复合材料夹芯结构填充挖补修理方法与流程

本发明涉及航空复合材料制造，更具体地说，涉及一种复合材料夹芯结构填充挖补修理方法。

背景技术：

1、由于复合材料的轻质高强、耐腐蚀、可设计性强、可整体成型、抗疲劳断裂性能好、尺寸稳定性好的特点，已成为先进航空飞行器的主要机构材料之一。夹芯复合材料作为一种典型的复合材料结构，常用于航空器舵面、襟翼、机翼/机身壁板、旋翼等零部件中。随着，复合材料夹芯结构应用增多，其在制造过程中难免产生缺陷，在服役使用过程中经常会遭受各类损伤。复合材料夹芯结构的缺陷/损伤修理难度较大，流程较为复杂。

2、目前航空飞行器的复合材料夹芯结构的修理多采用挖补修理，在修理过程中，各工序操作复杂，修理时间较长，修理后内部质量不佳，结构承载恢复效率不高。

3、因此设计一种用于合材料夹芯结构挖补修理方法，该方法要既要具备流程相对简单，修理耗时相对较短，又能保证修理区内部质量和修理后结构承载恢复率高，目前实现起来较为困难且非常迫切。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是目前的修理方法的流程较为复杂、修复耗时较长。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

5、提供一种复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，包括以下步骤：

6、根据夹芯结构上缺陷/损伤区域的尺寸挖除其对应区域的上蒙皮和芯材，形成待修复区；

7、将填充料填充至所述待修复区，并将填充料加热固化；

8、打磨多余的填充料及填充料周边的上蒙皮区域，以使填充料的填充高度与上蒙皮外表面齐平；

9、在填充料的外表面铺放修理材料，通过均压板进行均压封装、抽真空并加热固化。

10、优选地，所述修理材料为胶膜和预浸料组合，或湿铺贴材料。

11、优选地，所述胶膜为中温固化胶膜或高温固化胶膜，所述湿铺贴材料为中温固化湿铺贴材料或高温固化湿铺贴材料，所述预浸料为碳纤维增强预浸料或玻璃纤维增强预浸料。

12、优选地，所述均压板为玻璃钢均压板，所述均压板的厚度为0.3mm-0.5mm。

13、优选地，所述均压板为硫化橡胶均压板，所述均压板的厚度为1mm-2mm。

14、优选地，所述填充料为低温固化低粘度糊状结构胶与低密度填充物的混合物、或中温固化膏状填料、或高温固化膏状填料。

15、优选地，所述低密度填充物为空心玻璃微珠、或空心酚醛微珠、或炭黑。

16、优选地，将填充料填充至所述待修复区时要高于上蒙皮外表面，填充料固化后，打磨多余的填充料及填充料周边的上蒙皮区域，以使填充料的填充高度与上蒙皮外表面齐平。

17、优选地，所述待修复区刚好覆盖缺陷/损伤区域的最大尺寸。

18、优选地，所述均压板的型面与待修复区的原始型面一致。

19、(三)有益效果

20、本发明的上述技术方案至少具有如下优点：

21、本发明提供一种复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，通过最小化挖除缺陷/损伤区域，最大可能的保留了原结构，减少了修补区，保证了结构的完整性。通过填充料的一次填充，减低芯材填充的难度，避免芯材填充后，还需要将上蒙皮区用补片填充，简化了修理流程，提高了效率。修理材料选择可多样化，可适用于不同场合的修理，提高了修理的便捷性。软质均压板的使用，既保证压力传递均匀，从而保证修理后的内部质量，又能保证修理材料固化后的外观质量。

技术特征：

1.一种复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述修理材料为胶膜和预浸料组合，或湿铺贴材料。

3.如权利要求2所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述胶膜为中温固化胶膜或高温固化胶膜，所述湿铺贴材料为中温固化湿铺贴材料或高温固化湿铺贴材料，所述预浸料为碳纤维增强预浸料或玻璃纤维增强预浸料。

4.如权利要求1所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述均压板为玻璃钢均压板，所述均压板的厚度为0.3mm-0.5mm。

5.如权利要求1所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述均压板为硫化橡胶均压板，所述均压板的厚度为1mm-2mm。

6.如权利要求1所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述填充料为低温固化低粘度糊状结构胶与低密度填充物的混合物、或中温固化膏状填料、或高温固化膏状填料。

7.如权利要求6所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述低密度填充物为空心玻璃微珠、或空心酚醛微珠、或炭黑。

8.如权利要求1所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，将填充料填充至所述待修复区时要高于上蒙皮外表面，填充料固化后，打磨多余的填充料及填充料周边的上蒙皮区域，以使填充料的填充高度与上蒙皮外表面齐平。

9.如权利要求1所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述待修复区刚好覆盖缺陷/损伤区域的最大尺寸。

10.如权利要求1所述的复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，其特征在于，所述均压板的型面与待修复区的原始型面一致。

技术总结
本发明提供了一种复合材料夹芯结构填充挖补修理方法，包括以下步骤：根据夹芯结构上缺陷/损伤区域的尺寸挖除其对应区域的上蒙皮和芯材，形成待修复区；将填充料填充至待修复区，并将填充料加热固化；打磨多余的填充料及填充料周边的上蒙皮区域，以使填充料的填充高度与上蒙皮外表面齐平；在填充料的外表面铺放修理材料，通过均压板进行均压封装、抽真空并加热固化。本发明通过最小化挖除缺陷/损伤区域，减少了修补区，保证结构的完整性。通过填料的一次填充，减低芯材填充的难度，简化了修理流程。软质均匀板的使用，既保证压力传递均匀，从而保证修理后的内部质量，又能保证修理材料固化后的外观质量。

技术研发人员：周长庚,荀国立
受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21