本發(fā)明涉及復合材料修理技術，特別涉及一種雙真空熱補儀工藝成型裝置，結合雙真空熱補儀成型工藝，用于修補大厚度的復合材料零件或制備大厚度復合材料修理補片。

背景技術：

隨著復合材料在飛機結構中的大量應用，復合材料結構的修理問題越來越受重視，膠接修理是復合材料修補常用的修理方法。膠接修理時通常選用熱壓罐、固化爐、熱補儀等設備進行修補層固化。熱補儀由于攜帶方便，操作簡單，修補成本低的優(yōu)點，在復合材料的膠接修理中得到廣泛應用。

但是，使用標準熱補儀成型工藝時，若制備的復合材料層數(shù)超過6層，孔隙率含量較高，內(nèi)部質(zhì)量較差，超出可接受范圍；若修補大厚度的復合材料零件或制備大厚度復合材料修理補片，則需要采用將較薄的復合材料補片進行多次固化的方法，且每次固化需增加一層膠膜來粘接復合材料補片，這樣不僅增加了熱歷史時間而且增加了膠膜層數(shù)，力學性能會受到一定程度影響，對修補大厚度復合材料結構件有很大限制。

使用雙真空袋熱補儀成型工藝能大幅度提高可修補或制備的復合材料層數(shù)，得到內(nèi)部質(zhì)量良好的修理補片，但雙真空袋熱補儀成型工藝的封裝方式非常復雜，實際操作困難，耗時較長，不利于熱補儀成型工藝穩(wěn)定性的控制。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種新型雙真空熱補儀工藝成型裝置，用于修補大厚度的復合材料零件或制備大厚度復合材料修理補片。

具體地，根據(jù)本發(fā)明的技術方案，該雙真空熱補儀工藝成型裝置包括：

底板；

盒體，其限定空腔并密封連接到所述底板，所述盒體設有用于將盒體內(nèi)抽真空的盒體真空嘴；

真空袋，其布置在所述空腔內(nèi)并密封連接到所述底板，所述真空袋用來覆蓋待加工的零件；以及

真空嘴系統(tǒng)，其包括布置在所述盒體上的第一真空嘴、布置在所述真空袋上的第二真空嘴，所述第一真空嘴與所述第二真空嘴通過真空管路連接，以將所述真空袋內(nèi)抽真空。

其中，所述底板為損傷復合材料零件或平板工裝。

其中，所述盒體由復合材料、鋁材或木材制成。

其中，所述盒體與所述底板之間通過密封橡膠條密封。

其中，所述盒體設有通氣孔，所述盒體真空嘴布置在所述通氣孔內(nèi)。

其中，所述盒體上設有通氣孔，所述第一真空嘴包括布置在所述盒體內(nèi)側的內(nèi)部真空嘴和布置在所述盒體外側的外部真空嘴，所述內(nèi)部真空嘴和所述外部真空嘴經(jīng)由所述通氣孔連通。

其中，所述盒體上設有真空表。

本發(fā)明的技術效果：

本發(fā)明采用空腔盒體(由復合材料、鋁材或木材制得)來直接代替雙真空袋熱補儀成型工藝中的外真空袋，設計了真空嘴系統(tǒng)實現(xiàn)雙真空袋熱補儀成型工藝，簡化了實際操作工藝，提高了工藝穩(wěn)定性，可更高效地修補大厚度的復合材料零件或制備大厚度復合材料修補補片，且節(jié)省了大量輔料的使用，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

本發(fā)明的其它特征以及優(yōu)點將通過以下結合附圖詳細描述的優(yōu)選實施方式更好地理解，其中：

圖1是使用本發(fā)明的新型雙真空熱補儀裝置修補損傷復合材料零件的截面示意圖。

圖2是使用本發(fā)明的新型雙真空熱補儀裝置制備復合材料修補補片的截面示意圖。

圖3A-圖3F分別示出了使用本發(fā)明的新型雙真空熱補儀裝置制得6、8、10、12、14、16層的碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料CYCOM X850/T800的補片的金相圖。

圖4A-圖4F分別示出了使用本發(fā)明的新型雙真空熱補儀裝置制得6、8、10、12、14、16層的碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料CYCOM 977-2/T800的補片的金相圖。

具體實施方式

在以下優(yōu)選的實施例的具體描述中，將參考構成本發(fā)明一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的特定的實施例。示例的實施例并不旨在窮盡根據(jù)本發(fā)明的所有實施例?？梢岳斫猓诓黄x本發(fā)明的范圍的前提下，可以利用其他實施例，也可以進行結構性或者邏輯性的修改。

如圖1-2中所示，根據(jù)本發(fā)明的新型雙真空熱補儀裝置主要包括底板1、盒體15、真空袋10和真空嘴系統(tǒng)。底板1為損傷復合材料零件(圖1)或平板工裝(圖2)。盒體15布置在底板1上方，限定空腔并密封連接到底板1。盒體15設有用于將盒體內(nèi)抽真空的盒體真空嘴11。優(yōu)選地，盒體15由復合材料、鋁材或木材制成，盒體15與底板1之間通過密封橡膠條2密封。

真空袋10布置在空腔內(nèi)并密封連接到底板1，用來覆蓋待加工的零件。真空嘴系統(tǒng)包括布置在盒體15上的第一真空嘴18、布置在真空袋10上的第二真空嘴17，第一真空嘴18與第二真空嘴17通過真空管路12連接，以將真空袋10內(nèi)抽真空。

在圖示的實施例中，盒體15設有2個盒體真空嘴11，分別布置在盒體15的通氣孔14中。每個裝置設有2個真空嘴系統(tǒng)，每個真空嘴系統(tǒng)包括兩個第一真空嘴18，一個位于盒體15外，一個位于盒體15內(nèi)，兩個第一真空嘴18經(jīng)由通氣孔14連接。盒體15上設有真空表13。

根據(jù)本發(fā)明的新型雙真空熱補儀裝置的使用方法如下：

1.封裝

(1)修補損傷零件的封裝(圖1)：

在損傷零件上修補鋪層的封裝(封裝順序自下往上)：損傷零件、損傷區(qū)域鋪貼的修補層7、修補層7的邊緣放置的熱電偶16、有孔隔離膜8(尺寸稍大于修補層7尺寸)、吸膠層9(尺寸應大于加熱毯，務必與透氣氈接觸)、無孔隔離膜6(尺寸與勻壓板相同)、勻壓板5(尺寸大小等于加熱毯有效區(qū)域)、加熱毯4(尺寸稍大于修補層7尺寸)、透氣氈3(建議使用至少2層)、第二真空嘴17放置、真空袋10封裝。

(2)制備修補補片的封裝(圖2)：

平板工裝上修補補片7’的封裝(封裝順序自下往上)：平板工裝、透氣氈3(建議使用至少2層)、加熱毯4(尺寸稍大于修補補片7’尺寸)、勻壓板5(尺寸大小等于加熱毯有效區(qū)域)、無孔隔離膜6(尺寸與勻壓板相同)、修補補片7’、修補補片邊緣放置的熱電偶16、有孔隔離膜8(尺寸稍大于修補補片7’尺寸)、吸膠層9(尺寸應大于加熱毯，務必與透氣氈接觸)、無孔隔離膜6(尺寸與有孔隔離膜相同)、透氣氈3(建議使用至少2層)、第二真空嘴17放置、真空袋10封裝。

2、連接真空嘴：將第一真空嘴18與第二真空嘴17相連，實現(xiàn)雙真空系統(tǒng)控制。

3、密封盒體：在盒體15的密封槽內(nèi)放置匹配的密封橡膠條2，然后放置于損傷零件或平板工裝之上，熱電偶16伸出的部位用壓敏膠帶和膩子條進一步密封，空腔內(nèi)稍稍抽真空，其底部四周即壓實密封橡膠條2，形成密封空間。

經(jīng)過上述步驟即形成雙真空熱補儀成型裝置。

實施例1：

采用該雙真空熱補儀工藝成型裝置制得6、8、10、12、14、16層的碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料CYCOM X850/T800的補片，其金相照片如圖3A-3F所示，內(nèi)部質(zhì)量良好，孔隙率含量均不超過1.16％，遠低于修理工藝的孔隙率要求，工藝穩(wěn)定性較好，可用于大厚度復合材料CYCOM X850/T800層板的修理。

實施例2：

采用該雙真空熱補儀工藝成型裝置制得6、8、10、12、14、16層的碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料CYCOM 977-2/T800的補片，其金相照片如圖4A-4F所示，內(nèi)部質(zhì)量良好，孔隙率含量均不超過0.015％，遠低于修理工藝的孔隙率要求，工藝穩(wěn)定性較好，可用于大厚度復合材料CYCOM 977-2/T800層板的修理。

以上已揭示本發(fā)明的具體實施例的技術內(nèi)容及技術特點，然而可以理解，在本發(fā)明的創(chuàng)作思想下，本領域的技術人員可以對上述公開的各種特征和未在此明確示出的特征的組合作各種變化和改進，但都屬于本發(fā)明的保護范圍。上述實施例的描述是示例性的而不是限制性的，本發(fā)明的保護范圍由權利要求所確定。