飞机维修论文

用预浸料作为修理材料，因此对于修理曲率较大或有气动外形要求的表面具有一定的优越性，而且可以最小的增重量，最大限度地恢复结构的强度。外来物冲击，极易造成层压板结构的分层损伤，甚至穿孔损伤，下面介绍层压板非穿透性损伤和穿透性损伤的修理过程。

非穿透性损伤挖补修理(参见图4一3)

(1)画出损伤区的切割轮廓线，通常此线为损伤区的外接圆，某些情况下也可采用矩形或椭圆形，并以此线为基准，结合损伤的深度或损坏的层数，画出修理打磨区的轮廓线，搭接接头的长厚比，应符合相关文件的要求，一般由设计给出

(2)使用手提式气动靠模铣，沿损伤切割轮廓线逐层铣削至最深损伤层，除去损伤区内的材料。

(3)加工斜面。严格的加工方法是，使用手提式气动靠模铣，从损伤切割轮廓线开始，向修理区打磨轮廓线逐层铣切出具有一定宽度的同心阶梯，待所有台阶铣出来后，再用砂纸打磨，得到光滑的斜面。为简化铣切过程，可间隔加工3一4个台阶，然后用打磨机打磨出层次较均匀的光滑斜面。

(4)清洁修理区。

(5)准备预浸料补片和胶膜，第一层到最后一层补片，直径由小到大均匀递增，纤维方向和层数与被切除的部分相同，覆盖层直径一般比最大补片大24mm左右，胶膜的尺寸要比覆盖层略大。

(6)将准备好的胶膜和预浸料铺层，按规定的顺序、方向和层数，铺放在修理区，层与层之间必须贴实，不允许有气泡。

(7)放置真空袋和加热设备。

(8)在真空压力下，按规定的温度和时间固化。 (9)拆除加热设备和真空袋。

(10)检查修理质量，应符合相关文件的要求。

穿透性损伤挖补修理

双面修理(参见图4一7)

本方法用于厚板穿透损伤的修理，可以使修理尺寸保持最小。

修理过程:

(1)在部件上画出损伤区的切割轮廓线;

(2)使用手提式气动靠模铣，沿损伤切割轮廓线铣切，除去损伤区内的材

料;

(3)根据复合材料层合板的铺层资料，找到中心层面，以中心层面为最小修补层，按规定的长厚比画出修理打磨区的轮廓线;

(4)接头搭接斜面的加工;

(5)清洁修理区;

(6)干燥修理区;

(7)准备预浸料补片和胶膜，同侧的第一层到最后一层的补片直径由小到大均匀递增，纤维方向和层数与被切除的部分相同，覆盖层直径一般比最大补片大24mm左右，胶膜的尺寸要比覆盖层略大;

(8)将准备好的胶膜和预浸料铺层，按规定的顺序、方向和层数铺叠在修理区，推荐的方法是:先将一侧的所有补片铺成一个叠块，经真空预压实后，再按事先画好的定位线，贴于修理区，然后铺另一侧，层与层之间不允许有气泡，根据补片层数，可适当进行多次真空压实;

(9)双侧安设真空袋和加热设备;

(10)在真空压力下，按规定的温度和时间固化;

(11)拆除加热设备和真空袋;

(12)检查修理质量，应符合相关文件的要求。

单面修理(参见图4一8)

在某些情况下，如外场或部件的特殊结构，修理区的背面不可达，只

能在单侧面进行修理，称为单面修理。这需要解决两个问题:未固化补片的支撑保形和真空密封。解决的方法是，先在背侧用室温固化胶粘剂粘贴上复合材料支撑板，将穿孔背面封闭，形成一个与非穿透损伤相似的修理面。

修理过程基本同上，仅在损伤区切除后，增加在修理区背侧粘贴支撑板的

操作。支撑板可选用0.5一1. 0mm厚的玻璃钢板或碳纤维层板，胶粘剂为双组分环氧体系。粘贴过程如下

(1)通过穿孔，用溶剂清洁损伤区背面宽度约40mm的环形区域，除去油污; (2)用180目砂布打磨损伤区背面宽度约20mm的环形区域，用溶剂清洁打

磨面，可用牙医口腔镜和手电筒查看背面状态;

(3)用热风枪或红外灯干燥损伤区;

(4)准备支撑垫板，将0,5一1.0mm厚的玻璃钢板或碳纤维层压板切成需要

的形状和尺寸，如图4一8所示，几何中心处钻一个小孔，用来固定提线，打磨胶接表面，并擦拭干净;

(5)将配好的胶粘剂均匀地涂在胶接表面，胶粘剂用量应足够填充板一板和

板一芯之间的间隙;

(6)将支撑垫板穿过孔洞贴在损伤区的背面，适度提拉，使支撑板与背面尽

可能贴合，排出多余的胶，调整位置后，固定提线，并保持一定的张力;

(7)待胶粘剂固化后，剪断提线，将支撑板表面打磨平整。

其他方法

由于先进复合材料的损伤形式与金属材料显著不同，因此不能简单地将传

统的金属结构修理方法直接应用于复合材料结构。实际中，必须根据其具体的损伤特点(如损伤程度、损伤部位、可修理性、修理技术的可行性、有效性以及经济性等)采用不同的修理方法。在工程上应用较多的除上面贴补、挖补法外，还常用到机械连接法、注射树脂法、填充和灌注法、微波修复法等修理方法。

机械连接修理

机械连接修理通常是指螺(铆)接修理。它是在损伤结构的外部用螺栓或铆

钉固定一外部补片，使损伤结构遭到破坏的载荷传递路线得以重新恢复的一种修理方法。这种方法的主要优点在于操作简便，不需要冷藏和加热设备，对连接件表面处理的要求不高，施工快速，性能可靠，适于野外修理。其缺点是在修理过程中，连接孔周边引人了应力集中。图4一9是一种典型补片机械连接修补简图。

对于机械连接修理，在修理前必须对以下几个方面的问题加以充分地考虑:

(1)补片材料、厚度、形状; (2)紧固件材料、种类; (3)紧固件位置排列; (4)正确的制孔工艺;

(5)制孔对原结构造成的影响;

(6)紧固件装配与密封问题。

注意:外贴补钉的材料可选用钦合金、铝合金、不锈钢板、预固化的纤维复

合材料板等。由于通常情况下外贴补钉的工艺通路不开畅，其紧固件多选用单面连接的螺栓和抽芯铆钉。紧固件之间的间距一般为4~5D ( D为孔径)，孔边距为3D。另外，紧固件与钉孔之间的间隙不能过大，也不要采用干涉配合，以免发生分层损伤。

注射树脂法

小面积脱胶和分层可以采用注射树脂的方法，这种方法无须去除损伤区域的

材料，将流动性和渗透性好的低粘度树脂直接注人分层和脱粘区域，使之固化粘合。

注射树脂时一般要有注射孔和通气孔(出胶孔)，这些孔要通过损伤层。如图4一10所示。如果这些孔没有通到损伤层，树脂便不能注人到损伤区，孔太深了，会使原来没有损伤的部位人为地造成新的损伤。这些情况都达不到预期的修补效果。树脂注射修补适用于孔边分层和结构边缘部位的分层、层板的起泡、脱粘等损伤，对内部多层分层或由于成形时压力不够、层间界面上有包容物夹人引起的分层效果不佳，因为胶液受其流动性限制不可能充满全部分层区域。

填充与灌注修理

填充与灌注修理是将填料填充或灌注到损伤区以恢复其结构完整性的一种修