邻两个铝箔胶带5的最小搭接量为13mm；第二铝箔胶带层4中的相邻两个铝箔胶带5的最小搭接量为13mm。
进一步可选地，第一铝箔胶带层3中的铝箔胶带5与第二铝箔胶带层4中的铝箔胶带5呈90°夹角，提高铝箔胶带5的粘接效果。
需要说明的是，对铝箔胶带5的层数不做限定，一层或多层均可。当铝箔胶带5足够宽时，每个铝箔胶带层也可只使用一条铝箔胶带5。
可选地，在粘贴铝箔胶带5后，将铝箔胶带5压实。具体地，可采用软硬适中的刮板将铝箔胶带5压实，以在铝箔胶带5表面能看到清晰的铜网纹络为宜，铝箔胶带5在零件未损伤区域的表面上压紧无褶皱。
本实施例提供的复材表面闪电防护层的快速修理方法，为常温操作，只需用铝箔胶带5将修补用闪电防护修理补片粘贴牢固即可，工序简单，不需要制作真空袋，不依赖各种修理设备，也不需要加热树脂或预浸料至固化，操作简单快捷。修理材料只需要铝箔胶带5，与金属铜网、金属铝网或金属导电胶带中的一种，这些材料都是修理常用材料，可以在室温环境下储存很长时间，不需要低温保存，降低材料成本。本实施例的复材表面闪电防护层的快速修理方法，操作简便快捷，成本低廉，非常适合航线上飞机遭雷击损伤后的快速修复，可作为临时修理使用，减少航线上运营飞机的停场修理成本。
具体到本实施例中，闪电防护层为金属铜网，本实施例具体提供一种复材表面闪电防护金属铜网的快速修理方法，用于恢复复合材料原有的闪电防护性能，该修理方法可应用于飞机、风电叶片或其他复合材料表面采用金属铜网作为闪电防护层时，闪电防护金属铜网发生损伤时的修理。示例性地，复材包括依次设置的基底、闪电防护金属铜网、树脂层和表面涂层。基底可以是飞机的蒙皮，蒙皮可为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、碳纤维和玻璃纤维混杂复合材料或其他的非金属材料。闪电防护金属铜网铺设于基底的表面，树脂层铺设于闪电防护铜网的表面。表面涂层铺设于树脂层的表面，可以为防护漆层。
如图1和图2所示，复材表面闪电防护金属铜网的快速修理方法包括：
S1、去除闪电防护层受损区域1。
闪电防护层受损区域1即为闪电防护铜网受损区域。可使用砂纸打磨去除闪电防护铜网受损区域。参见图1和图2，闪电防护铜网受损区域为A1-A2-A3-A4-A1所围成的闭合区域。
S2、去除闪电防护层受损区域1以外设定区域内的表面涂层和树脂层，露出原始的闪电防护层，以得到搭接区域2。
参见图1和图2，搭接区域2为B1-B2-B3-B4-B1所围成的闭合区域。可使用砂纸打磨去除设定区域的表面涂层和树脂层。
参见图1，打磨树脂层后，一部分未受损的原始闪电防护金属铜网裸露出来(可见明显金属反光)，为区域B1-B2-B3-B4-B1超出区域A1-A2-A3-A4-A1的部分，用剖面线表示。
S3、将修补用闪电防护修理补片铺设至搭接区域2，并覆盖所有裸露的闪电防护层。
修补用闪电防护修理补片为铜网修理补片。该铜网修理补片覆盖所有裸露的闪电防护金属铜网。
在铺设修补用闪电防护修理补片之前，对修理区域进行清洁。
示例性地，对闪电防护层受损区域1整个周向向外10mm至25mm宽的表面涂层和树脂层进行打磨，露出原始的闪电防护层以得到搭接区域2，保证修补用闪电防护修理补片与裸露的原始闪电防护层能够有效搭接。
S4、使用铝箔胶带5将修补用闪电防护修理补片覆盖粘接到复材的表面。
使用铝箔胶带5将铜网修理补片粘贴到复材上，依靠铝箔胶带5的粘接能力将铜网修理补片与原始的闪电防护金属铜网有效搭接起来，恢复闪电防护通路。
可选地，参见图1和图2，铝箔胶带5设置有两层，保证粘接密封效果。设定两层铝箔胶带5分别为第一铝箔胶带层3(为C1-C2-C3-C4-C1所围成的闭合区域)和第二铝箔胶带层4(为D1-D2-D3-D4-D1所围成的闭合区域)。第一铝箔胶带层3于修补用闪电防护修理补片的整个边缘向外延伸至少25mm。第二铝箔胶带层4于第一铝箔胶带层3的整个边缘向外延伸至少50mm。
需要说明的是，在粘接铝箔胶带5的过程中，当铝箔胶带5遇到复材零件的边缘时，使铝箔胶带5绕过该边缘并粘接至复材的背面，保证铝箔胶带5粘接牢固。
可选地，第一铝箔胶带层3中的多个铝箔胶带5平行且依次搭接排布，即两个相邻铝箔胶带5之间无间隙，保证粘接密封效果。类似地，第二铝箔胶带层4中的多个铝箔胶带5也平行且依次搭接排布，两个相邻铝箔胶带5之间无间隙。示例性地，第一铝箔胶带层3和第二铝箔胶带层4中的相邻两个铝箔胶带5的最小搭接量均为13mm。
进一步可选地，第一铝箔胶带层3中的铝箔胶带5与第二铝箔胶带层4中的铝箔胶带5呈90°夹角，提高铝箔胶带5的粘接固定效果。
需要说明的是，对铝箔胶带5的层数不做限定，一层或多层均可。当铝箔胶带5足够宽时，每个铝箔胶带层也可只使用一条铝箔胶带5。
可选地，在粘贴铝箔胶带5后，将铝箔胶带5压实。具体地，可采用软硬适中的刮板将铝箔胶带5压实，以在铝箔胶带5表面能看到清晰的铜网纹络为宜，铝箔胶带5在零件未损伤区域的表面上压紧无褶皱。
本实施例提供的复材表面闪电防护铜网的快速修理方法，只需用铝箔胶带5将铜网修理补片粘贴牢固即可，操作简单快捷。修理材料只需要铝箔胶带5和金属铜网，成本低廉，适合航线上飞机遭雷击损伤后的快速修复。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种复材表面闪电防护层的快速修理方法，复材包括依次设置的基底、闪电防护层、树脂层和表面涂层，其特征在于，复材表面闪电防护层的快速修理方法包括：
S1、去除闪电防护层受损区域(1)；
S2、打磨闪电防护层受损区域(1)以外设定区域内的表面涂层和树脂层，露出原始的闪电防护层，以得到搭接区域(2)；
S3、将修补用闪电防护修理补片铺设至搭接区域(2)，并覆盖所有裸露的闪电防护层；
S4、使用铝箔胶带(5)将修补用闪电防护修理补片覆盖粘接到复材的表面。
2.根据权利要求1所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，步骤S2中，对闪电防护层受损区域(1)整个周向向外10mm至25mm宽的表面涂层和树脂层进行打磨，露出原始的闪电防护层以得到搭接区域(2)。
3.根据权利要求1所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，修补用闪电防护修理补片的材质为金属铜网、金属铝网或金属导电胶带。
4.根据权利要求1所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，步骤S4中，铝箔胶带(5)设置有两层，设定两层铝箔胶带(5)分别为第一铝箔胶带层(3)和第二铝箔胶带层(4)；
第一铝箔胶带层(3)中的多个铝箔胶带(5)平行且依次搭接排布；
第二铝箔胶带层(4)中的多个铝箔胶带(5)也平行且依次搭接排布；
第一铝箔胶带层(3)中的铝箔胶带(5)与第二铝箔胶带层(4)中的铝箔胶带(5)呈90°夹角。
5.根据权利要求4所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，第一铝箔胶带层(3)中的相邻两个铝箔胶带(5)的最小搭接量为13mm；
第二铝箔胶带层(4)中的相邻两个铝箔胶带(5)的最小搭接量为13mm。
6.根据权利要求4所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，第一铝箔胶带层(3)于修补用闪电防护修理补片的整个边缘向外延伸至少25mm。
7.根据权利要求6所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，第二铝箔胶带层(4)于第一铝箔胶带层(3)的整个边缘向外延伸至少50mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，步骤S4还包括：将铝箔胶带(5)压实。
9.根据权利要求1-7任一项所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，步骤S4中，当铝箔胶带(5)遇到复材的边缘时，使铝箔胶带(5)绕过该边缘并粘接至复材的背面。
10.根据权利要求1-7任一项所述的复材表面闪电防护层的快速修理方法，其特征在于，于步骤S2之后，并于步骤S3之前，对修理区域进行清洁。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211190535.0A CN117818899A (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种复材表面闪电防护层的快速修理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211190535.0A CN117818899A (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种复材表面闪电防护层的快速修理方法 |
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| CN117818899A true CN117818899A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=90517753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202211190535.0A Pending CN117818899A (zh) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 一种复材表面闪电防护层的快速修理方法 |
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2022
- 2022-09-28 CN CN202211190535.0A patent/CN117818899A/zh active Pending
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