本发明专利技术提供一种用于处理纤维复合材料（１）的表面（４’）的方法和装置，所述纤维复合材料包含特定硬度（ＨＦ）的纤维（３），将所述纤维复合材料（１）的表面（４’）用磨料（５）摩擦去除，所述磨料（５）的硬度（ＨＡ）小于所述纤维复合材料（１）中所含纤维（３）的硬度（ＨＦ），但大于包埋有所述纤维复合材料（１）的所述纤维（３）的塑料材料（２）的硬度（ＨＫ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于处理纤维复合材料，特别是碳纤维增强的塑料材料(CFRP)表面 的方法和装置。
技术介绍
在飞行器的构造中，越来越多地使用了纤维复合材料。纤维复合材料是由包埋 的纤维增强的材料。玻璃纤维增强的塑料材料(GFRP)、碳纤维增强的塑料材料(CFRP) 和芳族聚酰胺纤维增强的塑料材料(芳族聚酰胺纤维复合材料，AFC)使用得最频繁。当部件粘结到这种纤维复合材料上时，碳纤维增强的塑料材料的表面必须经过 处理。例如，机翼的上部壳和下部壳的粘着表面在结合到一起形成最终机翼前必须经过 仔细地预处理。在飞行操作中暴露于极端负载的飞行器的部件一定不能失灵。强度比基材低的 粘性接头会引起结构性部件的减弱。为了避免这类弱点，提供给进一步粘结加工的表面通常先打磨。当打磨层叠的 未处理表面时，决定强度的纤维会有被打磨过程损坏的危险。图IA和IB图示了以常规方式打磨纤维复合材料的纤维复合材料表面处理。如图IA所示，纤维Fl、F2包埋于纤维复合材料的塑料材料K中，以使该材料 更坚固。复合材料的纤维F具有较高硬度且较脆。如图1所示，包埋于复合材料的塑料 材料K中的纤维F具有一定的波浪形起伏。如图1A、IB所示，当打磨复合材料的表面 时，一些包埋在其中的纤维，例如图1A、IB中所示的纤维Fl会被切断。一条或多条纤 维的切断降低了复合材料的强度。因此，当打磨纤维复合材料的表面时，决定强度的纤维会有被打磨过程损坏或 切断的危险。这可以通过测量表面电阻得知，因为这些纤维通常是导电的。因此，在DE 10302594A1中提出了一种用于制备由碳纤维增强的塑料材料制成 的表面的方法，所述表面用于承重结构性部件的进一步加工，在该方法中，碳纤维增强 的塑料材料的表面用尖锐边缘的刚玉颗粒摩擦处理。但是，该现有技术方法的缺点是，在复合材料的表面处理过程中，刚玉颗粒不 仅去除塑料材料，而且也作用于在此过程中暴露出来的脆性的纤维。所以，这种常规的 现有技术方法也会导致复合材料中纤维的切断。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于处理纤维复合材料的表面的方法和装 置，使用所述方法和装置不会削弱所述纤维复合材料的强度。根据本专利技术，此目的通过具有权利要求1中所述特征的方法实现。本专利技术提供一种用于处理纤维复合材料的表面的方法，所述纤维复合材料包含 特定硬度的纤维，将所述纤维复合材料的表面用磨料去除，所述磨料的硬度小于所述纤维复合材料中所含纤维的硬度，但大于包埋有所述纤维复合材料的所述纤维的塑料材料 的硬度。在根据本专利技术方法的一个实施方式中，将所述磨料用气态流体吹至所述纤维复 合材料的表面上。在根据本专利技术方法的一个实施方式中，将所述磨料用液 态流体吹至所述纤维复 合材料的表面上。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述气态流体由空气形成。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述液态流体由水形成。在根据本专利技术方法的进一步的实施方式中，将所述磨料离心抛至所述纤维复合 材料的表面上。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述磨料由脲醛树脂形成。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述磨料的硬度为3至4莫氏。在根据本专利技术的方法中，优选准备所述纤维复合材料的表面以用于粘结。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述磨料的颗粒具有0.10至 1.80mm的大小。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述磨料的颗粒具有0.10至 0.50mm的大小。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述纤维复合材料为碳纤维增强 的塑料材料。在根据本专利技术方法的一个可能的实施方式中，所述纤维复合材料为玻璃纤维增 强的塑料材料。在根据本专利技术方法的一个实施方式中，将所述经处理的表面用压缩空气吹洗以 去除所用的磨料。在根据本专利技术方法的一个实施方式中，将粘合剂涂覆到所述纤维复合材料经处 理的表面上，然后将部件压上。本专利技术进一步提供一种用于处理纤维复合材料的表面的磨料，所述纤维复合材 料包含特定硬度的纤维，所述磨料以摩擦方式去除所述纤维复合材料的表面，且所述磨 料的硬度小于所述纤维复合材料中所含纤维的硬度，但大于包埋有所述纤维复合材料的 所述纤维的塑料材料的硬度。在根据本专利技术磨料的一个可能的实施方式中，所述磨料包含脲醛树脂。在根据本专利技术磨料的一个可能的实施方式中，所述磨料由具有锐利边缘和不规 则颗粒形状的颗粒组成。在根据本专利技术磨料的一个可能的实施方式中，所述磨料的颗粒具有0.10至 1.80mm的颗粒大小。在根据本专利技术磨料的一个实施方式中，所述磨料的颗粒具有0.10至0.50mm的颗粒大小。在根据本专利技术磨料的一个可能的实施方式中，所述磨料具有在3和4莫氏之间的硬度。本专利技术进一步提供了一种具有如权利要求20所述特征的用于处理纤维复合材料表面的装置。本专利技术提供一种用于处理纤维复合材料表面的装置，所述纤维复合材料包含特 定硬度的纤维，磨料被引至所述表面上，所述磨料的硬度小于所述纤维复合材料中所含 纤维的硬度，但大于包埋有所述纤维复合材料的所述纤维的塑料材料的硬度。在根据本专利技术装置的一个实施方式中，将所述磨料通过鼓风工具用加压的气态 或液态流体吹至所述纤维复合材料的表面上。在根据本专利技术装置的一个备选实施方式中，将所述磨料用离心装置离心抛至所 述纤维复合材料的表面上。在根据本专利技术装置的一个实施方式中，所述磨料向下摩擦剥离所述纤维复合材 料的表面层至可调的深度，但不破坏所述纤维复合材料中所含的纤维。下面结合附图说明用于处理纤维复合材料表面的本专利技术的方法和装置的实施方 式。附图说明图IA和IB为纤维复合材料的剖面图，以说明用于处理纤维复合材料表面的常 规的现有打磨方法；图2A和2B为纤维复合材料的剖面图，以解释本专利技术的方法；图3为解释本专利技术方法的图解；图4为说明将部件粘结到纤维复合材料上的基本方法步骤的流程图。 具体实施例方式如图2A所示，待用本专利技术方法处理的纤维复合材料1由包埋了纤维3-1、3_2的 塑料材料2组成。纤维3-1和3-2为高强度纤维，这为复合材料提供了强度。纤维3-1 和3-2可为如碳纤维，该纤维在如树脂中浸渍。塑料材料2或树脂可为如硬质体。在含 有聚合物基质的纤维复合材料的情况下，将纤维用树脂浸渍。这可以成层地进行，即交 替铺树脂和铺纤维以制备层叠复合物，或通过预浸渍制品进行，这些预浸渍制品被切成 所需大小并在高温高压下在模具中固化，以制备部件。纤维复合材料1的特征可因纤维 3-i的不同取向而改变。图2A中所示的纤维复合材料1也可为玻璃纤维增强的塑料材料 GFRP或芳族聚酰胺纤维增强的塑料材料AFC。包埋有纤维3-i的塑料材料2具有特定硬 度Ηκ。塑料材料2中包埋的纤维3-i也具有预定的硬度Hf。在本专利技术的方法中，如图2A示意性所示，将磨料5吹至或离心抛至纤维复合材 料1的表面4上。磨料5包含大量的颗粒5-1至5-5。因为磨料5或磨料5的颗粒5-i 所具有的硬度Ha大于包埋有纤维复合材料1的纤维3-i的塑料材料2的硬度Ηκ，所以颗 粒5-i对纤维复合材料1的表面4的冲击引起表面4的摩擦剥离。如图2A和2B所示， 磨料5从纤维复合材料1的原始表面4开始，向下摩擦去除表面，至纤维复合材料1的表 面4’。如图2B所示，当磨料5的颗粒遇到包埋在塑料材料2中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于处理纤维复合材料（１）的表面的方法，所述纤维复合材料（１）包含特定硬度（Ｈ↓［Ｆ］）的纤维（３），其中将所述纤维复合材料（１）的表面（４）用磨料（５）摩擦去除，所述磨料（５）的硬度（Ｈ↓［Ａ］）小于所述纤维复合材料（１）中所含纤维（３）的硬度（Ｈ↓［Ｆ］），但大于包埋有所述纤维复合材料（１）的所述纤维（３）的塑料材料（２）的硬度（Ｈ↓［Ｋ］）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2008-5-7 102008022649.11.一种用于处理纤维复合材料(1)的表面的方法，所述纤维复合材料(1)包含特定硬 度(Hf)的纤维(3)，其中将所述纤维复合材料(1)的表面(4)用磨料(5)摩擦去除，所 述磨料(5)的硬度(Ha)小于所述纤维复合材料(1)中所含纤维(3)的硬度(Hf)，但大于 包埋有所述纤维复合材料(1)的所述纤维(3)的塑料材料(2)的硬度(Hk)。2.如权利要求1所述的方法，其中将所述磨料(5)用气态或液态流体吹至所述纤维复 合材料⑴的表面⑷上。3.如权利要求2所述的方法，其中所述流体由空气或水形成。4.如权利要求1所述的方法，其中将所述磨料(5)离心抛至所述纤维复合材料(1)的 表面⑷上。5.如在前权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述磨料(5)由脲醛树脂形成。6.如在前权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述磨料(5)的硬度(Ha)为3至 4莫氏。7.如在前权利要求1-6中任一项所述的方法，其中准备所述纤维复合材料(1)的表面 (4)以用于粘结或上漆。8.如在前权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述磨料(5)的颗粒(5-i)具有 0.10至1.80mm的颗粒大小。9.如权利要求8所述的方法，其中所述磨料(5)的颗粒(5-i)具有0.10至0.50mm的 颗粒大小。10.如在前权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述纤维复合材料(1)为碳纤维 增强的塑料材料(CFRP)或玻璃纤维增强的塑料材料。11.如在前权利要求1-10中任一项所述的方法，其中将所述纤维复合材料(1)经处理 的表面(4’ )用压缩空气吹洗以去除所述磨料(5) (S2)。12.如权利要求11所述的方法，其中将粘合剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕巴拉格，蒂莫斯托文，
申请(专利权)人：空中客车作业有限公司，
类型：发明
国别省市：DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。