本發(fā)明屬于蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)，具體涉及一種基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

1、蜂窩夾芯復(fù)合材料主要由玻璃布層合板和低密度蜂窩組成，由于其具有良好的透波性和比強(qiáng)度，且質(zhì)量較輕，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)雷達(dá)罩、天線罩等產(chǎn)品的制造。蜂窩夾芯復(fù)合材料較普通復(fù)合材料層合板的靜力性能更好，但由于其面板較薄，更容易在撞鳥、雹擊、砂石打擊等外物沖擊時(shí)造成面板凹陷、分層、面板與芯脫膠甚至穿孔損傷，影響飛行安全。飛機(jī)雷達(dá)罩和天線罩除了保護(hù)內(nèi)部雷達(dá)和天線不受機(jī)械損傷和環(huán)境侵蝕外，還作為飛機(jī)蒙皮結(jié)構(gòu)的一部分維持飛機(jī)整體的氣動(dòng)外形而起到整流作用。蜂窩夾芯復(fù)合材料修理的主要難點(diǎn)在于，需要在不改變飛機(jī)整機(jī)氣動(dòng)外形的前提下恢復(fù)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且盡可能恢復(fù)其電磁波傳輸效率，以滿足產(chǎn)品本身的性能需求。蜂窩夾芯復(fù)合材料由于其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、力學(xué)性能離散性大、損傷模式多樣、電磁性能要求高等特點(diǎn)，決定了其修理的選材、固化工藝、挖補(bǔ)方式等因素都會(huì)對(duì)修理質(zhì)量造成較大影響。

2、常規(guī)修理方式大多為常溫固化環(huán)氧樹脂修理，對(duì)于分層、脫膠等故障通常采用灌注法和挖補(bǔ)法修理，修理周期長、效率低、增重多、修理后部位脆性大，修理區(qū)邊緣界面性能差、易開裂，影響飛行安全，且無法滿足外場搶修需求。

3、申請(qǐng)?zhí)枮?02210859171.4的中國專利提供了一種復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)損傷機(jī)械連接修理方法，其雖能縮短修理工作時(shí)間，提高修理效率及外場維修可操作性，但修理中使用的金屬補(bǔ)片和抽芯鉚釘均會(huì)影響產(chǎn)品的電磁性能，且會(huì)帶來機(jī)體增重的問題，不適用于飛機(jī)雷達(dá)罩、天線罩的修理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修理方式修理周期長、效率低、增重多、脆性大以及界面性能差等問題，而提供了一種基于酚醛樹脂的輕質(zhì)、高透波蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，該方法選擇了一套原輔材料，形成了完整的修理流程，確定了關(guān)鍵修理參數(shù)，修理操作便捷，對(duì)設(shè)備依賴小，適用于外場搶修，與原機(jī)材料兼容性好，修理區(qū)邊緣界面性能好，質(zhì)輕，修后力學(xué)性能恢復(fù)程度較高，透波性能恢復(fù)良好。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)解決方案是：

3、一種基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，包括以下步驟：

4、步驟1，修補(bǔ)區(qū)域前處理，包括以下子步驟：

5、步驟1.1，修補(bǔ)面清理：確定修理范圍，并標(biāo)記劃定修理部位，去除表面涂層；

6、步驟1.2，修補(bǔ)面制備：以階梯打磨的方式去除損傷區(qū)域蒙皮，并去除損傷的蜂窩芯，清潔修理區(qū)域并晾干；

7、步驟2，制備修補(bǔ)材料，修補(bǔ)材料包括蜂窩芯和膠膜，包括以下子步驟：

8、步驟2.1，制備蜂窩芯：使用無水乙醇將f01-36酚醛樹脂膠液的粘度調(diào)整為35s～50s，將蜂窩芯材gh-1浸入調(diào)配好的膠液中并保持預(yù)定時(shí)間，拉伸浸漬好的蜂窩芯，在18℃～35℃下晾置4h～12h后加溫固化，使蜂窩芯含膠量在50％～60％之間；

9、步驟2.2，制備膠膜：將x98-14酚醛樹脂膠液均勻地涂覆在刷好脫模劑的平板工裝上，晾置至無濕潤痕跡，膠膜厚度為0.08mm～0.15mm；

10、步驟2.3，根據(jù)修理區(qū)域裁剪無堿玻璃布、蜂窩芯和膠膜；

11、步驟3，損傷部位填充與鋪層，包括以下子步驟：

12、步驟3.1，更換蒙皮，包括：

13、步驟3.1.1，刷制膠瘤：用x98-14酚醛樹脂膠液在損傷部位處裸露的蜂窩端面刷制膠瘤；

14、步驟3.1.2，鋪層：將裁剪好的膠膜放置在刷好膠瘤的蜂窩端面上，用無堿玻璃布浸漬x98-14酚醛樹脂膠液，并鋪貼多層，鋪層方向與原機(jī)蜂窩方向一致；

15、步驟3.2，更換蜂窩，包括：

16、步驟3.2.1，刷制膠瘤：用x98-14酚醛樹脂膠液在裁剪好的蜂窩芯補(bǔ)塊兩個(gè)端面分別刷制膠瘤；

17、步驟3.2.2，蜂窩鑲嵌：在蜂窩芯補(bǔ)塊的拼接處蜂窩孔格壁上涂x98-14酚醛樹脂膠液，將膠膜和蜂窩芯補(bǔ)塊組裝鑲嵌到損傷部位蜂窩芯去除處，膠膜在蜂窩芯補(bǔ)塊兩個(gè)端面各放一處；

18、步驟3.2.3，鋪層：用無堿玻璃布浸漬x98-14酚醛樹脂膠液，并鋪貼多層，鋪層方向與原機(jī)蜂窩方向一致，且鋪層厚度；

19、步驟4，真空固化：在修理面處制備真空袋并在真空條件下固化；

20、步驟5，進(jìn)行表面整形打磨；

21、步驟6，按照產(chǎn)品表面涂覆要求恢復(fù)表面涂層。

22、進(jìn)一步地，在步驟1.2中，清潔時(shí)，用吸塵器吸去所有塵屑，用干凈的布蘸取丙酮清潔修理區(qū)域并晾干。

23、進(jìn)一步地，在步驟3.2.1中，每刷完一遍膠液晾置10min～15min，刷4～6次，最后一遍刷完后晾置1h以上。

24、進(jìn)一步地，在步驟3.1.2中，按照340～380g/m2的浸膠量用無堿玻璃布浸漬x98-14酚醛樹脂膠液。

25、進(jìn)一步地，步驟4包括：

26、步驟4.1，制袋和抽真空：在修理面依次鋪貼有孔隔離膜、吸膠層、無孔隔離膜、透氣氈，之后進(jìn)行抽真空；

27、步驟4.2，固化：采用烘箱與真空泵配合在真空條件下完成固化。

28、進(jìn)一步地，步驟4包括：

29、步驟4.1，制袋和抽真空：在修理面依次鋪貼有孔隔離膜、吸膠層、無孔隔離膜、均勻分布的熱電偶、電熱毯、透氣氈，之后進(jìn)行抽真空；

30、步驟4.2，固化：采用熱補(bǔ)儀在真空條件下完成固化。

31、進(jìn)一步地，在步驟4.1中，采用ew-100無堿玻璃布作為吸膠層。

32、進(jìn)一步地，修復(fù)方法還在步驟4與步驟5之間包括機(jī)械性能測試與無損檢測的步驟。

33、進(jìn)一步地，修復(fù)方法還在步驟6之后包括電性能測試步驟。

34、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

35、本發(fā)明的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，采用特定的酚醛樹脂膠液、玻纖織物、蜂窩芯材的材料組合和與之匹配的固化工藝，完成高透波玻璃鋼蜂窩夾層結(jié)構(gòu)沖擊損傷修復(fù)。該方法操作便捷，對(duì)設(shè)備要求低，修復(fù)效率高，適用于外場搶修，且此材料組合和工藝與大部分雷達(dá)罩/天線罩的機(jī)械性能要求相符，能保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，滿足產(chǎn)品使用需求。此材料組合與修理方式相較于灌注法修理、填充法修理等常用環(huán)氧樹脂常溫固化修理，質(zhì)量更輕，避免了修后增重問題。此外，修復(fù)部位的平均透波率可以達(dá)到92％以上，透波性良好。

技術(shù)特征：

1.一種基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于：在所述步驟1.2中，清潔時(shí)，用吸塵器吸去所有塵屑，用干凈的布蘸取丙酮清潔修理區(qū)域并晾干。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于：在所述步驟3.2.1中，每刷完一遍膠液晾置10min～15min，刷4～6次，最后一遍刷完后晾置1h以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于：在所述步驟3.1.2中，按照340～380g/m2的浸膠量用無堿玻璃布浸漬x98-14酚醛樹脂膠液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟4包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟4包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于：在所述步驟4.1中，采用ew-100無堿玻璃布作為吸膠層。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于：還在所述步驟4與所述步驟5之間包括機(jī)械性能測試與無損檢測的步驟。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，其特征在于：還在所述步驟6之后包括電性能測試步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于酚醛樹脂的蜂窩夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)方法，包括：修補(bǔ)區(qū)域處理；制備修補(bǔ)材料，修補(bǔ)材料包括蜂窩芯和膠膜，蜂窩芯通過用無水乙醇將F01?36酚醛樹脂膠液的粘度調(diào)整為35～50s并將蜂窩芯材GH?1浸入調(diào)配好的膠液中并加溫固化來形成，膠膜通過將X98?14酚醛樹脂膠液涂覆在平板工裝上來獲得；用X98?14膠液在損傷部位處刷制膠瘤，布置膠膜和蜂窩芯并用無堿玻璃布浸漬X98?14膠液來鋪層；在修理面處制備真空袋并在真空條件下固化；進(jìn)行表面整形打磨；按照產(chǎn)品表面涂覆要求恢復(fù)表面涂層。本發(fā)明采用特定的酚醛樹脂膠液、玻纖織物、蜂窩芯材的材料組合和匹配的固化工藝，操作便捷，修復(fù)效率高，適用于外場搶修，且能保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，產(chǎn)品質(zhì)量輕，透波性好。

技術(shù)研發(fā)人員：李旭光,石珺璽,趙靜,王健,楊晉,李林松,李端
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國營四達(dá)機(jī)械制造公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9