A*Star團隊正在幫助專門從事飛機維護、修理和大修的新加坡公司加深對高技術(shù)碳纖維部件修理技術(shù)的了解。

　　碳纖維結(jié)構(gòu)的強度足以取代通常由鋼制成的航空電子部件。但是，當(dāng)這些輕質(zhì)材料損壞時，需要特殊的維修技術(shù)，以確保它們?nèi)匀荒軌虺惺軝C械負荷。技術(shù)人員通常會從缺陷部位切割出楔形塊，然后用膠水粘在預(yù)先制作好的補丁上。最后，將組件放入稱為熱壓罐的加壓烘箱中，以除去揮發(fā)性氣體并固化粘合劑。

　　然而，基于熱壓罐的維修技術(shù)不適用于用來維護不能從飛機上移除的超大部件，如機翼或機身。來自新加坡科技研究局(A*STAR)下屬新加坡制造技術(shù)研究所（SIMTech，Singapore Institute of Manufacturing Technology）的Stefanie Feih和同事現(xiàn)在已經(jīng)研究了一種在碳纖維結(jié)構(gòu)仍在飛機上的情況下修補碳纖維結(jié)構(gòu)的技術(shù)。

　　該團隊研究了一種雙真空減壓工藝，在貼片頂部放置一個包含內(nèi)部柔性真空袋的剛性盒子。通過在該腔室中創(chuàng)建第二個不同的真空度，可快速從維修材料中去除揮發(fā)性氣體。然后將貼片轉(zhuǎn)移到飛機上以完成固化步驟。

　　“雙重真空減壓為本已非常復(fù)雜的維修方案增添了一個額外的步驟，”Feih說。 “修復(fù)過程需要對表面進行高精度的表面溫度控制，而且內(nèi)部特征通常很復(fù)雜。進行大規(guī)模修復(fù)會使過程復(fù)雜化?！?/span>

　　最終補丁中的高孔隙率是碳纖維修復(fù)過程中的一個重要問題，因為空隙會降低機械強度。研究人員發(fā)現(xiàn)，用于粘合修復(fù)補片的粘合劑薄膜也可以捕獲揮發(fā)性氣體，從而產(chǎn)生額外的空隙。然而，發(fā)現(xiàn)雙真空減積工藝幾乎完全消除了所有修復(fù)幾何形狀的粘合膜和修補補片中的孔隙率。

　　“這些調(diào)查結(jié)果突出了為什么你需要在航空樞紐城市中擁有高技能的勞動力，”Feih說。 “這對于吸引運營商到新加坡至關(guān)重要，我們開展了這個項目，以提高對當(dāng)?shù)毓緩?fù)合結(jié)構(gòu)維修流程的理解。”

　　Feih及其同事還通過機械測試從簡單的層壓薄膜到更復(fù)雜的楔形形狀的配置來檢查貼片幾何形狀的影響。在這里，圓形三維修復(fù)在張力下證明本身比簡化的二維形狀更強。需要進一步研究以確定在飛行期間真實部件所經(jīng)歷的復(fù)雜條件下的最佳改進。

　　補充資料

　　A*STAR (Agency for Science, Technology and Reseach)A*STAR是新加坡最大的研究所。類似中國的中科院、德國的馬普所，致力于發(fā)展領(lǐng)先的科學(xué)技術(shù)，并將其應(yīng)用到實際中去。它擁有好多子所，其中包括新加坡制造技術(shù)研究所Singapore Institute of Manufacturing Technology (SIMTech)。