一种大型复合材料方舱的修复方法
【专利摘要】本发明涉及一种大型复合材料方舱的修复方法，包括以下步骤，切割并打磨大型复合材料方舱壁受损的蒙皮；挖出受损蒙皮后部受损处的芯材，形成芯材修补腔；在芯材修补腔中进行修补芯材下料，并对修补芯材进行包边上装；在修补芯材的表面铺设修补蒙皮；在修补蒙皮的表面铺设脱模布，并使得整个修补处处于密封环境中；利用导流系统和注胶系统通过脱模布在修补蒙皮中注入树脂体系；脱去修补蒙皮表面的脱模布，并打磨修补蒙皮脱去脱模布后的表面。本发明中提供的方舱修复的方法耗材少，成本低，效果好，它不仅消除了传统预埋件造成的层合板内纤维先天不连续性特征，同时使断层的纤维能更好的结合在一起，解决了复合材料大型方舱的修复问题。
【专利说明】
一种大型复合材料方舱的修复方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种方舱的修复方法，具体的涉及一种大型复合材料方舱的修复方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内关于复合材料方舱领域的研究较多，但对于方舱修复问题的研究却较少，伴随着复合材料行业的快速发展以及方舱轻量化、智能化等技术要求的不断提高，针对复合材料方舱的后续修复问题，会越来越多，所以大型复合材料方舱的修复工艺技术迫在眉睫。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、修复成本低、成功效率高的大型复合材料方舱的修复方法。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种大型复合材料方舱的修复方法，包括以下步骤，
[0005]步骤一，切割并打磨大型复合材料方舱壁受损的蒙皮；
[0006]步骤二，挖出受损蒙皮后部受损处的芯材，形成芯材修补腔；
[0007]步骤三，在芯材修补腔中进行修补芯材下料，并对修补芯材进行包边上装；
[0008]步骤四，在修补芯材的表面铺设修补蒙皮，使得修补蒙皮填充被切割并打磨的受损的蒙皮；
[0009]步骤五，在修补蒙皮的表面铺设脱模布，并将预制形状的真空袋粘贴在脱模布表面，使得整个修补处处于密封环境中；
[0010]步骤六，通过抽真空装置将真空袋密封的整个修补处抽真空后，利用导流系统和注胶系统通过脱模布在修补蒙皮中注入树脂体系；
[0011]步骤七，在注入的树脂体系固化后，脱去修补蒙皮表面的脱模布，并打磨修补蒙皮脱去脱模布后的表面，使得修补后的大型复合材料方舱壁的平面度与原大型复合材料方舱壁的平面度保持一致。
[0012]本发明的有益效果是:本发明一种大型复合材料方舱的修复方法以传统的真空辅助成型方法为基础，最大的区别在于真空辅助需要在特定模具内完成，而修复不一定需要模具，用传统的铺层方式加强在特定的修补面，依次铺放芯材、蒙皮、脱模布、导流系统、注胶系统，在修补面上一定位置处布置抽真空装置;然后通过在制品表面粘接密封胶带将预制好特定形状的真空袋进行粘贴，从而对制品进行密封，通过抽真空装置将系统抽成真空满足注胶条件，最后将树脂体系通过注胶系统进入导流系统，最后沿导流系统进入预制件，实现树脂对蒙皮的浸润，注胶经过常温固化，然后进行高温固化，最后脱模后进行打磨后处理，使之与其他未修补的地方平整;本发明中提供的方舱修复的方法耗材少，成本低，效果好，它不仅消除了传统预埋件造成的层合板内纤维先天不连续性特征，同时使断层的纤维能更好的结合在一起，提升了材料的疲劳强度与承载能力，延长了复合材料层合板的使用寿命，解决了复合材料大型方舱的修复问题。
[0013]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0014]进一步，在打磨受损的蒙皮时，在受损的蒙皮的四周打磨出预设斜度的斜坡，所述斜坡的面积与受损蒙皮的面积成正比。
[0015]进一步，在挖出受损蒙皮后部受损处的芯材时，挖掘出的截面与大型复合材料方舱壁垂直。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是:保证挖掘截面与大型复合材料方舱壁垂直，以便于芯材上装时更容易。
[0017]进一步，修补芯材下料的尺寸小于芯材修补腔的尺寸，且通过在修补芯材四周包裹三层无碱玻璃纤维布并用铁钉固定来进行包边，对包边后的修补芯材进行上装，使得包边后的修补芯材与芯材修补腔紧密结合贴实。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果是:在修补芯材的四周包裹3层无碱玻璃纤维布来增强修补处的强度。
[0019]进一步，在铺放修补蒙皮时，按照打磨的斜坡逐渐增加修补蒙皮的尺寸以此来填充被切割并打磨的受损的蒙皮。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是:按照打磨的斜坡逐渐增加修补蒙皮的尺寸以此来填补打磨斜坡增加修补的强度。
[0021]进一步，通过抽真空装置将真空袋密封的整个修补处进行抽真空处理时，使得真空压力达到-0.95MPa以下，且保压20分钟以上，然后利用真空灌注的方法注入树脂体系。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是:真空压力达到-0.95MPa以下，且保压20分钟以上是为了满足注胶条件，为后续注入树脂体系提供保障。
[0023]进一步，对注入的树脂体系进行固化的方法为，首先对注入的树脂体系进行常温固化，然后再进行高温固化。
[0024]进一步，所述树脂体系为环氧树脂和固化剂的混合物，所述环氧树脂与固化剂的质量份数比为100:32。
[0025]进一步，所述脱模布为条纹尼龙布。
[0026]进一步，所述修补蒙皮的材料是面密度为240的碳纤维编制布。
【附图说明】
[0027]图1为本发明一种大型复合材料方舱的修复方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0029]如图1所示，一种大型复合材料方舱的修复方法，包括以下步骤，
[0030]步骤一，切割并打磨大型复合材料方舱壁受损的蒙皮；
[0031]步骤二，挖出受损蒙皮后部受损处的芯材，形成芯材修补腔；
[0032]步骤三，在芯材修补腔中进行修补芯材下料，并对修补芯材进行包边上装；
[0033]步骤四，在修补芯材的表面铺设修补蒙皮，使得修补蒙皮填充被切割并打磨的受损的蒙皮；
[0034]步骤五，在修补蒙皮的表面铺设脱模布，并将预制形状的真空袋粘贴在脱模布表面，使得整个修补处处于密封环境中；
[0035]步骤六，通过抽真空装置将真空袋密封的整个修补处抽真空后，利用导流系统和注胶系统通过脱模布在修补蒙皮中注入树脂体系；
[0036]步骤七，在注入的树脂体系固化后，脱去修补蒙皮表面的脱模布，并打磨修补蒙皮脱去脱模布后的表面，使得修补后的大型复合材料方舱壁的平面度与原大型复合材料方舱壁的平面度保持一致。
[0037]在打磨受损的蒙皮时，在受损的蒙皮的四周打磨出预设斜度的斜坡，所述斜坡的面积与受损蒙皮的面积成正比，其比例范围为30%?70%，在本具体实施例中，这个比值可以为30%，可以为70%，也可以为30%到70%之间的任一值。在挖出受损蒙皮后部受损处的芯材时，保证挖掘截面与大型复合材料方舱壁垂直。修补芯材下料的尺寸小于芯材修补腔的尺寸，且通过在修补芯材四周包裹三层无碱玻璃纤维布并用铁钉固定来进行包边，对包边后的修补芯材进行上装，使得包边后的修补芯材与芯材修补腔紧密结合贴实。在铺放修补蒙皮时，按照打磨的斜坡逐渐增加修补蒙皮的尺寸以此来填充被切割并打磨的受损的蒙皮。通过抽真空装置将真空袋密封的整个修补处进行抽真空处理时，使得真空压力达到-
0.95MPa以下，且保压20分钟以上，然后利用真空灌注的方法注入树脂体系。对注入的树脂体系进行固化的方法为，首先对注入的树脂体系进行常温固化，然后再进行高温固化。所述树脂体系为环氧树脂和固化剂的混合物，所述环氧树脂与固化剂的质量份数比为100:32。所述脱模布为条纹尼龙布。所述修补蒙皮的材料是面密度为240的碳纤维编制布。
[0038]在本具体实施例中，修补蒙皮采用面密度为240的碳纤维编制布;芯材采用60kg/m3PVC泡沫板;树脂体系为环氧树脂:固化剂=100:32;脱模布为条纹尼龙布;导流系统的导流网为240g/cm2的菱形导流网，导流系统的导流管为螺旋PE管;注胶系统的注胶座为支架式注胶座，注胶系统的注胶管为内径12mm、外径14mm且由PP材质构成的圆筒管;真空袋为PE材质。
[0039]本发明的方法以传统的真空辅助成型方法为基础，最大的区别在于真空辅助需要在特定模具内完成，而修复不一定需要模具，用传统的铺层方式加强在特定的修补面，依次铺放芯材、蒙皮、脱模布、导流系统、注胶系统，在修补面上一定位置处布置抽真空装置;然后通过在制品表面粘接密封胶带将预制好特定形状的真空袋进行粘贴，从而对制品进行密封；接着通利用抽真空装置将整个系统抽至负压状态，抽真空lh，保压20Min，气密性<-
0.095Mpa，整个抽真空的过程中，需时刻关注整个系统的密封情况，严格检查是否漏气，务必严格控制真空度，否则不满足注胶条件;满足注胶条件后，树脂体系通过注胶系统进入导流系统，树脂体系沿导流系统进入预制件，实现树脂对布料的浸润;注胶经过常温固化，然后进行高温固化，最后脱模后进行打磨处理，使之与其他未修补的地方平整。
[0040]本发明中提供的方舱修复的方法耗材少，成本低，效果好;它不仅消除了传统预埋件造成的层合板内纤维先天不连续性特征，同时使断层的纤维能更好的结合在一起，提升了材料的疲劳强度与承载能力，延长了复合材料层合板的使用寿命，解决了复合材料大型方舱的修复问题。
[0041]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:包括以下步骤， 步骤一，切割并打磨大型复合材料方舱壁受损的蒙皮； 步骤二，挖出受损蒙皮后部受损处的芯材，形成芯材修补腔； 步骤三，在芯材修补腔中进行修补芯材下料，并对修补芯材进行包边上装； 步骤四，在修补芯材的表面铺设修补蒙皮，使得修补蒙皮填充被切割并打磨的受损的蒙皮； 步骤五，在修补蒙皮的表面铺设脱模布，并将预制形状的真空袋粘贴在脱模布表面，使得整个修补处处于密封环境中； 步骤六，通过抽真空装置将真空袋密封的整个修补处抽真空后，利用导流系统和注胶系统通过脱模布在修补蒙皮中注入树脂体系； 步骤七，在注入的树脂体系固化后，脱去修补蒙皮表面的脱模布，并打磨修补蒙皮脱去脱模布后的表面，使得修补后的大型复合材料方舱壁的平面度与原大型复合材料方舱壁的平面度保持一致。2.根据权利要求1所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:在打磨受损的蒙皮时，在受损的蒙皮的四周打磨出预设斜度的斜坡，所述斜坡的面积与受损蒙皮的面积成正比。3.根据权利要求1或2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:在挖出受损蒙皮后部受损处的芯材时，挖掘出的截面与大型复合材料方舱壁垂直。4.根据权利要求1或2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:修补芯材下料的尺寸小于芯材修补腔的尺寸，且通过在修补芯材四周包裹三层无碱玻璃纤维布并用铁钉固定来进行包边，对包边后的修补芯材进行上装，使得包边后的修补芯材与芯材修补腔紧密结合贴实。5.根据权利要求2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:在铺放修补蒙皮时，按照打磨的斜坡逐渐增加修补蒙皮的尺寸以此来填充被切割并打磨的受损的蒙皮。6.根据权利要求1或2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:通过抽真空装置将真空袋密封的整个修补处进行抽真空处理时，使得真空压力达到-0.95MPa以下，且保压20分钟以上，然后利用真空灌注的方法注入树脂体系。7.根据权利要求1或2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:对注入的树脂体系进行固化的方法为，首先对注入的树脂体系进行常温固化，然后再进行高温固化。8.根据权利要求1或2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:所述树脂体系为环氧树脂和固化剂的混合物，所述环氧树脂与固化剂的质量份数比为100:32。9.根据权利要求1或2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:所述脱模布为条纹尼龙布。10.根据权利要求1或2所述的一种大型复合材料方舱的修复方法，其特征在于:所述修补蒙皮的材料是面密度为240的碳纤维编制布。
【文档编号】B29C73/02GK105904747SQ201610227802
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】田振, 房德政, 姚忠成
【申请人】山东英特力新材料有限公司