《航空復合材料修理技術》課件-5.損傷修補

5-1損傷修補濕鋪層的制備目錄開場白引入課堂目標課堂內(nèi)容實踐操作與安全措施01開場白開場白大家好，歡迎回到航空復合材料維修技術課堂，我是講師李璋琪。歡迎回到課堂開場白上一節(jié)課，我們學習了使用臺階打磨或斜階打磨的技術來去除損傷并準備修理型面。鋪墊基礎這堂課我們將開始學習如何進行損傷修補，希望對大家有所幫助。損傷修補今天，我們將進一步學習如何制作補片，來修復這些損傷區(qū)域。深入探討02引入引入牛仔褲修補飛機補片修理補片考慮因素濕鋪層制作課程講解內(nèi)容牛仔褲破損時，人們會選擇一塊布料進行修補，使其恢復完整。飛機復合材料上的補片修理與牛仔褲修補類似，需選擇與原材料相匹配的復合材料。飛機結構上的修理補片需考慮強度、耐久性和氣動外形等因素，以確保安全與可靠性。濕鋪層修理補片的制作包括準備修補材料、裁剪補片和縫制補丁，需要細心與耐心。本次課堂將詳細講解濕鋪層修理補片的制作過程，包括修補材料的準備、裁剪和縫制等步驟。03課堂目標課堂目標01知識了解濕鋪層的定義與鋪疊方式，掌握復合材料的基本知識，為后續(xù)的實踐操作和安全措施學習打下基礎。02蒙皮與蜂窩芯材損傷修復通過實踐操作和安全措施的學習，學生將掌握濕法貼補修理的標準施工流程和鋪層設計，具備實際操作能力。03精細修整與評估課程將培養(yǎng)大家具有細心和耐心的品質(zhì)，讓學員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。04課堂內(nèi)容課堂內(nèi)容

在航空復合材料維修中，濕鋪層是一種常見的修補技術，它涉及到在損傷區(qū)域手工鋪設預先浸漬有樹脂的纖維布層。濕鋪層定義（一）什么是濕鋪層呢課堂內(nèi)容

濕鋪層技術涉及手工鋪設預先浸漬樹脂的纖維布層，以確保修補區(qū)域與周圍材料良好結合，提供必要的強度和剛性。鋪疊方式（一）什么是濕鋪層呢課堂內(nèi)容01損傷評估修補層數(shù)的確定基于對損傷區(qū)域的詳細評估，包括損傷的深度、范圍和類型。02修補層數(shù)所需的修補層數(shù)應大于被修補區(qū)域原有的層數(shù)，以恢復其原始的厚度和機械強度。03鋪層設計在鋪設每一層之前，需要設計鋪層方向和順序，以確保修補后的區(qū)域在力學性能上與原始結構相似。（二）針對具體的修理件課堂內(nèi)容犧牲層作用犧牲層或非結構打磨層主要用于保證修理后部件的氣動外形，若出現(xiàn)不理想的修理情況，可再打磨去除。犧牲層強度犧牲層在結構強度上不起主要作用，但在確保飛機的外觀完整性、氣動效率和最終的修理質(zhì)量發(fā)揮著不可忽視作用。犧牲層尺寸犧牲層的方向與最大的修補層保持一致，尺寸較最大的修補層直徑大兩寸以上。（三）過渡05實踐操作與安全措施實踐操作與安全措施修理面積的確認在進行濕鋪層修理前，需要對損傷部位進行評估和測量，確認需要修理的面積，并進行標記。損傷部位的評價在標記修理區(qū)域后，需進一步評估損傷程度和范圍，以確定具體的修理方案和材料。修理方案的制定根據(jù)損傷評估結果，制定詳細的修理方案，包括清洗、修復、加固或更換等具體操作步驟。（一）確認修理面積實踐操作與安全措施材料的準備與使用按照修理方案，準備所需材料，如清潔劑、修復材料、加固件等，并按照規(guī)定使用。操作與安全措施在進行濕鋪層修理操作時，需注意操作細節(jié)，如控制鋪層厚度、避免氣泡和雜質(zhì)等，確保修理質(zhì)量。安全措施的注意在修理過程中，需注意安全措施，如佩戴防護眼鏡、手套等個人防護用品，確保操作人員安全。（一）確認修理面積實踐操作與安全措施

在進行濕鋪層修理前，需要對損傷部位進行預處理，包括去除污垢、油脂等雜質(zhì)，用砂紙打磨平整。預處理的步驟

損傷部位必須打磨平整，以確保濕鋪層與基材良好結合，提高修理質(zhì)量和耐久性。打磨平整的必要性

用潔凈的布清潔干凈，確保表面無雜質(zhì)、無油污，提高修理表面的純凈度和粘接力。清潔布的使用（二）預處理實踐操作與安全措施

濕鋪層的制備需要一定的濕度和溫度條件，要確保環(huán)境中的濕度和溫度穩(wěn)定，避免影響鋪層的質(zhì)量。濕度和溫度的影響（三）確保環(huán)境條件穩(wěn)定實踐操作與安全措施

濕度和溫度的波動可能會導致鋪層質(zhì)量下降，因此需要密切關注環(huán)境條件，并及時調(diào)整。濕度和溫度的波動（三）確保環(huán)境條件穩(wěn)定實踐操作與安全措施01準備濕鋪層材料根據(jù)修理方案，準備好所需的濕鋪層材料，包括預浸料、織物、樹脂等。02確保材料質(zhì)量確保材料符合要求，并在使用前按照要求進行干燥、攪拌等處理，例如，精確測量樹脂和固化劑的比例。03樹脂與固化劑比例樹脂和固化劑的比例對于復合材料濕鋪層的質(zhì)量至關重要，需使用準確的稱重儀器和比例計進行測量。（四）準備濕鋪層材料實踐操作與安全措施根據(jù)修理方案進行濕鋪層操作，確保每一層的鋪層方向、層數(shù)、面積等符合要求，同時注意控制鋪層的厚度和平整度。確保鋪層質(zhì)量濕鋪層的厚度需要控制在一定的范圍內(nèi)，過厚或過薄都會影響鋪層的性能，通過在模具上設置厚度控制器或使用測厚儀等工具，可以精細控制鋪層的厚度。控制鋪層厚度纖維布的平整性對于濕鋪層的質(zhì)量同樣重要，在鋪設纖維布料時，需要將其平整展開，避免出現(xiàn)褶皺或氣泡。確保纖維布平整（五）鋪層操作課程總結我們回顧了濕鋪層的基本概念，包括濕鋪層的定義和鋪疊方式。我們介紹了濕鋪層的設計，以及如何確定鋪層方向和順序。濕鋪層概念濕鋪層設計課程總結我們講解了濕鋪層制備的標準工藝，包括材料準備、鋪層操作等。下一節(jié)課將繼續(xù)講解預浸料補片制備的標準工藝，期待大家的積極參與。制備工藝預浸料補片5-2損傷修補預浸料目錄損傷修補課程引入課堂目標課堂內(nèi)容01損傷修補課程損傷修補課程01預浸料補片制作預浸料補片制作，也稱為干法修理，是目前商用飛機使用最廣泛的修理方法。02粘合劑膜的例子為了更好地理解預浸料補片的概念，可以考慮工業(yè)生產(chǎn)中的粘合劑膜例子。03預切割的粘合劑膜在許多制造業(yè)中，如汽車或電子產(chǎn)品制造，預混合、預切割的粘合劑膜常被用于快速而精確地連接零件。損傷修補課程

這些膜已預先配置好所需的化學成分和尺寸，以適應特定的連接面。適應連接面

預浸料補片采用預先浸漬好的纖維材料，已與樹脂混合并剪裁到特定尺寸和形狀，以適應修理區(qū)域。簡化裝配過程

預浸料修理方法不僅簡化了修補工序，還提高了修補工作的效率和質(zhì)量。提高修補效率損傷修補課程

在航空結構件維修中，預浸料補片是常用的修理方法，需要確保材料質(zhì)量和結構完整性。保證材料質(zhì)量損傷修補課程

今天的課程將詳細探討預浸料補片的制備和應用，了解如何在保證材料質(zhì)量的同時，提高修理效率和結構完整性。歡迎學習02引入引入01粘合劑膜的例子為了更好地理解預浸料補片的概念，我們可以考慮一下工業(yè)生產(chǎn)中的一個常見例子——現(xiàn)成的粘合劑膜。02預混合與預切割03適應連接面04預浸料補片05修理區(qū)域在許多制造業(yè)中，如汽車或電子產(chǎn)品制造，預混合、預切割的粘合劑膜常被用于快速而精確地連接零件。這些膜已預先配置好所需的化學成分和尺寸，以適應特定的連接面，從而簡化了裝配過程并保證了連接的均勻性和可靠性。在航空結構件維修中，預浸料補片采用預先浸漬好的纖維材料，已與樹脂混合并剪裁到特定的尺寸和形狀，以適應特定的修理區(qū)域。這種方法不僅簡化了修補工序，還提高了修補工作的效率和質(zhì)量。在今天的課程中，我們將詳細探討預浸料補片的制備和應用。03課堂目標課堂目標

學員應了解預浸料補片的工藝優(yōu)點，包括提高修理效率和結構完整性。了解預浸料補片工藝

學員應掌握預浸料修理的標準施工流程，包括如何正確剪切膠膜和預浸料、鋪設方法。掌握標準施工流程

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。培養(yǎng)素質(zhì)04課堂內(nèi)容課堂內(nèi)容01預浸料的定義預浸料俗稱模塑料，是用樹脂在嚴格控制條件下浸漬連續(xù)纖維及其織物而制成的組合體，是制造復合材料的中間體。02預浸料分類03碳纖維預浸料04碳纖維預浸料05碳纖維預浸料根據(jù)增強材料結構型式可分為單向纖維預浸、短切纖維預浸料、織物預浸料等，目前航空器使用得最廣泛的就是碳纖維預浸料。碳纖維是一種絲束纖維，每根不足頭發(fā)絲三分之一，但因各向異性，數(shù)百上千根組合后需其他材料粘合絲束，即碳纖維復合材料或預浸料。碳纖維預浸料是以碳纖維為增強體，樹脂為基體的復合材料。常用的基體材料包括樹脂、金屬、陶瓷和碳粉等現(xiàn)階段應用較多的是樹脂基體。隨著復合材料在軍機民機領域的應用越來越廣泛，陶瓷基復合材料也逐漸開始商業(yè)化生產(chǎn)。（一）什么是預浸料呢課堂內(nèi)容

碳纖維復合材料除了樹脂基體以外，還包括金屬、陶瓷、碳粉等基體材料?，F(xiàn)階段應用比較多的是樹脂基體。碳纖維復合材料（二）那除了樹脂基體以外課堂內(nèi)容

隨著復合材料在軍機民機領域的應用越來越廣泛，陶瓷基復合材料也逐漸開始商業(yè)化生產(chǎn)。陶瓷基復合材料（二）那除了樹脂基體以外課堂內(nèi)容

預先浸漬的纖維和樹脂的混合比例非常精確，保證了制品的質(zhì)量。質(zhì)量控制

在施工現(xiàn)場，預浸料易于切割和鋪設，減少了現(xiàn)場混合樹脂的復雜性。易于處理（三）預浸料修理方法優(yōu)點課堂內(nèi)容

預浸料因其均勻的樹脂分布，提供了更好的機械性能和更高的質(zhì)量一致性。性能優(yōu)越

由于預浸料無需現(xiàn)場混合樹脂，它可以大大節(jié)省維修和制造時間。節(jié)省時間（三）預浸料修理方法優(yōu)點課程總結課程中初步探索了預浸料修理方法，學習了預浸料補片的定義、工藝優(yōu)點。下一節(jié)課將進一步拓展學習數(shù)字化、工業(yè)化的補片制備工藝，期待大家的積極參與。預浸料修理方法施工流程數(shù)字化工業(yè)化制備通過具體操作步驟的學習，掌握了預浸料修理的標準施工流程，包括剪切膠膜和預浸料、鋪設方法。5-3損傷修補數(shù)字化補片制備技術目錄開場白課堂目標課堂內(nèi)容實踐操作與安全措施課程總結01開場白開場白這堂課我們將探討復合材料修理領域中的一些現(xiàn)代化技術。探討修理技術今天我們將專注于了解自動鋪放、自動鋪絲以及激光定位等先進技術。了解先進技術隨著工業(yè)4.0時代的到來，復合材料制備領域也迎來了自動化技術的革新，與此同時也應用在復合材料修理領域。自動化技術革新開場白這些技術在提高生產(chǎn)效率、確保制品一致性和優(yōu)化維修流程方面起著至關重要的作用。提高生產(chǎn)效率希望大家在這次的課堂中，能夠理解并應用這些數(shù)字化自動化技術，提升對快速發(fā)展的技術環(huán)境的適應能力。適應技術環(huán)境02課堂目標課堂目標

學習激光定位技術及其在精確控制修理工藝中的應用，了解自動下料，自動鋪層的工作原理。知識

培養(yǎng)大家理解并應用這些數(shù)字化自動化技術的能力，提升大家對快速發(fā)展的技術環(huán)境的適應能力。能力03課堂內(nèi)容課堂內(nèi)容激光定位技術激光定位技術是復合材料修理領域的一種重要技術，用于確保修補精度和效率。01損傷識別與掃描激光掃描設備可用于識別和測量損傷區(qū)域，獲取損傷的確切位置和深度。02模板制作與鋪設基于激光掃描數(shù)據(jù)，可生成精確的修補模板，用于指導剪裁預浸料或纖維布料。03（一）激光定位技術課堂內(nèi)容鋪層定位與質(zhì)量檢驗激光定位系統(tǒng)可用于確保每層材料的準確放置和鋪設，提高修補質(zhì)量和效率。04數(shù)據(jù)驗證與修復完成修補后，再次使用激光掃描技術檢查修補區(qū)域，確保修補工作符合設計規(guī)范。05掃描數(shù)據(jù)比對比較修補前后的掃描數(shù)據(jù)，驗證修補效果的準確性和質(zhì)量。06（一）激光定位技術課堂內(nèi)容自動下料技術顯著提高了修理工藝的效率，減少了材料浪費。效率與浪費每層材料都經(jīng)過精確裁剪，可確保修理后的部件達到所需的機械強度和完整性。機械強度與完整性自動下料機可根據(jù)電子模板快速、準確地裁剪各種形狀和尺寸。裁剪與精度自動下料技術自動下料技術是復合材料修理領域和制備領域較為成熟的自動化工藝。纖維布料下料使用自動下料機根據(jù)設計方案精確裁剪所需的纖維布層。（二）自動下料技術課堂內(nèi)容自動鋪層技術自動鋪層技術代表了復合材料4.0時代的真正到來，是機器人操作、自動化和模塊化的預成型解決方案。輸送刀具與簾布層自動鋪層使用傳統(tǒng)的輸送刀具將簾布層精確切割成所需形狀，然后由機器人拾取并評估其準確性。視覺系統(tǒng)與幾何形狀自動鋪層機可使用多種材料形式，包括干纖維或熱塑性UD帶、無卷曲織物等紡織品、薄膜、金屬分層片材等。（三）自動鋪層課堂內(nèi)容

自動化編程軟件是APP系統(tǒng)的關鍵4.0技術，它可將設計和操作輸入直接轉(zhuǎn)換為機器人代碼和過程設置。自動化編程軟件

自動化編程軟件驅(qū)動的自動化方法使系統(tǒng)非常靈活，可輕易適應設計或材料的變化。靈活自動化制造

企業(yè)正在開發(fā)“優(yōu)化X”軟件，以便操作員或數(shù)字工廠管理系統(tǒng)可以選擇所需的優(yōu)化方案。優(yōu)化X軟件（三）自動鋪層課堂內(nèi)容

自動化軟件會考慮潛在的生產(chǎn)力影響和末端執(zhí)行器兼容性因素，評估對制造過程的總體影響。靈活自動化制造基礎（三）自動鋪層課堂內(nèi)容

自動化技術可為各種行業(yè)的回收和低二氧化碳應用打開大門，減少能源使用、減少步驟和減少浪費。復合材料可持續(xù)性（三）自動鋪層04實踐操作與安全措施實踐操作與安全措施01實踐操作由于實踐操作內(nèi)容涉及具體步驟和技能培養(yǎng)，不適合在PPT中詳細展示。02安全措施在復合材料修理過程中，安全措施至關重要，需嚴格遵守相關規(guī)定。05課程總結課程總結非常感謝大家今天加入我們的課堂，我們一起探索了復合材料修理領域中的一些先進技術。感謝參與自動化技術提高效率隨著工業(yè)4.0時代的到來，我們見證了自動化技術如何改變傳統(tǒng)的復合材料修理工藝。自動化技術提高生產(chǎn)效率，同時確保了制品的一致性和高質(zhì)量。課程總結我希望通過今天的學習，大家能夠更好地理解這些先進技術，并準備好將這些知識應用到實際的工作中。隨著技術的發(fā)展，我們作為專業(yè)人士也需要不斷學習和適應新的挑戰(zhàn)。應用知識不斷學習5-4損傷修補蜂窩安裝目錄開場白蜂窩夾層結構課堂目標課堂內(nèi)容實踐操作與安全措施課程總結01開場白開場白今天我們將講授損傷修補的最后一課——蜂窩夾層結構的修補。蜂窩夾層結構修理在之前的課程中，我們主要討論了對面板結構的濕法和干法修理技術。面板結構修理技術開場白蜂窩夾層結構是由兩個薄且堅硬的外蒙皮面板和相對較厚、較輕的夾芯材料構成。蜂窩夾層結構蒙皮與芯材通過粘接層粘接在一起，芯材作為腹板，連接兩側(cè)外蒙皮，并為結構提供必要的剛度和強度。蒙皮與芯材連接外蒙皮作為翼緣法蘭板，抵抗彎曲并為結構提供額外的強度。外蒙皮與翼緣法蘭開場白在航天領域中，夾芯結構可實現(xiàn)質(zhì)量顯著減輕，進而提高飛機燃油效率而降低運營成本。夾芯結構減輕質(zhì)量另外，夾芯結構還具有改善振動阻尼和降噪等優(yōu)點，被廣泛應用于船舶、汽車和建筑等其他領域。夾芯結構的其他應用芯材的結構外形類似于蜜蜂的蜂巢，由許多小的六邊形組成，這些小六邊形組合在一起，形成了一個輕而強的芯材。蜂窩芯材的結構01020403當結構件發(fā)生貫穿損傷時，及要求對面板和芯材進行修理，這便要求大家掌握蜂窩修理技術。貫穿損傷的修理02蜂窩夾層結構蜂窩夾層結構蜂窩夾層結構，也成為三明治結構，夾芯結構由兩個薄且堅硬的外蒙皮面板和相對較厚、較輕的夾芯材料構成。蜂窩夾層結構蒙皮與芯材通過粘接層粘接在一起，芯材作為腹板，連接兩側(cè)外蒙皮，并為結構提供必要的剛度和強度。蒙皮與芯材外蒙皮作為翼緣法蘭板，抵抗彎曲并為結構提供額外的強度，在航天領域中，夾芯結構可實現(xiàn)質(zhì)量顯著減輕。外蒙皮與翼緣蜂窩夾層結構夾芯結構還具有改善振動阻尼和降噪等優(yōu)點，被廣泛應用于船舶、汽車和建筑等其他領域。夾芯結構芯材的結構外形類似于蜜蜂的蜂巢，由許多小的六邊形組成，這些小六邊形組合在一起，形成了一個輕而強的芯材。蜂窩芯材當結構件發(fā)生貫穿損傷時，及要求對面板和芯材進行修理，這便要求大家掌握蜂窩修理芯塞制作流程、安裝流程和固化與除濕方法。修理貫穿損傷03課堂目標課堂目標學員要掌握制作蜂窩修理芯塞的流程，包括準備材料、設計芯塞、制作模具、注入材料和固化芯塞等步驟。掌握蜂窩修理芯塞制作流程學員要掌握安裝蜂窩修理芯塞的流程，包括準備安裝環(huán)境、檢查材料和工具、安裝芯塞、檢查安裝效果和修復表面等步驟。掌握蜂窩修理芯塞安裝流程學員要掌握固化與除濕的方法，通過適當?shù)募訜岷屯L措施，確保修理效果持久有效。固化與除濕方法04課堂內(nèi)容課堂內(nèi)容

蜂窩芯材一般由金屬或非金屬材料制成，常見的金屬材料包括鋁和鋁合金，具有高強度、良好導熱性和防火性，但重量較大。蜂窩芯材的構成（一）蜂窩芯材的主要組成課堂內(nèi)容

非金屬蜂窩芯材常見的材料包括芳綸和其他高性能聚合物，重量輕，但容易受濕熱環(huán)境損傷，如蜂窩積水導致脫粘。非金屬蜂窩芯材（一）蜂窩芯材的主要組成課堂內(nèi)容01鑲接修理法鑲接修理法是用于修理蜂窩夾芯結構的方法，通過使用蜂窩芯塞替換受損的蜂窩夾芯。02對合鑲接修理03擠壓鑲接修理04蜂窩芯塞制作05粘結固化與尺寸控制對合鑲接修理是將蜂窩芯塞孔套放入除去損傷后的切口中，要求蜂窩芯塞的高度比原蜂窩高度略高1mm，以便后續(xù)打磨。擠壓鑲接修理是將蜂窩芯塞擠壓進入去除損傷后的切口中，要求蜂窩芯塞的尺寸比切口的尺寸大1-3個格子，最大為0.4in。制作蜂窩芯塞時，需使用比原蜂窩密兩個等級的蜂窩，確保其與周圍的原蜂窩相接觸，并涂上樹脂膠以實現(xiàn)粘結固化。冷修理時，蜂窩芯塞與切口內(nèi)圓周面涂樹脂膠粘結固化成一體且無縫隙，熱修理時，蜂窩芯塞外圓周包裹泡沫發(fā)泡膠。（二）蜂窩芯材蜂窩修理課堂內(nèi)容

蜂窩夾芯結構相比純層合板結構更容易發(fā)生積水，因此在修理之前必須完全去除積水。積水問題與除濕必要性

在進行熱修理時，除濕是很重要的，因為在高溫下產(chǎn)生的蒸汽壓力會導致分層破壞和影響粘接效果。蒸汽壓力與粘接效果影響

各種清潔劑也需徹底揮發(fā)以后才能進行粘接，可以使用各種加熱裝置來去除內(nèi)部的水分。清潔劑揮發(fā)與粘接準備（三）除濕程序05實踐操作與安全措施實踐操作與安全措施按照除濕程序執(zhí)行待修理件的干燥，確保內(nèi)部水分完全去除，避免影響修理效果。執(zhí)行除濕程序使用潔凈的無塵擦拭紙或使用不含油的壓縮空氣除