飞机复合材料结构修理课件 任务4.1 夹芯结构非穿透性损伤的修理

12任务4.1夹芯结构非穿透性损伤的修理（14课时）1.蜂窝夹芯结构的常见损伤1.1凹坑/陷如果蜂窝的压缩强度不够，当结构件受到过大的压缩载荷时，蒙皮和蜂窝会同时发生凹陷，形成凹坑。1.蜂窝夹芯结构的常见损伤1.1凹坑/陷如果结构件受到过大的弯矩作用时，会使蜂窝夹芯结构件受到压缩损伤。1.蜂窝夹芯结构的常见损伤1.1凹坑/陷外来物的碰撞。例如维护工具跌落、飞机在飞行中发生鸟击等都会产生凹坑损伤。1.蜂窝夹芯结构的常见损伤1.2穿孔穿孔性损伤有些只影响一侧蒙皮与蜂窝，如果扩展到另一侧蒙皮就形成彻底的穿孔，孔的周围必然伴随着分层或者脱胶。1.蜂窝夹芯结构的常见损伤1.3脱胶当蜂窝夹芯结构件长期处于声振、高温甚至潮湿环境中，会导致蒙皮与蜂窝之间的粘接面脱胶。另外，不合理的修理方案、胶粘剂的自然老化也会导致脱胶。1.蜂窝夹芯结构的常见损伤1.4内部腐蚀裂纹：当蒙皮承受过大的交变载荷时，蒙皮依然会出现裂纹，其形状通常是不规则的线状。裂纹是蜂窝夹芯结构件内部出现积水的根本原因，要及时对裂纹进行修理。侵蚀：液压油等液体会侵蚀复合材料，对于蜂窝夹芯结构的损伤尤其严重，会导致整体结构强度的降低。2.夹芯结构损伤的修理原则清除损伤的形状尽量采用圆形。因此，更换蜂窝时也要制作形状是圆形的蜂窝芯塞，铺层的补片也是采用圆形补片。蜂窝芯塞的方向必须与原蜂窝夹芯结构的方向一致。对蜂窝夹芯结构件的侧面一定要用泡沫填充剂密封。修理区域的周边应用密封剂密封，防止水和化学溶剂的渗入。对带配重的舵面(如升降舵)的蜂窝夹芯结构部分，修理后应检查重量平衡的情况。对于活动零件或相邻零件上实施修理后，所有运动部位的间隙尺寸都必须在规定的范围之内，不能妨碍活动零件的自由运动及功能。蜂窝夹芯结构件承受集中载荷的能力很弱，不能直接使用紧固件。3.夹芯结构损伤的修理方法3.1镶接修理法镶接修理法是重新制作蜂窝芯塞将受损蜂窝夹芯替换的修理方法，根据蜂窝芯塞的安装情况，镶接修理又可分为对合镶接修理和挤压镶接修理，这两种修理方式的蜂窝芯塞尺寸要求和安装方式不同。对合镶接修理3.夹芯结构损伤的修理方法3.1镶接修理法蜂窝芯塞的尺寸等于去除损伤后的切口尺寸；蜂窝芯塞必须与原蜂窝夹芯齐平；方向需一致；蜂窝芯塞的夹芯格子应当相接触；挤压镶接修理3.夹芯结构损伤的修理方法3.1镶接修理法蜂窝芯塞的尺寸大于去除损伤后的切口尺寸；蜂窝芯塞应比切口大1-3个格子（最大0.4inch）；蜂窝芯塞必须用比原蜂窝密两个等级的蜂窝制作；3.夹芯结构损伤的修理方法3.2灌注芯塞修理法灌注修理是指采用灌注树脂或者混合物填充到蜂窝夹芯损伤区域的修理方法。适用范围4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.1混合物填充修理流程当蒙皮的损伤扩展到蜂窝时，在去除蜂窝的直径<25mm的条件下，可以采用以下修理方案，该修理方案不适合蒙皮是曲面的结构件。修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.1混合物填充修理流程修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.1混合物填充修理流程准备、烘干修理区域表面修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.1混合物填充修理流程准备预固化的加强片；准备、烘干修理区域表面？修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.1混合物填充修理流程准备预固化的加强片；准备、烘干修理区域表面准备填充剂；在填充剂中加入稠密剂，充分混合后得到不流动的膏状体；稠密剂并非越多越好，加入稠密剂的填充剂会变脆、强度下降，固化时间会延长；调胶棒上的填充剂没有明显地流动，即合格。修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.1混合物填充修理流程准备预固化的加强片；准备、烘干修理区域表面准备填充剂；灌注填充剂；严谨细致、精益求精填充剂尽量与蒙皮平齐；在最外面覆盖一层分离膜，然后进行固化；修整固化后的填充剂，确保与蒙皮平齐。修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.1混合物填充修理流程准备预固化的加强片；准备、烘干修理区域表面准备填充剂；灌注填充剂；粘结预固化的加强片；封装与固化；后续处理。严谨细致、精益求精适用范围4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.2注射修理流程当蒙皮与蜂窝之间出现直径<30mm的小范围脱胶，如果内部蜂窝没有损伤，则可以采取胶粘剂注射修理法蜂窝本身没有出现损伤；该修理法适用于平面或者曲面的结构件。修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.2注射修理流程修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.2注射修理流程检查损伤区域，确定损伤范围。在脱胶发生的区域，用硬质合金钻头钻足够数量的注射孔。注射孔的直径要刚好能插入皮下注射器的针头；孔的直径≤3mm，孔的间距≤15mm。修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.2注射修理流程检查损伤区域，确定损伤范围。在脱胶发生的区域，用硬质合金钻头钻足够数量的注射孔。烘干结构件内部的蜂窝；准备胶粘剂；修理流程4.夹芯结构非穿透性损伤修理流程与工艺4.2注射修理流程检查损伤区域，确定损伤范围。在脱胶发生的区域，用硬质合金钻头钻足够数量的注射孔。烘干结构件内部的蜂窝；准备胶粘剂；灌注胶粘剂；封装与固化。湿铺层修理流程5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.1夹芯结构面板分层预浸料修理流程5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.1夹芯结构面板分层5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.2夹芯结构面板凹坑没有造成纤维断裂、或在在允许损伤的范围且损伤不大于0.5inch（13mm）；填充修理法进行修理：在表面用一层湿铺层修理或采用胶膜粘结一层预浸料进行补强。填充修理5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.3夹芯结构部分夹芯损伤单个蜂窝夹芯的损伤范围最大不超过1.5in（4cm），深度小于0.25in（6mm）；在任何12in（30.5cm）×12in（30.5cm）的范围内少于四处损伤。灌注修理清除损伤5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.4一侧面板和夹芯完全损伤镶接修理尽量以最小的去除量将损伤彻底去除干净；尽量将损伤去除范围确定为圆形，也可根据实际情况确定为带圆角的矩形或椭圆形。清除损伤铺层型面的制作5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.4一侧面板和夹芯完全损伤镶接修理气动敏感区：斜坡打磨；非气动敏感区：阶梯打磨；水膜试验。清除损伤铺层型面的制作制作蜂窝芯塞5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.4一侧面板和夹芯完全损伤镶接修理模板对齐蜂窝芯材；箭头对准蜂窝芯材的孔格平分线（L方向）；切割出蜂窝芯塞。清除损伤铺层型面的制作制作蜂窝芯塞安装并固化蜂窝芯塞5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.4一侧面板和夹芯完全损伤使用塑料薄膜安装蜂窝芯塞清除损伤铺层型面的制作制作蜂窝芯塞安装并固化蜂窝芯塞恢复面板5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.4一侧面板和夹芯完全损伤镶接修理清除损伤铺层型面的制作制作蜂窝芯塞安装并固化蜂窝芯塞恢复面板检查和修整5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.4一侧面板和夹芯完全损伤镶接修理清除损伤铺层型面的制作制作蜂窝芯塞安装并固化蜂窝芯塞恢复面板检查和修整恢复表面涂层5.夹芯结构非穿透损伤其他修理流程5.4一侧面板和夹芯完全损伤镶接修理6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别根据不同的应用区域，飞机地板可分为三个区域：A区（客舱地板）：玻璃纤维/环氧树脂或者碳纤维/环氧树脂制成。B区（集装箱式货舱地板）：由玻璃纤维/环氧树脂制成。C区（散装式货舱地板）：由玻璃纤维/环氧树脂制成，表面覆盖一层铝板，或，全部由玻璃纤维/环氧树脂制成。案例讲解6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别散装式货舱地板半穿透损伤为例：当损伤的最大直径≤85mm时，相邻两个损伤的边缘之间的距离必须大于其中一个较大损伤最大直径的两倍；在X、Y两个方向上，损伤的边缘和地板边缘之间的距离必须≥40mm，定义为Ⅰ类损伤；当85mm≤损伤的最大直径≤250mm时，相邻两个损伤的边缘之间距离必须≥70mm

；在X方向上，损伤边缘和地板边缘之间的距离必须≥200mm，在Y方向上≥40mm；定义为Ⅱ类损伤；6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别散装式货舱地板半穿透损伤为例：当损伤的最大直径≥250mm时；相邻两个损伤的边缘之间的距离≥2×FrameBay；在Y方向上，相邻两个损伤的边缘之间的距离≥1×FrameBay；在X方向上，任何一个损伤的边缘和地板边缘之间的距离≥200mm，在Y方向≥40mm；定义为Ⅲ类损伤。6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别散装式货舱地板半穿透损伤为例：在同一块地板上，当所有损伤面积之和超过整个地板的10%时，必须进行永久性修理或者更换地板。当损伤的边缘和地板边缘之间的距离不满足以上的条件时，按照永久性修理C方案进行修理。临时性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别Ⅰ类损伤：铝胶带密封损伤区域，尽快进行永久性修理；Ⅱ类损伤：用铝板和胶带密封损伤区域，尽快进行永久性修理；Ⅲ类损伤：在整个地板上覆盖0.8mm厚的铝板。永久性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别A方案（Ⅰ类损伤）补片：修理铝板覆盖的玻纤/环氧地板使用，为1.2mm厚的Clad2024T3铝板；清洁剂：11-003、11-004；填充剂：08-001；双面胶带：08-065；永久性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别A方案（Ⅰ类损伤）去除修理区域的漆层；重新评估损伤；按照说明图的尺寸要求切割补片，并且倒角，清洁补片；用双面胶带覆盖补片的背面；填充损伤；粘结补片；恢复修理区域的漆层。永久性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别B方案（Ⅱ类损伤）补片：为1.2mm厚的Clad2024T3铝板；蜂窝：LN29967C5；清洁剂：11-003、11-004；胶粘剂：08-017；永久性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别B方案（Ⅱ类损伤）去除漆层，清洁、烘干；去除损伤；再次评估损伤；安装固化蜂窝芯塞；粘结并固化补片；修整、清洁修理区域；恢复修理区域的漆层。永久性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别C方案永久性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（实例）6.1复合材料蜂窝夹芯地板的损伤级别C方案去除损伤区域周围的密封剂、漆层，清洁；去除损伤，清洁并烘干；再次损伤进行评估；铝板（隔开修理区域与相邻区域）及原始紧固件上涂脱模剂，并安装到位；填充并固化填充剂；拆除修理区域的铝板和原始紧固件。永久性修理方案6.复合材料蜂窝夹芯地板的修理（