蜂窝夹层结构复合材料胶接共固化工艺技术研究

针对蜂窝夹层结构的胶接共固化工艺,以T300/BA9913复合材料为面板,以Nomex蜂窝芯为夹层材料,采用热压罐法研究了不同规格的蜂窝夹芯对外观和面板内部缺陷的影响,有利于扩大采用胶接共固化工艺的蜂窝夹层结构复合材料壁板在航空产品中的应用。

碳纤维复合材料的胶接工艺与性能

研究了不同的胶接工艺对于复合材料胶接性能的影响。对于已经固化的复合材料,对比了使用SY-D15表面处理剂前后胶接性能的变化。结果表明:SY-D15表面处理剂不仅能够显著提高胶接试样的剪切强度,而且对于提高复合材料胶接体系的剥离性能也有明显的作用。复合材料的树脂基体对胶接性能具有显著的影响,增韧的环氧基复合材料和环氧胶黏剂之间的粘接效果最好。碳纤维预浸料和胶黏剂之间的共固化取得了极好的胶接性能。

复合材料前机身典型结构件整体成型

介绍了前机身典型结构件的研制过程,阐述了胶接共固化和二次胶接等成型方法在研制过程中的应用及相关工艺方案的选择与设计,通过工艺效果评估,证明了本方案是切实可行的。

商用飞机复合材料双面加筋壁板制造技术研究

本文以层间增韧环氧树脂碳纤维单向带及织物预浸料为原料,采用手工铺叠的方式制造双面加筋壁板,首先利用热压罐共固化蒙皮及单面长桁,然后采用胶接共固化的方式制造双面加筋壁板,通过利用成型模工装上的凹槽限制筋条轴线位置,解决了壁板轴线偏移问题,将轴线精度由以往的±2mm提升至±0.3mm;通过采用金属工装及筒状真空袋的组合成型方式,解决了传统金属工装传压不均的问题,有效提升了零件的固化质量;通过开发一种特殊形状的特氟龙斜块解决了该类形式工装的零件脱模难题。最终制造出相关性能指标优于现行技术要求的合格零件,该零件的制造过程及检测指标符合设计的意图,零件的外形尺寸及轴线精度能够满足装配的需求。

基于模具技术的复合材料壁板制造工艺研究

模具的结构及使用方法对提升复合材料壁板的加工质量和加工效率具有重要意义。针对复合材料壁板的结构特点,设计了金属模具及非金属辅助模具,通过在壁板制造工艺中应用这两种模具,解决了长桁边缘的蒙皮纤维屈曲、壁板轴线偏移和壁板贴胎度超差问题,壁板制造的全工艺方案流程可为此类零件的制造方案制订提供一定的参考。

复合材料层合板分层缺陷及其实验模拟方法研究

分层缺陷是复合材料构件热压罐成型过程中常见的一种缺陷形式,其种类繁多、成因复杂,严重影响了复合材料构件使用的可靠性。本文在归纳分层缺陷种类及成因分析的基础上,系统开展了分层缺陷实验模拟方法研究,并按照复合材料构件整体成型工艺温度制度考核了四种预埋分层缺陷的扩展情况。研究结果表明,埋入防粘纸产生的分层与实际的制造分层最为类似;埋入聚四氟乙烯薄膜与真空袋与上下两层的铺层结合成为一体形成夹杂缺陷,而不是分层;由于聚四氟乙烯布上有孔,也不宜用来模拟分层;同时,防粘纸最易引起分层扩展,对整体成型工艺质量的影响最大。

纵横加筋碳纤维复合材料壁板整体成型技术研究

详细介绍了飞机机身典型曲面纵横加筋复合材料壁板成型技术,从蒙皮变形控制、蒙皮厚度控制、筋条定位技术、胶接共固化技术等方面提出了成型工艺过程的难点和关键点,并从模具材料选择、纤维铺贴角度控制、预浸料制备工艺控制、纵横向筋条卡槽定位、填充料控制、胶接间隙校验这几个方面提出了相应的解决措施,所述方法合理可行,制造出的产品能够满足设计技术要求。

民用飞机复合材料加筋壁板制造技术研究

在过去的几十年里,先进复合材料技术取得了巨大的进步,然而,复合材料在设计、制造特别是应用方面的潜能并没有得到完全发挥。文章以高韧性高温固化环氧高强中模碳纤维单向带及织物预浸料为原料,采用手工铺贴预浸料、二次胶接的方法制造加筋壁板,第一步选取热压罐固化长桁,第二步采用干长桁与湿蒙皮胶接共固化的方法制造加筋壁板,通过定位卡板限制筋条轴线位置,解决了加筋壁板轴线偏移问题,将轴线精度由以往的±2 mm提升至±0.5 mm,同时采用增加专用压力垫的固化成型方法,解决了传统金属工装传压不均匀的问题,减少了加筋壁板零件收口变形量,有效地提升了零件的固化质量,最终制造出相关性能指标优于现行技术要求的合格零件,该零件不光在制造过程及检验指标方面符合设计要求,而且零件的外形尺寸及轴线精度也满足装配的需求。

T形加筋板热压罐成型过程压力分布与树脂流动实验研究

针对飞行器复合材料常用加筋板结构,采用胶接共固化整体工艺成型T形加筋板。采用自行建立的压力测试方法测试了T形加筋板在热压罐成型过程的压力分布,通过吸胶量、筋条厚度的检测,分析了树脂在筋条内的流动形式,研究了树脂流动的影响因素及影响规律。结果表明:筋条不同部位明显存在压力分布不均,在压力差作用下树脂发生明显的面内流动,易产生富脂、厚度不均等缺陷,导致筋条拐角较厚,约是突缘和腹板厚度的1.11.4倍,模具组合方案、曲率半径、填充料含量明显影响树脂面内流动和纤维密实程度。

碳纤维/双马树脂复合材料整体成型过程分层扩展行为实验研究

针对复合材料构件热压罐成型过程中常见的分层缺陷,考察了整体成型工艺温度对分层扩展、QY8911双马树脂基体韧性及T300/QY8911层合板Ⅰ型层间断裂韧性的影响,并通过分层扩展断面形貌深入分析了复合材料整体成型工艺中分层扩展的路径和断面破坏模式,给出了复合材料整体成型工艺和结构设计的优化建议措施。结果表明,随着整体成型最高温度的升高,分层扩展程度增大,QY8911双马树脂基体的拉伸强度和拉伸模量逐渐降低,T300/QY8911层合板Ⅰ型层间断裂韧性逐渐增大;对分层扩展断面进行SEM扫描电镜分析发现分层扩展沿着层间开裂,断面内存在基体断裂和基体/纤维界面脱粘两种破坏模式,Ⅰ型层间断裂是复合材料整体成型工艺中分层扩展的典型微观特征。