[發(fā)明專(zhuān)利]用于檢查接合表面的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880048323.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110944826B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L.海爾曼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 德國(guó)航空航天中心
• 主分類(lèi)號(hào): B29C65/48
• 分類(lèi)號(hào): B29C65/48;B29C65/82;B29C65/00;B29C65/52
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張建鋒

本發(fā)明涉及一種用于檢查基材的接合表面(14)的方法，其中，應(yīng)借助粘接材料(27)將構(gòu)件粘接在所述基材的接合表面上，其中，所述方法包括以下步驟：·?制備至少一個(gè)面狀的檢查織物(20)，所述檢查織物具有纖維材料(21)和粘接劑底涂(22)，·?將所述面狀的檢查織物敷設(shè)在基材的接合表面的至少一部分上，構(gòu)件應(yīng)粘接在所述接合表面上，從而使得面狀的檢查織物的粘接劑底涂與基材的接合表面接觸，·?面狀的檢查織物的粘接劑底涂至少部分地固化，以便借助粘接劑底涂使面狀的檢查織物與基材材料接合地相連，·?在粘接劑底涂至少部分地固化之后將面狀的檢查織物剝除，并且通過(guò)對(duì)已固化的粘接劑底涂與面狀的檢查織物之間的破裂圖像的定性評(píng)估和/或通過(guò)對(duì)在剝除面狀的檢查織物時(shí)測(cè)得的剝除力的定量評(píng)估來(lái)檢查所述接合表面。

本發(fā)明涉及一種用于檢查基材的接合表面的方法和設(shè)備，其中，應(yīng)將構(gòu)件借助粘接劑粘接在基材的接合表面上。本發(fā)明同樣還涉及一種在利用所述檢查方法的情況下將基材與這種構(gòu)件粘接的方法。

鑒于其單位重量的強(qiáng)度和剛度，纖維復(fù)合材料幾乎在任何構(gòu)件的制備中都是不可缺少的。在此，纖維復(fù)合材料主要由兩種基本的組分、也即纖維材料和基質(zhì)材料組成。在由纖維復(fù)合材料制備纖維復(fù)合零件時(shí)，在此通常使纖維材料轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)稍后的構(gòu)件形狀，并且隨后使引入到纖維材料中的基質(zhì)材料固化。所述固化在絕大多數(shù)情況下通過(guò)溫度和必要時(shí)壓力載荷實(shí)現(xiàn)。通過(guò)固化迫使纖維材料的承載的纖維朝向其預(yù)定的方向，并且在此連同固化的基質(zhì)材料一起構(gòu)成用于負(fù)載轉(zhuǎn)移的集成式單元。

然而可惜的是纖維復(fù)合零件相對(duì)于各向同性材料在制備過(guò)程中具有一些弊端，這是因?yàn)槔w維復(fù)合零件的構(gòu)件形狀通常通過(guò)相應(yīng)的模具構(gòu)成，而該模具則呈稍后構(gòu)件形狀的陰模的形式。因此，復(fù)雜的纖維復(fù)合零件則通常由多個(gè)不同的構(gòu)件相互粘接，以便能夠制造復(fù)雜的幾何形狀，所述構(gòu)件要么由纖維復(fù)合材料制成要么由各向同性材料組成。

而且在局部損壞時(shí)能夠通過(guò)修復(fù)補(bǔ)丁的粘接實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維復(fù)合零件的修復(fù)，其方式在于，首先在受損部位上去除纖維復(fù)合材料的纖維材料和基質(zhì)材料，并且受損部位由此待用，并且隨之粘接上修復(fù)補(bǔ)丁，所述修復(fù)補(bǔ)丁粘接在所形成的空隙中并且重新填充該空隙。

在該類(lèi)型的粘接中，至少一個(gè)接合配件是由纖維復(fù)合材料制成的纖維復(fù)合零件，該類(lèi)型的粘接在認(rèn)證和校驗(yàn)方面并非是完全無(wú)關(guān)緊要的。在航空航天領(lǐng)域中洽洽對(duì)該類(lèi)型的粘接提出高標(biāo)準(zhǔn)，以便尤其即使在安全關(guān)鍵的零件中也能滿(mǎn)足安全性的要求。在此特殊的挑戰(zhàn)在于，僅能有限地實(shí)現(xiàn)對(duì)粘接部或者說(shuō)粘接連接的無(wú)破壞式檢查。當(dāng)前并不存在無(wú)破壞式的檢查方法，利用無(wú)破壞式的檢查方法可以探測(cè)粘接部的連接強(qiáng)度。

有鑒于此并且在過(guò)去曾經(jīng)出現(xiàn)的損壞情況下，認(rèn)證機(jī)構(gòu)針對(duì)航空器中的結(jié)構(gòu)粘接劑規(guī)定了的特殊規(guī)程。那么根據(jù)EASA AMC 20-29或FAA AC 20-107b，只有當(dāng)

a)當(dāng)通過(guò)結(jié)構(gòu)性措施將粘接部的可能的失效限制在不嚴(yán)重的尺寸內(nèi)(通常通過(guò)備選的載荷路徑或結(jié)構(gòu)中的冗余，例如通過(guò)附加的鉚釘)時(shí)，

b)當(dāng)每個(gè)單獨(dú)的粘接的連接部被結(jié)構(gòu)中預(yù)估的臨界最高載荷加載，以便驗(yàn)證連接部的強(qiáng)度時(shí)，或

c)當(dāng)使用可重復(fù)的且可靠的無(wú)破壞式檢查方法，以便能夠利用所述檢查方法確保每個(gè)單獨(dú)的連接部的強(qiáng)度時(shí)，

與安全性相關(guān)的粘接部才是允許的。

在借助粘接修復(fù)纖維復(fù)合零件時(shí)另一主要的弊端在于，待修復(fù)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)處于運(yùn)行中，并且在此可能會(huì)與在粘接中不利地影響附著力的建立的介質(zhì)相互接觸。因此，只要修復(fù)失效對(duì)于航空器的安全性至關(guān)重要，則不實(shí)施粘接式修復(fù)(不額外使用鉚釘)。然而為了許可機(jī)關(guān)同意實(shí)施粘接式修復(fù)，在驗(yàn)證已經(jīng)完成的修復(fù)的可能性方面進(jìn)行了大量研究。