复合材料维修解决方案

 

      随着飞机性能的不断提高,作为现代飞机结构材料的复合材料的应用已由小型、简单的次承力构件发展到大型、复杂的主承力        构件。在飞机机翼、机身、操纵面、起落架舱门、蒙皮、安定面、雷达罩等部件多处使用。

 

    比强度、比高度高         可设计性强         良好的抗疲劳性能         抗腐蚀性好         便于大面积成形
    良好的尺寸稳定性         层间强度低         冲击韧性差
 

 

复合材料名称

基体

增强体

飞机上的主要分布

碳纤维复合材料

树脂

碳纤维

发动机整流罩,起落架舱门,内外襟翼,副翼,扰流板,升降舵,方向舵

芳纶复合材料

树脂

芳纶

雷达罩,机腹蒙皮

玻璃钢

树脂

玻璃纤维

地板

 

修理用材料选择的要求及原则

在复合材料修理中分永久性修补和临时性修理,这里仅介绍永久性修理,以挖补修理方法为主:

永久性修理的材料选择

(1)结构上原来选用什么材料,原则上只能用该材料进行修理

(2)芳纶复合材料结构可选用玻璃纤维材料进行修理,但应当注意的是用E型玻璃纤维复合材料修理芳纶复合材料结构时,其补片铺层层数比原结构多一倍

(3)可选择与原材料的增强材料和树脂基体同一类型,而且性能和工艺处于同一水平的,甚至工艺上更简单的材料进行修理,但是修理前必须获得设计部门的批准

(4)当无法获得原结构用材料,不得不选用其他材料时,除了考虑材料基本性能以外,还必须考虑湿热性能,耐热性能,耐介质性能和疲劳性能等来选择材料

修理方法
1 贴补法:用胶接的方法将贴补片贴于复合材料部件的损伤或者缺陷处的一种修理方法,多适用于外场修理,简单平面,载荷不大,气动外形不高的区域。

 

2 挖补法:用挖掉的办法清除掉缺陷和损伤位置,然后再补以新的材料的一种胶接修理方法。填补时采用阶梯法或者斜接法,二者效果相当,但工艺不同。目前采用斜接法居多。

 

 

复合材料修补之糊状胶

糊状胶材料的贮存、处理和使用要求
•      室温固化树脂和胶黏剂(通常所说糊状胶)
      根据MSDS规定的存储条件进行存储
      如果是低温存储的胶黏剂要放置到室温才可进行操作
      胶黏剂配比承重比例误差不得大于2%
      树脂和固化剂搅拌至少大于5分钟,并且必须按照一个方向进行搅拌
      树脂和固化剂一旦混合均匀后,必须尽快涂抹在修补区域,如若室温比较低的情况下,可在室温加热2-3h后加热至80℃进行固化。
 

糊状胶主要件号及标准
 

 类别

Loctite aero产品

使用温度℃

库存寿命M

存储条件

规范

低粘度湿法铺层胶黏剂

EA956

140

12

<4

BMS5-128

EA9396

177

12

<4℃

BMS8-301

EA9390

177

12

<4

BMS8-301
IPS08-01-002-03

EA9396 C-2

204

12

<4℃

A1581B1

中-高粘度修补

EA9330

82

12

25

BMS5-92

EA9380

180

12

<4℃

BAMS551-104

EA934NA

149

12

<4

BMS5-109

EA9309.3

149

12

25℃

BMS5-109

EA9394

177

12

25

BMS5-109
BMS5-141

 
胶膜
胶膜是一种卷绕在卷筒上并装在防潮塑料袋的片状胶黏剂,固化要求一般在120度或者180度的热胶接修补时,需要使用这种胶黏剂。
注意事项:
     储存温度:低于-18℃,必须防潮袋密封包裹
     操作前:比如裁剪 必须在密封袋内进行解冻至室温,才可拆封
     寿命短,暴露寿命限制
 
 
常用胶膜及应用点
 

胶膜类

件号

规范

工艺温度

典型应用

LOCTITE EA7000.050

BMS5-154

120/177

787垂尾 小翼等复合材料部件

LOCTITE EA9696NW.030

BMS5-129,BMS5-101

120

通用中温机身、雷达罩

LOCTITE EA9696NW.060

BMS5-129,BMS5-101

120

通用中温机身、雷达罩

LOCTITE EA9658.100

RMS421(UTC标准

177

发动机反推UTC

LOCTITE EA9658.060

RMS421(UTC标准

177

发动机反推UTC

AF163.060

BMS5-129,BMS5-101
13QDB9

120

通用中温机身、雷达罩

FM300-2M

RMS168 TY1 GR 1 / DMS 2412 T1 CL 1GR A

177

发动机短舱 fan cowl等

 
发泡胶黏剂
• 发泡胶黏剂是一种受热使其体积膨胀后再固化产生粘接作用的胶黏剂,其膨胀率一般在150%-400%之间,不同发泡胶膨胀率有很大的差别,主要应用于蜂窝拼接,蜂窝填充和带孔隙的两个制件的胶接。
 低温存储
寿命短,暴露寿命限制
 

发泡胶

件号

规范

固化温度

用途

LOCTITE EF562

BMS5-90 ;13RAC1;RMS025

120/177

蜂窝拼接

FM410

13RAC1

177

蜂窝拼接

FM490

BMS5-90 ;RMS025

120/177

蜂窝拼接

AF3024

13RAC1

120/177

蜂窝拼接

备注:在所有发泡胶产品,EF562的规范和应用是最齐全的

 
预浸料
预浸料按纤维组成形式分为单向和织物两大类,预浸料的品种和性能由树脂基体和纤维的类型确定,
特点:
1  制造过程属于工业化生产,改善生产环境,利于文明生产
2  运输贮存需要低温(-18℃或者-12℃)条件
3  易制成孔隙含量低,高品质的复合材料
4  寿命短,暴露寿命限制
 
 
常用预浸料及应用点
 

 

标准

件号

纤维类别

应用

存储时间M

暴露时间D

1

BMS8-79CL3 TY1581

1581 XX" F155-5

玻璃纤维

波音雷达罩维修

9

10

MXB7701-1581-B3

2

BMS8-79CL3 TY120

120 XX" F155-5

玻璃纤维

波音中温机体维修

9

10

MXB7701-120-B3

3

BMS8-79CL3 TY7781

7781 XX" F155-5

玻璃纤维

波音雷达罩维修

9

10

MXB7701-7781-B3

4

BMS8-139 Style 120

120-F161-108

玻璃纤维

波音机体高温部件

6

10

5

M20/39/120

M20/39/120

玻璃纤维

空客短舱 fan cowl

 

 

6

M20/40G904

M20/40G904

碳纤维

空客短舱 fan cowl

36

 

7

M14/48/1237

M14/48/1237

玻璃纤维

空客雷达罩-旧

 

 

8

PECF6550

PECF6550

玻璃纤维

空客雷达罩-新

 

 

9

BMS8-297TY4CL2

CYCOM 934/PWC T300

碳纤维

波音机体高温部件

 

 

 
蜂窝芯材
蜂窝芯材有金属蜂窝和非金属蜂窝两大类,金属蜂窝主要是铝合金蜂窝芯材,非金属蜂窝芯材有玻璃布蜂窝芯材,纸蜂窝和NOMEX蜂窝芯材。
SHOWA蜂窝产品图片
 
 

Boeing-showa Qualified Honeycomb Materials

 
 

Airbus-Qualified Nomex® Honeycomb Materials

 
 
工艺辅助材料
工艺辅助材料是指在复合材料成型工艺过程中不进入制件,但必须使用的消耗性材料,符合材料修补中常用工艺辅助材料。
 
 

序号

材料名称

参照

用途

1

真空袋薄膜

BAC5317

SRM

常用热稳定性尼龙薄膜制作真空袋,使用温度大约230℃左右

2

密封胶条

BAC5317

SRM

用于真空袋与模具或平台之间的粘接密封,使用温度260度左右

3

吸胶材料

BAC5317

SRM

用于吸收从胚料

4

隔离膜

BAC5317

SRM

隔离膜分为有孔分和无孔两种,用于模具和胚料之间或吸胶层与模板之间的分离

5

脱模布

BAC5317

SRM

一种浸有聚四氟乙烯的透气玻璃布,用于模具和胚料之间或吸胶层与模板之间的分离

6

带压敏胶脱模布

BAC5317

SRM

一种背带压敏胶浸有聚四氟乙烯的透气玻璃布,贴在模具成型工作面上可替代脱模剂左右并重复使用

7

橡胶加压垫

BAC5317

SRM

一种未硫化的丙烯酸橡胶片,用于均匀分布传递压力,尤其在凹角处,可以使部件收到足够压力

8

导气毡

BAC5317

SRM

聚酯纤维无纺织物或者玻璃纤维织物均可作为导气毡,用于真空袋成型的良好导气通道,使其各处都能受到均匀真空压力。

9

脱模剂

BAC5317

SRM

喷涂在模具表面防止制件和模具粘接,便于脱模,通常使用不含氯,不含硅的脱模剂

10

压敏胶带

BAC5317

SRM

在工艺组合时,用于粘接定位

11

剥离层

BAC5317

SRM

用于脱模,可获得免打磨的胶接或喷漆表面

 
复合材料维修工具&设备
 
 
首页    复合材料维修解决方案