[发明专利]一种外场低温环境复合材料芳纶纸蜂窝芯损伤修理方法

说明书

本发明涉及一种外场低温环境复合材料芳纶纸蜂窝芯损伤修理方法，具体步骤如下：确认方向舵破损处脱粘面积,使用颜色软笔标识，采用垂直挖除工艺完成对损伤区面板的挖补，并进行清理；对清理后的损伤区域进行填充J‑293低温固化发泡填料并加热固化；在预固化圆形碳纤维补片的胶接界面上均匀涂覆J‑350‑1结构胶，然后将预固化圆形碳纤维补片粘接在损伤区域内填料上。本发明通过低温固化填料修复损伤芳纶蜂窝芯，损伤面板采用垂直挖补法，与传统更换蜂窝、斜接或阶梯打磨面板修理方法相比，一方面解决了外场低温环境芳纶纸蜂窝芯修理加热不均匀问题，提高胶接质量；另一方面使用垂直挖补方法，降低了实施难度，易于操作，节省时间。

技术领域

本发明涉及飞机复合材料修理技术领域，具体为一种外场低温环境复合材料芳纶纸蜂窝芯损伤修理方法。

背景技术

复合材料具有比强度和比刚度高、可设计性强、疲劳性能好、耐腐蚀、重量轻等优异特性，在飞机结构中得到大量应用，其中襟翼、副翼、扰流板、方向舵等构件大量使用芳纶纸蜂窝芯。飞机在服役过程中夹层结构芳纶纸蜂窝芯不可避免地会出现塌陷、开裂等损伤。

传统的修复方法将损伤的蜂窝芯去除并制成规则圆柱形状，采用中温或高温固化发泡胶粘接新芳纶纸蜂窝芯块恢复，将面板打磨成斜接或阶梯状，采用原面板材料在中温或高温下固化修复，这种方法存在一定的缺点：一是在低温外场条件下，由于受蜂窝格子状结构特点影响，升温过程中热量容易散失，升温至中、高温时固化区温度场不均匀，导致胶接质量品质参差不齐，二是规则形状面板、蜂窝打磨难度大，效率低。

发明内容

针对芳纶纸蜂窝芯夹层结构损伤传统修理方法的缺点，本发明提出了一种外场低温环境复合材料芳纶纸蜂窝芯损伤修理方法，采用损伤蜂窝去除后填料填充，夹层结构面板损伤垂直挖除，预固化补片胶接修复，保证外场低温环境下胶接修理质量。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种外场低温环境复合材料芳纶纸蜂窝芯损伤修理方法，具体步骤如下：

(一)确认方向舵破损处脱粘面积,使用颜色软笔标识，采用垂直挖除工艺完成对损伤区面板的挖补，并进行清理；

(二)对清理后的损伤区域进行填充J-293低温固化发泡填料并加热固化；

(三)打磨填料固化后的损伤区域；

(四)在预固化圆形碳纤维补片的胶接界面上均匀涂覆J-350-1结构胶，然后将预固化圆形碳纤维补片粘接在损伤区域内填料上，并对J-350-1结构胶进行抽真空加热固化；

(五)打磨并清洁蒙皮及预固化圆形碳纤维补片的表面；

(六)在预固化圆形碳纤维补片的外侧增加3层阶梯状软加强补片，尺寸范围从内到外逐次扩大，在阶梯状软加强补片与面板之间使用J-272B胶膜胶接，并对J-272B胶膜进行抽真空加热固化；

(七)对损伤区域修理完毕后，采用超声波A扫或C扫描检查损伤区域胶接质量；并恢复损伤区域的表面漆层。

进一步地，步骤(一)中对损伤区域清理的具体步骤如下：

(a)使用工业吸尘器吸除损伤区面板内残留碎屑；

(b)使用不起绒无油棉布蘸取丙酮清洗损伤区域；

(c)使用工业控温电吹风机以不高于60℃温度干燥10分钟。

进一步地，步骤(二)中对J-293低温固化发泡填料加热固化的基本参数：固化温度为51℃，固化时间为5h。

进一步地，步骤(三)中打磨填料固化后的损伤区域的具体过程如下：

(A)使用80号砂纸打磨填料固化后的损伤区域至表面齐平；