[發明專利]一種復合材料葉片金屬包邊的膠接方法及裝置

有效

• 申請號: 202011128157.4
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112373052B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 王輝;黃開;陳一哲;華林
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B29C65/54
• 分類號: B29C65/54;B29C65/78;B29L31/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

1.一種復合材料葉片金屬包邊的膠接方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將葉片和金屬包邊的待粘接區域進行打磨處理和硅烷偶聯處理，并用丙酮清洗；

步驟二、裝配葉片與金屬包邊，用密封膠帶將金屬包邊與葉片接觸邊緣密封，使得葉片與金屬包邊之間形成粘合層型腔，粘合層型腔具有注膠口和排氣口，注膠口和排氣口均與粘合層型腔相連通，注膠口和排氣口分別位于粘合層型腔的兩端；注膠口位于葉片中部金屬包邊的起始處且遠離金屬包邊的一端，排氣口位于葉片尖端處金屬包邊的末端，且排氣口位于金屬包邊遠離注膠口的一側；

步驟三、利用超聲波振壓注射粘接劑，使剪切振動的粘接劑進入粘合層型腔中；

步驟四、待粘接劑填充粘合層型腔后，持續振動保壓，利用加熱元件對金屬包邊區域加熱促進粘接劑固化。

2.根據權利要求1所述的復合材料葉片金屬包邊的膠接方法，其特征在于：步驟四中，加熱元件為紅外加熱器，加熱元件工作時與金屬包邊之間具有間隙。

3.一種實現權利要求1或2所述的復合材料葉片金屬包邊的膠接方法的裝置，其特征在于，包括：

緊固組件，所述緊固組件包括榫頭固定座和夾緊模具，所述榫頭固定座能夠固定葉片的榫頭部分，所述夾緊模具包括上模和下模，所述上模與所述下模可拆卸連接，所述上模和所述下模相配合能夠夾緊葉片和金屬包邊；

超聲振壓組件，所述超聲振壓組件能夠向粘合層型腔內注射粘接劑，所述超聲振壓組件包括驅動器、換能器、變幅桿、超聲振動工具頭和注膠筒，所述驅動器利用所述換能器與所述變幅桿相連，所述變幅桿與所述超聲振動工具頭相連，所述超聲振動工具頭可滑動地設置于所述注膠筒中，所述注膠筒內能夠容納粘接劑，所述注膠筒連接有注膠嘴。

4.根據權利要求3所述的復合材料葉片金屬包邊的膠接裝置，其特征在于：所述緊固組件還包括矩形底座，所述榫頭固定座和所述下模均設置于所述矩形底座上，所述榫頭固定座、所述下模分別與所述矩形底座可拆卸連接，所述榫頭固定座與所述下模之間的間距能夠調整。

5.根據權利要求4所述的復合材料葉片金屬包邊的膠接裝置，其特征在于：所述榫頭固定座包括上榫頭固定座和下榫頭固定座，所述上榫頭固定座與所述下榫頭固定座可拆卸連接，所述矩形底座上設置有長孔，所述長孔的長軸方向平行于所述榫頭固定座和所述夾緊模具的連線方向，所述下榫頭固定座利用螺栓和所述長孔固定于所述矩形底座上。

6.根據權利要求3所述的復合材料葉片金屬包邊的膠接裝置，其特征在于：所述上模和所述下模朝向金屬包邊的一側均設置緊固橡膠圈，所述緊固橡膠圈能夠與密封金屬包邊和葉片的密封膠帶相抵接。

7.根據權利要求6所述的復合材料葉片金屬包邊的膠接裝置，其特征在于：所述緊固橡膠圈的寬度為10mm，所述上模和所述下模均為框架結構。

8.根據權利要求3所述的復合材料葉片金屬包邊的膠接裝置，其特征在于：所述驅動器為氣缸，所述注膠嘴設置于所述注膠筒的側壁上，所述注膠嘴的軸線與所述注膠筒的軸線相垂直。