一種大型復合材料方艙的修復方法
【專利摘要】本發明涉及一種大型復合材料方艙的修復方法,包括以下步驟,切割并打磨大型復合材料方艙壁受損的蒙皮;挖出受損蒙皮后部受損處的芯材,形成芯材修補腔;在芯材修補腔中進行修補芯材下料,并對修補芯材進行包邊上裝;在修補芯材的表面鋪設修補蒙皮;在修補蒙皮的表面鋪設脫模布,并使得整個修補處處于密封環境中;利用導流系統和注膠系統通過脫模布在修補蒙皮中注入樹脂體系;脫去修補蒙皮表面的脫模布,并打磨修補蒙皮脫去脫模布后的表面。本發明中提供的方艙修復的方法耗材少,成本低,效果好,它不僅消除了傳統預埋件造成的層合板內纖維先天不連續性特征,同時使斷層的纖維能更好的結合在一起,解決了復合材料大型方艙的修復問題。
【專利說明】
一種大型復合材料方艙的修復方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種方艙的修復方法,具體的涉及一種大型復合材料方艙的修復方法。
【背景技術】
[0002]目前,國內關于復合材料方艙領域的研究較多,但對于方艙修復問題的研究卻較少,伴隨著復合材料行業的快速發展以及方艙輕量化、智能化等技術要求的不斷提高,針對復合材料方艙的后續修復問題,會越來越多,所以大型復合材料方艙的修復工藝技術迫在眉睫。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、修復成本低、成功效率高的大型復合材料方艙的修復方法。
[0004]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種大型復合材料方艙的修復方法,包括以下步驟,
[0005]步驟一,切割并打磨大型復合材料方艙壁受損的蒙皮;
[0006]步驟二,挖出受損蒙皮后部受損處的芯材,形成芯材修補腔;
[0007]步驟三,在芯材修補腔中進行修補芯材下料,并對修補芯材進行包邊上裝;
[0008]步驟四,在修補芯材的表面鋪設修補蒙皮,使得修補蒙皮填充被切割并打磨的受損的蒙皮;
[0009]步驟五,在修補蒙皮的表面鋪設脫模布,并將預制形狀的真空袋粘貼在脫模布表面,使得整個修補處處于密封環境中;
[0010]步驟六,通過抽真空裝置將真空袋密封的整個修補處抽真空后,利用導流系統和注膠系統通過脫模布在修補蒙皮中注入樹脂體系;
[0011]步驟七,在注入的樹脂體系固化后,脫去修補蒙皮表面的脫模布,并打磨修補蒙皮脫去脫模布后的表面,使得修補后的大型復合材料方艙壁的平面度與原大型復合材料方艙壁的平面度保持一致。
[0012]本發明的有益效果是:本發明一種大型復合材料方艙的修復方法以傳統的真空輔助成型方法為基礎,最大的區別在于真空輔助需要在特定模具內完成,而修復不一定需要模具,用傳統的鋪層方式加強在特定的修補面,依次鋪放芯材、蒙皮、脫模布、導流系統、注膠系統,在修補面上一定位置處布置抽真空裝置;然后通過在制品表面粘接密封膠帶將預制好特定形狀的真空袋進行粘貼,從而對制品進行密封,通過抽真空裝置將系統抽成真空滿足注膠條件,最后將樹脂體系通過注膠系統進入導流系統,最后沿導流系統進入預制件,實現樹脂對蒙皮的浸潤,注膠經過常溫固化,然后進行高溫固化,最后脫模后進行打磨后處理,使之與其他未修補的地方平整;本發明中提供的方艙修復的方法耗材少,成本低,效果好,它不僅消除了傳統預埋件造成的層合板內纖維先天不連續性特征,同時使斷層的纖維能更好的結合在一起,提升了材料的疲勞強度與承載能力,延長了復合材料層合板的使用壽命,解決了復合材料大型方艙的修復問題。
[0013]在上述技術方案的基礎上,本發明還可以做如下改進。
[0014]進一步,在打磨受損的蒙皮時,在受損的蒙皮的四周打磨出預設斜度的斜坡,所述斜坡的面積與受損蒙皮的面積成正比。
[0015]進一步,在挖出受損蒙皮后部受損處的芯材時,挖掘出的截面與大型復合材料方艙壁垂直。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是:保證挖掘截面與大型復合材料方艙壁垂直,以便于芯材上裝時更容易。
[0017]進一步,修補芯材下料的尺寸小于芯材修補腔的尺寸,且通過在修補芯材四周包裹三層無堿玻璃纖維布并用鐵釘固定來進行包邊,對包邊后的修補芯材進行上裝,使得包邊后的修補芯材與芯材修補腔緊密結合貼實。
[0018]采用上述進一步方案的有益效果是:在修補芯材的四周包裹3層無堿玻璃纖維布來增強修補處的強度。
[0019]進一步,在鋪放修補蒙皮時,按照打磨的斜坡逐漸增加修補蒙皮的尺寸以此來填充被切割并打磨的受損的蒙皮。
[0020]采用上述進一步方案的有益效果是:按照打磨的斜坡逐漸增加修補蒙皮的尺寸以此來填補打磨斜坡增加修補的強度。
[0021]進一步,通過抽真空裝置將真空袋密封的整個修補處進行抽真空處理時,使得真空壓力達到-0.95MPa以下,且保壓20分鐘以上,然后利用真空灌注的方法注入樹脂體系。
[0022]采用上述進一步方案的有益效果是:真空壓力達到-0.95MPa以下,且保壓20分鐘以上是為了滿足注膠條件,為后續注入樹脂體系提供保障。
[0023]進一步,對注入的樹脂體系進行固化的方法為,首先對注入的樹脂體系進行常溫固化,然后再進行高溫固化。
[0024]進一步,所述樹脂體系為環氧樹脂和固化劑的混合物,所述環氧樹脂與固化劑的質量份數比為100:32。
[0025]進一步,所述脫模布為條紋尼龍布。
[0026]進一步,所述修補蒙皮的材料是面密度為240的碳纖維編制布。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明一種大型復合材料方艙的修復方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限定本發明的范圍。
[0029]如圖1所示,一種大型復合材料方艙的修復方法,包括以下步驟,
[0030]步驟一,切割并打磨大型復合材料方艙壁受損的蒙皮;
[0031]步驟二,挖出受損蒙皮后部受損處的芯材,形成芯材修補腔;
[0032]步驟三,在芯材修補腔中進行修補芯材下料,并對修補芯材進行包邊上裝;
[0033]步驟四,在修補芯材的表面鋪設修補蒙皮,使得修補蒙皮填充被切割并打磨的受損的蒙皮;
[0034]步驟五,在修補蒙皮的表面鋪設脫模布,并將預制形狀的真空袋粘貼在脫模布表面,使得整個修補處處于密封環境中;
[0035]步驟六,通過抽真空裝置將真空袋密封的整個修補處抽真空后,利用導流系統和注膠系統通過脫模布在修補蒙皮中注入樹脂體系;
[0036]步驟七,在注入的樹脂體系固化后,脫去修補蒙皮表面的脫模布,并打磨修補蒙皮脫去脫模布后的表面,使得修補后的大型復合材料方艙壁的平面度與原大型復合材料方艙壁的平面度保持一致。
[0037]在打磨受損的蒙皮時,在受損的蒙皮的四周打磨出預設斜度的斜坡,所述斜坡的面積與受損蒙皮的面積成正比,其比例范圍為30%?70%,在本具體實施例中,這個比值可以為30%,可以為70%,也可以為30%到70%之間的任一值。在挖出受損蒙皮后部受損處的芯材時,保證挖掘截面與大型復合材料方艙壁垂直。修補芯材下料的尺寸小于芯材修補腔的尺寸,且通過在修補芯材四周包裹三層無堿玻璃纖維布并用鐵釘固定來進行包邊,對包邊后的修補芯材進行上裝,使得包邊后的修補芯材與芯材修補腔緊密結合貼實。在鋪放修補蒙皮時,按照打磨的斜坡逐漸增加修補蒙皮的尺寸以此來填充被切割并打磨的受損的蒙皮。通過抽真空裝置將真空袋密封的整個修補處進行抽真空處理時,使得真空壓力達到-
0.95MPa以下,且保壓20分鐘以上,然后利用真空灌注的方法注入樹脂體系。對注入的樹脂體系進行固化的方法為,首先對注入的樹脂體系進行常溫固化,然后再進行高溫固化。所述樹脂體系為環氧樹脂和固化劑的混合物,所述環氧樹脂與固化劑的質量份數比為100:32。所述脫模布為條紋尼龍布。所述修補蒙皮的材料是面密度為240的碳纖維編制布。
[0038]在本具體實施例中,修補蒙皮采用面密度為240的碳纖維編制布;芯材采用60kg/m3PVC泡沫板;樹脂體系為環氧樹脂:固化劑=100:32;脫模布為條紋尼龍布;導流系統的導流網為240g/cm2的菱形導流網,導流系統的導流管為螺旋PE管;注膠系統的注膠座為支架式注膠座,注膠系統的注膠管為內徑12mm、外徑14mm且由PP材質構成的圓筒管;真空袋為PE材質。
[0039]本發明的方法以傳統的真空輔助成型方法為基礎,最大的區別在于真空輔助需要在特定模具內完成,而修復不一定需要模具,用傳統的鋪層方式加強在特定的修補面,依次鋪放芯材、蒙皮、脫模布、導流系統、注膠系統,在修補面上一定位置處布置抽真空裝置;然后通過在制品表面粘接密封膠帶將預制好特定形狀的真空袋進行粘貼,從而對制品進行密封;接著通利用抽真空裝置將整個系統抽至負壓狀態,抽真空lh,保壓20Min,氣密性<-
0.095Mpa,整個抽真空的過程中,需時刻關注整個系統的密封情況,嚴格檢查是否漏氣,務必嚴格控制真空度,否則不滿足注膠條件;滿足注膠條件后,樹脂體系通過注膠系統進入導流系統,樹脂體系沿導流系統進入預制件,實現樹脂對布料的浸潤;注膠經過常溫固化,然后進行高溫固化,最后脫模后進行打磨處理,使之與其他未修補的地方平整。
[0040]本發明中提供的方艙修復的方法耗材少,成本低,效果好;它不僅消除了傳統預埋件造成的層合板內纖維先天不連續性特征,同時使斷層的纖維能更好的結合在一起,提升了材料的疲勞強度與承載能力,延長了復合材料層合板的使用壽命,解決了復合材料大型方艙的修復問題。
[0041]以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:包括以下步驟, 步驟一,切割并打磨大型復合材料方艙壁受損的蒙皮; 步驟二,挖出受損蒙皮后部受損處的芯材,形成芯材修補腔; 步驟三,在芯材修補腔中進行修補芯材下料,并對修補芯材進行包邊上裝; 步驟四,在修補芯材的表面鋪設修補蒙皮,使得修補蒙皮填充被切割并打磨的受損的蒙皮; 步驟五,在修補蒙皮的表面鋪設脫模布,并將預制形狀的真空袋粘貼在脫模布表面,使得整個修補處處于密封環境中; 步驟六,通過抽真空裝置將真空袋密封的整個修補處抽真空后,利用導流系統和注膠系統通過脫模布在修補蒙皮中注入樹脂體系; 步驟七,在注入的樹脂體系固化后,脫去修補蒙皮表面的脫模布,并打磨修補蒙皮脫去脫模布后的表面,使得修補后的大型復合材料方艙壁的平面度與原大型復合材料方艙壁的平面度保持一致。2.根據權利要求1所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:在打磨受損的蒙皮時,在受損的蒙皮的四周打磨出預設斜度的斜坡,所述斜坡的面積與受損蒙皮的面積成正比。3.根據權利要求1或2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:在挖出受損蒙皮后部受損處的芯材時,挖掘出的截面與大型復合材料方艙壁垂直。4.根據權利要求1或2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:修補芯材下料的尺寸小于芯材修補腔的尺寸,且通過在修補芯材四周包裹三層無堿玻璃纖維布并用鐵釘固定來進行包邊,對包邊后的修補芯材進行上裝,使得包邊后的修補芯材與芯材修補腔緊密結合貼實。5.根據權利要求2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:在鋪放修補蒙皮時,按照打磨的斜坡逐漸增加修補蒙皮的尺寸以此來填充被切割并打磨的受損的蒙皮。6.根據權利要求1或2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:通過抽真空裝置將真空袋密封的整個修補處進行抽真空處理時,使得真空壓力達到-0.95MPa以下,且保壓20分鐘以上,然后利用真空灌注的方法注入樹脂體系。7.根據權利要求1或2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:對注入的樹脂體系進行固化的方法為,首先對注入的樹脂體系進行常溫固化,然后再進行高溫固化。8.根據權利要求1或2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:所述樹脂體系為環氧樹脂和固化劑的混合物,所述環氧樹脂與固化劑的質量份數比為100:32。9.根據權利要求1或2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:所述脫模布為條紋尼龍布。10.根據權利要求1或2所述的一種大型復合材料方艙的修復方法,其特征在于:所述修補蒙皮的材料是面密度為240的碳纖維編制布。
【文檔編號】B29C73/02GK105904747SQ201610227802
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】田振, 房德政, 姚忠成
【申請人】山東英特力新材料有限公司