《航空復(fù)合材料修理技術(shù)》課件-6-3封裝 - 常見(jiàn)封裝形式

封裝：常見(jiàn)封裝形式課堂目標(biāo)【知識(shí)】提高大家對(duì)真空封裝技術(shù)的認(rèn)識(shí)，包括其不同形式的應(yīng)用場(chǎng)合以及各自的優(yōu)勢(shì)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(chǎng)景，以及如何根據(jù)具體維修任務(wù)的需求來(lái)決定使用哪種封裝技術(shù)?！舅刭|(zhì)】課程同時(shí)培養(yǎng)大家具有細(xì)心和耐心的品質(zhì)，理解到復(fù)合材料制造過(guò)程中需要對(duì)每個(gè)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行精確控制，以保證制品精度。常見(jiàn)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(fù)合材料表面真空封裝，也稱(chēng)為單面封裝，是指直接在復(fù)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(guò)在整個(gè)復(fù)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(fù)合材料構(gòu)件表面覆蓋多層封裝材料，隨后將整個(gè)構(gòu)件放入真空袋中，利用真空泵抽取氣體以形成負(fù)壓，從而使復(fù)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(qiáng)作用于整個(gè)工裝面積。工裝強(qiáng)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(fù)合材料夾層壁板、梁和肋組成的方向舵結(jié)構(gòu)，每個(gè)壁板組裝前是由熱壓罐單獨(dú)膠接的，通常不能承受封裝過(guò)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(duì)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(lái)，再對(duì)壁板單獨(dú)進(jìn)行整體封裝。（3）雙真空壓實(shí)（DoubleVacuumDebulking,DVD）技術(shù)是一種先進(jìn)的復(fù)合材料制造技術(shù)，利用雙真空室制備預(yù)固化復(fù)合材料修理補(bǔ)片，從而實(shí)現(xiàn)將復(fù)合材料預(yù)浸料或干預(yù)浸料進(jìn)行。圖1DVD工藝平板修理同時(shí)壓實(shí)和固化。第一個(gè)真空室通常用于去除空氣和揮發(fā)性成分，第二個(gè)真空室用于在壓力下固化材料。DVD修理工藝主要用于復(fù)合材料鋪層大于6層的損傷修理，因?yàn)檫^(guò)厚的復(fù)合材料修理鋪層會(huì)導(dǎo)致固化過(guò)程中層合板含有過(guò)多的空隙，而國(guó)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(duì)真空度的前提下，提升了樹(shù)脂內(nèi)氣泡與樹(shù)脂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)是在不降低絕對(duì)壓力的情況下，降低了修理區(qū)域的相對(duì)壓力，從而提高了該區(qū)域樹(shù)脂流動(dòng)性，有利于氣泡的排除而提高修理質(zhì)量。目前，民用航空復(fù)合材料薄板結(jié)構(gòu)修理常采用單真空袋熱補(bǔ)儀修理，該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)于修理鋪層小于6層的層合復(fù)合材料修理效果較好。而當(dāng)修理鋪層數(shù)大于6層時(shí)，修補(bǔ)片的孔隙率一般會(huì)超過(guò)5%，超出了國(guó)外飛機(jī)制造商最大4%孔隙率的要求。復(fù)合材料修補(bǔ)片如果存在空隙，對(duì)修補(bǔ)片與母片的貼合質(zhì)量產(chǎn)生影響，容易引起修補(bǔ)片與母片貼合面上的應(yīng)力集中，這對(duì)修復(fù)強(qiáng)度影響很大，而DVD修理工藝可實(shí)現(xiàn)大厚度層合板及其補(bǔ)片修理后的低孔隙率的目標(biāo)。實(shí)例：修理一架商用飛機(jī)的機(jī)翼前緣，其中一個(gè)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(gè)較小的區(qū)域。選擇理由：表面封裝適用于此類(lèi)場(chǎng)景，因?yàn)樗试S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(duì)簡(jiǎn)單，可以快速實(shí)施修理。實(shí)踐操作與安全措施表面封裝（SurfacePackaging）

整體封裝（OverallPackaging）實(shí)例：修理一架小型私人飛機(jī)的復(fù)雜曲面機(jī)身。機(jī)身設(shè)計(jì)包含了多個(gè)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(gè)結(jié)構(gòu)提供了均勻的壓力分布，這對(duì)于保持復(fù)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(fù)雜幾何形狀，確保修理過(guò)程中材料的均勻固化。實(shí)例：一架大型軍用飛機(jī)的尾翼部分因磨損而需要深層修復(fù)。修復(fù)區(qū)域涉及多達(dá)10層的復(fù)合材料。選擇理由：在處理如此多層的復(fù)合材料時(shí)，孔隙率成為一個(gè)關(guān)鍵因素。DVD技術(shù)通過(guò)兩個(gè)階段的真空處理，能夠有效降低修復(fù)區(qū)域的孔隙率，從而提高修復(fù)區(qū)域的整體強(qiáng)度和性能。尤其對(duì)于軍用飛機(jī)，這種技術(shù)可以確保修理部分達(dá)到最高的性能標(biāo)準(zhǔn)。雙真空壓實(shí)（DVD）技術(shù)課程總結(jié)（1）構(gòu)件形狀和大?。盒枰紤]構(gòu)件的可接觸性和幾何復(fù)雜性。平坦且易于接觸的區(qū)域適合表面封裝，而復(fù)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