•
有效地改善了勞動強度與環(huán)境條件；
•
無需昂貴的預(yù)浸料；
•可提高復合材料的設(shè)計許用應(yīng)變。這是一項正在積極開發(fā)，大力推廣應(yīng)用的可降低成本的工藝方法。 %—’’正弦波翼梁、前機身隔框就是采用這種方法制成的。
麥道公司在 )*+*先進復合材料技術(shù)（*,"）計劃的資助下，探索預(yù)成形件 "復合材料主機翼技術(shù)。重點是干態(tài)縫紉預(yù)成形件樹脂膜熔浸法制造帶有 "字加強筋的碳 環(huán)氧壁板。這是一種近無余量的成形方法，目標是比傳統(tǒng)的熱壓罐法、纖維纏繞法和 (維編織法費用減少 -./，與傳統(tǒng)鋁合金結(jié)構(gòu)相比成本下降 ’./，減重 ’-/。
多層織物縫合需要先進縫紉機�，F(xiàn)已研制成功可以縫紉長 0-1 ’-2、寬大約 (2預(yù)成形件的縫紉技術(shù)。它可以縫 ’.層碳纖維織物，單層厚 .1 (22左右，總厚度可達 -22以上。同時，還可將加強筋、梁、肋縫合在一起形成機翼壁板的碳纖維增強體預(yù)成形件。這種先進的自動縫紉機設(shè)備有自動鋪層切割器、鋪層定位用的激光投影儀、熱壓罐、樹脂膜熔浸用縫紉預(yù)成形件的環(huán)控器等配套設(shè)備。
纖維自動鋪放法在纏繞與自動鋪帶技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的先進鋪層技術(shù)，又稱自動絲束鋪層（*"3）技術(shù)或纖維鋪放（%3）。
復合材料構(gòu)件制造工時中，手工鋪層所需工時約占總工時的 4./或更高，而且質(zhì)量不穩(wěn)定（一般鋪層取向有 5 ’6的偏差，鋪層間隙不均勻）。纖維纏繞法鋪層自動化、效率高，多用于形狀規(guī)則的筒形、板形構(gòu)件。為此，開發(fā)了自動鋪帶技術(shù)。
自動鋪帶技術(shù)中鋪放頭單軸向運動，只能鋪 (.6范圍內(nèi)的外形、帶寬 7-8 (..22；鋪帶速度 9.2 :;<=，可節(jié)省 >4/的鋪貼工時， 0./的材料，取向均勻性都比手工鋪貼好。自動鋪帶工藝技術(shù) ’.世紀 7.年代已用于制造 %—04的垂直尾翼和水平尾翼，到 >.年代末大多數(shù)飛機制造工廠都采用了這項技術(shù)，但自動鋪帶難于鋪出有雙曲率的形狀復雜的構(gòu)件，因為帶子太寬。
纖維自動鋪放技術(shù)，絲束是預(yù)浸無捻纖維束（目前多為 4?預(yù)浸絲束），寬度為 •(>’•
""窄帶，厚度 %&""，長度以千米計。窄的絲束可以更好地控制纖維取向，只增強那些應(yīng)該增強的部位，而不會將周圍部分隨之過分增強。由于鋪放頭可以單獨鋪放及切割每一絲束，所以，纖維自動鋪放易于構(gòu)成厚截面和變截面，以及制造曲線及幾何形狀復雜的大型構(gòu)件。典型的纖維自動鋪放件的廢品率為 ’( )%*(；而手工鋪層可達 *( ) %(。總之，纖維自動鋪放工藝具有鋪放速度快、精度高、質(zhì)量好特點。目前用得比較多的纖維自動鋪放設(shè)備為 +軸式、多絲束鋪放頭，可同時鋪放大約 條 ""窄帶；鋪放速度大約 ," -./01；計算機程序控制；鋪放精度 -%；鋪層時可進行壓實或固化。適用于碳纖維 -環(huán)氧或熱塑性樹脂基體，可用于鋪設(shè)復雜曲面，如 2進氣道等，現(xiàn)已用于 3—’、 5-6%78 -5發(fā)動機進氣道、
4—%+復合材料艙門、 “初學者”機身等。
三、整體化成形工藝
復合材料結(jié)構(gòu)件整體化成形工藝主要有共固化、二次固化、二次接以及預(yù)成形
件 -9:;或 95<成形工藝。也包括纏繞成形工藝。
共固化結(jié)構(gòu)的組合零件在未固化時應(yīng)是可分離的，以便于在生產(chǎn)過程中對各個
零件的毛坯進行鋪巾和預(yù)處理。需采用芯模成形的共固化結(jié)構(gòu)在設(shè)計應(yīng)留有足夠大
的開口，以保證固化后芯模能夠從構(gòu)件中取出。
在飛機上采用的復合材料共固化結(jié)構(gòu)主要有：共固化加筋結(jié)構(gòu)、共固化盒狀結(jié)
構(gòu)、共固化夾層結(jié)構(gòu)。
四、熱塑性復合材料成形工藝
熱塑性復合材料成形是在高溫下進行的材料靠模具重塑形狀的加工過程。施工
溫度約 , ) &*8，要求模具耐高溫。熱變形控制（包括增強纖維取向控制）是熱塑
性復合材料成形工藝的技術(shù)關(guān)鍵。
洛克希德•馬丁公司在生產(chǎn) 5—’’熱塑性復合材料結(jié)構(gòu)件時，開發(fā)了一種稱為超塑隔膜成形工藝技術(shù)（ =>?@.?A/=B0CD0/BE./F"GH."01F，2IJ5）。熱塑性復合材料夾在兩隔膜（超塑鋁合金薄板）中間，加溫至超塑性狀態(tài)變形時，隔膜與模具貼合，冷卻后得到成形零件。 2IJ5對模具要求降低，技術(shù)開發(fā)借鑒了鋁合金件超塑成形技術(shù)（2I5）。計算機控制的 2IJ5可以生產(chǎn)重復性更好、成本更低的復雜形狀零件。 5— ’’零構(gòu)件使用的熱塑性復合材料為 6I4—’ -<;+，聚醚醚酮碳纖維無緯布，纖維體積
含量 ,7(，施工溫度 * ) &K（與鋁合金超塑成形溫度 , ) *K大致相同）。
5—’’的座艙遮光板、航空電子設(shè)備架、機頭檢查口蓋、起落架艙門的內(nèi)外蒙皮等 %
個零件采用 2IJ5制造，使非經(jīng)常費用及經(jīng)常費用分別降低了 ’*(和 %&(。
•7•
第五節(jié) 無損檢測技術(shù)與質(zhì)量保證
一、無損檢測技術(shù)
無損檢測技術(shù)是確定構(gòu)件損傷狀態(tài)的主要技術(shù)手段。常用無損檢測方法有以下幾種。（"）目視檢查
目視檢查快速、方便并且隨時都可能應(yīng)用，是復合材料結(jié)構(gòu)制造、使用和試驗過程中必不可少的檢測手段。表面外觀檢查和繞機巡視目視檢查可以對初始缺陷 損傷或其他損傷的狀態(tài)首先作出表觀判斷。
（）敲擊檢查
敲擊檢查是和目視檢查結(jié)合進行的最常用的聲學檢測方法。敲擊檢查時，輕輕敲擊被檢測結(jié)構(gòu)的表面，如果無內(nèi)部缺陷 損傷，將產(chǎn)生均勻的振動，發(fā)出的聲音尖銳而清脆；若內(nèi)部有氣孔、分層或脫膠存在時，則發(fā)出較低的空洞聲。沿面板連續(xù)敲擊就能聽到聲調(diào)的突變，根據(jù)聲調(diào)的變化能大致確定缺陷 損傷的范圍。適用于檢測層合板表面附近的分層、脫粘和薄蒙皮與其下部結(jié)構(gòu)的膠接缺陷。對于厚度小于 "% &’’的薄蒙皮敲擊檢查時，為防止敲擊形成新的損傷，敲擊檢查前，檢測人員必須詳細了解被檢結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)形。
（(）超聲檢測
在復合材料結(jié)構(gòu)的無損檢測中，超聲 )掃描檢測技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的方法。它不但能檢測分層、脫膠、氣孔、裂縫、夾雜等重要的缺陷 損傷，而且在判別疏松、密度變化、彈性模量、厚度等材料特性和幾何形狀的變化方面也有一定的能力。超聲檢測儀器和計算機圖形分析系統(tǒng)的結(jié)合，可以明顯提高超聲檢測能力。
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