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《共固化成型蜂窩夾層結(jié)構(gòu)缺陷分析及工藝改進》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、專題sPEC眥ToPlc共固化成型蜂窩夾層結(jié)構(gòu)缺陷分析及工藝改進StudyonProcessImprovementandProductionDefectsofCo—CuredSandwichCompositeStructure中航復合材料有限責任公司畢紅艷段友社中航工業(yè)北京航空制造工程研究所謝凱文[摘要]通過采用不同的共固化膠接成形工藝成形蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，并利用超聲及金相方法對不同工藝的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)蒙皮缺陷進行分析，分析了不同工藝的內(nèi)部質(zhì)量及缺陷產(chǎn)生的原因，最終提出有效的S-藝改進方法。關(guān)鍵詞：復合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)共固化成型內(nèi)部缺陷【ABSTRACT】Thehoneycombsandwichpa
2、nsbydifferentCO—cureprocessareintroducedinthispaper．Thetestfortheinnerdefectsusingultrasonicpulsedreflectionandmetallographicexaminationisdescribedindetail．Thein-sidequalityandinnerdefectsofdifferentCO—cureprocessarejudgedandanalyzed．Thispaperaimsatofferingthepropertechnologytosolvetheproblemsinkeyp
3、ointsoftheCO—curetechniqueandmachiningprocess．Keywords：CompositesHoneycombsandwichstructureCo-cureprocessInnerdefects目前蜂窩夾芯?復合材料的成型工藝較為普遍的主要有膠接成型口1和共固化成型p叫2種。膠接成型是先固化上下蒙皮，再用膠黏劑將上下蒙皮和蜂窩芯膠接成為一體。共固化和膠接不同之處在于上下蒙皮鋪疊完成后不進行固化，而是組合成夾芯結(jié)構(gòu)后同時固化。相對于膠接成型，共固化成型工藝步驟簡單，工序少，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。復合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)共固化成型工藝采用高性能的碳纖維預浸料作
4、為蒙皮與Nomex蜂窩芯組成夾層結(jié)構(gòu)，蒙皮與蜂窩芯在熱壓罐中一次共固化成型。共固化成型工藝制造成本低，適合制造型面復雜的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在這種成型工藝越來越受到重視。固化成型后的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)不能直接觀測其內(nèi)部質(zhì)量，而在一次共固化成型制造過程中蒙皮還易產(chǎn)生各種內(nèi)部質(zhì)量缺陷陋l，這些缺陷將直接影響結(jié)構(gòu)件的工作性能，危及整體結(jié)構(gòu)的安全，因此分析缺陷的類型及造成缺陷原因是十分重要的。根據(jù)造成缺陷的原因，對工藝進行改進。106航空制造技術(shù)·2014年第15期1材料及設(shè)備CF3031／BA9916一I／織物預浸料：含膠量為38±3％，單層厚度為0．23±0．02mm，樹脂體系為高溫固化環(huán)氧樹脂，中航工業(yè)復合材料有
5、限責任公司；CCF300／BA9916一Ⅱ預浸料：含膠量為34±2％，單層厚度為o．1254-0．01mm，樹脂體系為高溫固化環(huán)氧樹脂，中航工業(yè)復合材料有限責任公司；Nomex蜂窩：規(guī)格NRH一2—48，高度10mm，平壓強度≥1．48MPa，縱向剪切≥0．89MPa，剪切模量37．8MPa，橫向剪切≥0．53MPa，剪切模量22．8MPa；中航工業(yè)復合材料有限責任公司；J116A膠膜：厚度0．35～0．40mm，面密度(420±30)g／m2，膠黏蜂窩炙層結(jié)構(gòu)圖1蜂窩夾層結(jié)構(gòu)示意圖Fig．1HoneycombsandwichstructureJ-116A膠模蜂窩芯圖2共固化蜂窩夾層結(jié)構(gòu)金相圖
6、Fig．2Metallographicatlasofhoneycombsandwichstructure№咖。。。。砌刪吲們唧姚。：。?。復合材料構(gòu)件錒造技術(shù)針織尼龍紗網(wǎng)載體膜狀，常溫(23℃)板一板剝離強度≥7．5KN／m，剪切強度≥35MPa，黑龍江石化所。熱壓罐：型號XLG一1"2．3，最大壓力為1．0MPa，北京燕山石油化工公司機械廠；烘箱：型號GW一16m3，無錫市南亞試驗設(shè)備有限公司；復合材料超聲檢測儀：型號S316013。2樣件制作蜂窩夾層零件如圖1所示，主要有下蒙皮、膠黏劑(膠膜)嘲、蜂窩芯、膠黏劑、上蒙皮組成。上下蒙皮的鋪層為[±45／0／4-45]，其中[4-45]為CF3
7、031／BA9916一II織物預浸料，[0】為CCF300／BA9916—1I預浸料。零件按圖1所示的結(jié)構(gòu)形式進行蒙皮鋪疊，鋪放膠膜、蜂窩芯組合，然后在熱壓罐中固化，固化工藝為：溫度1804-5℃、時間2～3．5h、固化壓力為0．3～0．5MPa，升溫速率≤20／min。3共固化蜂窩夾層結(jié)構(gòu)主要的缺陷與膠接成型夾層結(jié)構(gòu)相似，碳纖維復合材料共固化蜂窩夾層結(jié)構(gòu)常見的缺陷有：(1)復合材料蒙皮的缺陷，例
