《航空復合材料修理技術(shù)》課件-6-3封裝 - 常見封裝形式

封裝：常見封裝形式課堂目標【知識】提高大家對真空封裝技術(shù)的認識，包括其不同形式的應(yīng)用場合以及各自的優(yōu)勢和局限性?！灸芰Α扛玫乩斫獠煌庋b技術(shù)的選擇原則和應(yīng)用場景，以及如何根據(jù)具體維修任務(wù)的需求來決定使用哪種封裝技術(shù)?！舅刭|(zhì)】課程同時培養(yǎng)大家具有細心和耐心的品質(zhì)，理解到復合材料制造過程中需要對每個工藝環(huán)節(jié)進行精確控制，以保證制品精度。常見真空封裝形式有哪些?如何選擇合適的封裝形式?（1）表面封裝Surfacepackaging復合材料表面真空封裝，也稱為單面封裝，是指直接在復合材料構(gòu)件表面施加真空袋薄膜與密封膠帶，在真空泵的作用下將袋內(nèi)空氣排除干凈，形成密封真空袋。此方法作為首選的封裝方法，要求維修部件尺寸足夠大，且可以在維修的一側(cè)放置真空袋。（2）整體封裝Overallpackaging整體真空封裝是一種技術(shù)手段，通過在整個復合材料構(gòu)件上創(chuàng)造真空環(huán)境，以確保其結(jié)構(gòu)完整性和性能穩(wěn)定性。該方法通常涉及在復合材料構(gòu)件表面覆蓋多層封裝材料，隨后將整個構(gòu)件放入真空袋中，利用真空泵抽取氣體以形成負壓，從而使復合材料構(gòu)件在高溫下固化。使用這種封裝方式，全部真空壓強作用于整個工裝面積。工裝強度必須符合要求，以避免在固化溫度下發(fā)生蠕變變形。整體封裝通常不適用于大型控制面，如由復合材料夾層壁板、梁和肋組成的方向舵結(jié)構(gòu)，每個壁板組裝前是由熱壓罐單獨膠接的，通常不能承受封裝過程中的壓力，若采用整體封裝方式，則壓力可能將壁板壓塌，因此針對帶膠接結(jié)構(gòu)的大型控制面，所有維修都必須采用局部表面封裝的辦法，或?qū)⒈诎鍙慕M件中拆卸下來，再對壁板單獨進行整體封裝。（3）雙真空壓實（DoubleVacuumDebulking,DVD）技術(shù)是一種先進的復合材料制造技術(shù)，利用雙真空室制備預(yù)固化復合材料修理補片，從而實現(xiàn)將復合材料預(yù)浸料或干預(yù)浸料進行。圖1DVD工藝平板修理同時壓實和固化。第一個真空室通常用于去除空氣和揮發(fā)性成分，第二個真空室用于在壓力下固化材料。DVD修理工藝主要用于復合材料鋪層大于6層的損傷修理，因為過厚的復合材料修理鋪層會導致固化過程中層合板含有過多的空隙，而國外航空公司一般要求修理件孔隙率小于4%。DVD工藝與單真空袋工藝主要的區(qū)別是在單真空袋封裝的基礎(chǔ)上，增加了DVD盒子，并在盒子外增加了一層密封真空袋，在不降低修理區(qū)域絕對真空度的前提下，提升了樹脂內(nèi)氣泡與樹脂的相對運動速度，有利于氣泡的排出。相比單真空袋修理方法，DVD工藝的主要優(yōu)點是在不降低絕對壓力的情況下，降低了修理區(qū)域的相對壓力，從而提高了該區(qū)域樹脂流動性，有利于氣泡的排除而提高修理質(zhì)量。目前，民用航空復合材料薄板結(jié)構(gòu)修理常采用單真空袋熱補儀修理，該方法操作相對簡單，對于修理鋪層小于6層的層合復合材料修理效果較好。而當修理鋪層數(shù)大于6層時，修補片的孔隙率一般會超過5%，超出了國外飛機制造商最大4%孔隙率的要求。復合材料修補片如果存在空隙，對修補片與母片的貼合質(zhì)量產(chǎn)生影響，容易引起修補片與母片貼合面上的應(yīng)力集中，這對修復強度影響很大，而DVD修理工藝可實現(xiàn)大厚度層合板及其補片修理后的低孔隙率的目標。實例：修理一架商用飛機的機翼前緣，其中一個區(qū)域因撞擊而受損。這一區(qū)域可輕易從外部接觸，并且損傷局限于一個較小的區(qū)域。選擇理由：表面封裝適用于此類場景，因為它允許直接在損傷區(qū)域上施加真空袋薄膜。這種方式適用于尺寸較大且易于接觸的平面部位，且操作相對簡單，可以快速實施修理。實踐操作與安全措施表面封裝（SurfacePackaging）

整體封裝（OverallPackaging）實例：修理一架小型私人飛機的復雜曲面機身。機身設(shè)計包含了多個彎曲和傾斜的面，需要整體結(jié)構(gòu)的均勻處理。選擇理由：整體封裝技術(shù)為整個結(jié)構(gòu)提供了均勻的壓力分布，這對于保持復雜形狀的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要。整體封裝可以更好地適應(yīng)這種復雜幾何形狀，確保修理過程中材料的均勻固化。實例：一架大型軍用飛機的尾翼部分因磨損而需要深層修復。修復區(qū)域涉及多達10層的復合材料。選擇理由：在處理如此多層的復合材料時，孔隙率成為一個關(guān)鍵因素。DVD技術(shù)通過兩個階段的真空處理，能夠有效降低修復區(qū)域的孔隙率，從而提高修復區(qū)域的整體強度和性能。尤其對于軍用飛機，這種技術(shù)可以確保修理部分達到最高的性能標準。雙真空壓實（DVD）技術(shù)課程總結(jié)（1）構(gòu)件形狀和大小：需要考慮構(gòu)件的可接觸性和幾何復雜性。平坦且易于接觸的區(qū)域適合表面封裝，而復雜的全方位構(gòu)件可能需要整體封裝。（2）修理層數(shù)和質(zhì)量要求：多層或需要高