一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法技术

本发明专利技术涉及复合材料修理技术领域，具体为一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法，步骤(一)根据损伤情况，确定修理区域，用胶带或记号笔做好标记；步骤(二)选择合适尺寸的硅橡胶模具复拓修理区域的型面；步骤(三)将复拓好修理区域型面的硅橡胶模具移至净化间，并与真空泵连接，开启真空泵，持续抽真空以保持硅橡胶模具的形状；步骤(四)准备复合材料预浸料、胶粘剂、辅助材料和修理工具。本发明专利技术实现了复杂曲率结构的型面快速复拓，可在10分钟内完成，且适用于对于多种复杂型面的结构件；本发明专利技术采用了预浸料铺贴成型预固化补片，操作简单，耗时短，可以快速成型具有复杂曲率的复合材料修理补片。的复合材料修理补片。的复合材料修理补片。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法


[0001]本专利技术涉及复合材料修理
，具体为一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法。

技术介绍

[0002]先进复合材料在航空飞行器结构中应用越来越广泛，采用复合材料修理结构时，复合材料提供了替换的载荷路径，有效实现对结构损伤的修理。随着国内外复合材料的广泛研究和重视，复合材料不仅可用于修理复合材料，也可以修理金属结构，是一种高效、快速、低成本的结构修理技术。针对曲面构件修理，波音公司提出了一种制备预固化修理补片的模具和支撑模具的方法，但这种方法采用湿铺层，且质量不易控制。
[0003]经检索，中国专利CN110253909A(公开日为2019年9月20日)公开了一种盒型件、曲面复合材料双真空袋修理装置及工艺，基于盒型件制造，提供了一种曲面复合材料双真空修理工艺，该工艺是先根据被修理件的曲面外形制作补片模具和支撑模具，然后按照常规修理铺层的反顺序在补片模具上湿铺层，再使用双真空袋工艺对补片进行预固化，最后将预固化的补片粘接到被修理区进行后期处理。其缺点：一是需要根据被修件的曲面外形制作补片模具和支撑模具，模具的通用性低，不同的曲面构件需要制备不同的模具；二是采用湿铺层工艺修理，性能较预浸料铺层差，且操作复杂、耗时久。

技术实现思路

[0004]针对现有曲面构件修理技术存在局限性问题，本专利技术提出了一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法。以达到复杂型面结构的快速修理效果，尤其是多曲率结构的修理。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006]一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法，包括以下步骤：
[0007]步骤(一)根据损伤情况，确定修理区域，用胶带或记号笔做好标记；
[0008]步骤(二)选择合适尺寸的硅橡胶模具复拓修理区域的型面；
[0009]步骤(三)将复拓好修理区域型面的硅橡胶模具移至净化间，并与真空泵连接，开启真空泵，持续抽真空以保持硅橡胶模具的形状；
[0010]步骤(四)准备复合材料预浸料、胶粘剂、辅助材料和修理工具，并确定复合材料预浸料的牌号、尺寸、铺层；
[0011]步骤(五)制备复合材料预固化补片；
[0012]步骤(六)对修理区域进行打磨、表面处理，清洁修理区域表面，然后采用红外线烘灯或电热毯对修理区域局部干燥；
[0013]步骤(七)按照步骤(四)所选择的胶粘剂的配胶要求配置胶粘剂；
[0014]步骤(八)将配置好的胶粘剂均匀涂覆在制备的复合材料预固化补片上，然后放置于修理区域，轻微按压挤出多余的胶粘剂并擦除；
[0015]步骤(九)安装加热单元，连接热补仪和加压装置，按照步骤(四)所选择的胶粘剂的固化要求设置加热、加压固化程序进行固化；
[0016]步骤(十)拆除修理装置；
[0017]步骤(十一)对修理后的修理区域外观进行检查，做简单修整，然后检查修理区域的修理质量。
[0018]优选的，步骤(二)中要确保硅橡胶模具的尺寸比修理区域最大尺寸多出10cm。
[0019]优选的，步骤(二)中复拓具体过程为：将硅橡胶模具平整铺覆于修理区域，与修理区域接触紧密，在硅橡胶模具上修理区域所对应的位置用胶带标记，作为复合材料预浸料铺贴区；将真空泵与硅橡胶模具真空接头相连，开启真空泵，进行10分钟的抽真空处理，将硅橡胶模具内的空气抽出，使模具硬化成型，硅橡胶模具硬化成型后，关闭并断开真空泵。
[0020]优选的，步骤(四)中复合材料预浸料可用牌号不限于CCF300/BA9913、CCF300/QY8911、ZT7H/QY9611。
[0021]优选的，步骤(四)中复合材料预浸料的尺寸比修理区域的最大尺寸大30mm，铺层方式需确保纤维方向尽量同修理区域中的最大受力方向保持一致。
[0022]优选的，步骤(四)中胶粘剂不限于J
‑
349结构胶、J
‑
168结构胶、SY
‑
49结构胶。
[0023]优选的，步骤(四)中辅助材料包括但不限于脱模布、无孔隔离膜、吸胶布、透气毡、真空袋膜、密封胶条。
[0024]优选的，步骤(四)中修理工具包括但不限于热补仪、加压装置、热电偶、砂纸。
[0025]优选的，步骤(五)中制备具体过程为：按照步骤(四)中确定复合材料预浸料的尺寸和铺层，在硅橡胶模具上的铺贴区进行预浸料铺贴；安放加热单元，封装真空袋，连接热补仪和真空泵，按步骤(四)中所选择的复合材料预浸料的固化要求，设置固化程序进行固化处理；固化结束后拆除加热单元和真空袋，取出复合材料预固化补片。
[0026]优选的，步骤(六)中局部干燥温度不高于60℃，干燥时间20min。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]1、本专利技术实现了复杂曲率结构的型面快速复拓，可在10分钟内完成，且适用于对于多种复杂型面的结构件；
[0029]2、本专利技术采用了预浸料铺贴成型预固化补片，操作简单，耗时短，可以快速成型具有复杂曲率的复合材料修理补片。
附图说明
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：
[0031]图1为本专利技术修理区域复拓结构示意图；
[0032]图2为本专利技术硅橡胶模具上预浸料铺贴结构示意图；
[0033]图3为本专利技术曲面补片预固化结构示意图；
[0034]图4为本专利技术固化前封装真空袋铺层结构示意图。
[0035]图中：1、被修理的损伤构件；2、硅橡胶模具；3、真空接头；4、复合材料预浸料；5、无孔隔离膜；6、脱模布；7、复合材料补片；8、吸胶布；9、电热毯；10、透气毡；11、真空膜；12、热电偶。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本专利技术进一步阐述。
[0037]如图1至图4所示，一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法，包括以下步骤：
[0038]步骤(一)根据损伤情况，确定修理区域，用胶带或记号笔做好标记。
[0039]步骤(二)选择合适尺寸的硅橡胶模具复拓修理区域的型面。
[0040]选择合适尺寸的硅橡胶模具，确保硅橡胶模具尺寸比修理区域最大尺寸多出10cm，平整铺覆于修理区域，与修理区域接触紧密，在硅橡胶模具上修理区域所对应的位置用胶带标记，作为复合材料预浸料铺贴区；将真空泵与硅橡胶模具的真空接头相连，开启真空泵，进行10分钟的抽真空处理，将硅橡胶模具内的空气抽出，使模具硬化成型，硅橡胶模具硬化成型后，关闭并断开真空泵。
[0041]步骤(三)在10分钟内将复拓好修理区域型面的硅橡胶模具移至净化间，并与真空泵连接，开启真空泵，持续抽真空以保持硅橡胶模具的形状。
[0042]步骤(四)准备复合材料预浸料、胶粘剂、辅助材料和修理工具，并确定复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(一)根据损伤情况，确定修理区域，用胶带或记号笔做好标记；步骤(二)选择合适尺寸的硅橡胶模具复拓修理区域的型面；步骤(三)将复拓好修理区域型面的硅橡胶模具移至净化间，并与真空泵连接，开启真空泵，持续抽真空以保持硅橡胶模具的形状；步骤(四)准备复合材料预浸料、胶粘剂、辅助材料和修理工具，并确定复合材料预浸料的牌号、尺寸、铺层；步骤(五)制备复合材料预固化补片；步骤(六)对修理区域进行打磨、表面处理，清洁修理区域表面，然后采用红外线烘灯或电热毯对修理区域局部干燥；步骤(七)按照步骤(四)所选择的胶粘剂的配胶要求配置胶粘剂；步骤(八)将配置好的胶粘剂均匀涂覆在制备的复合材料预固化补片上，然后放置于修理区域，轻微按压挤出多余的胶粘剂并擦除；步骤(九)安装加热单元，连接热补仪和加压装置，按照步骤(四)所选择的胶粘剂的固化要求设置加热、加压固化程序进行固化；步骤(十)拆除修理装置；步骤(十一)对修理后的修理区域外观进行检查，做简单修整，然后检查修理区域的修理质量。2.根据权利要求1所述的一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法，其特征在于：步骤(二)中要确保硅橡胶模具的尺寸比修理区域最大尺寸多出10cm。3.根据权利要求1所述的一种基于硅橡胶模具的复杂型面结构损伤快速修理方法，其特征在于：步骤(二)中复拓具体过程为：将硅橡胶模具平整铺覆于修理区域，与修理区域接触紧密，在硅橡胶模具上修理区域所对应的位置用胶带标记，作为复合材料预浸料铺贴区；将真空泵与硅橡胶模具真空接头相连，开启真空泵，进行10分钟的抽真空处理，将硅橡胶模具内的空气抽出，使模具硬化成型，硅橡胶模具硬化成型后，关闭并断开真空泵。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈婷，陶永睿，宣善勇，陶杰，符彬，
申请(专利权)人：国营芜湖机械厂，
类型：发明
国别省市：