纖維纏繞復(fù)合材料制品的檢驗(yàn)
對于纖維纏繞成型的復(fù)合材料制品,一般要注意以下幾方面的檢驗(yàn)。
1、外觀檢驗(yàn)
(1)、氣泡:耐腐蝕層表面允許最大氣泡直徑為5MM,每平方米直徑不大于5mm的氣泡少于3個時,可不予修補(bǔ),否則,應(yīng)將氣泡劃破修補(bǔ)。
(2)、裂紋:耐腐蝕層表面不得有深度0.5mm以上的裂紋。增強(qiáng)層表面木得有深度為2mm以上的裂紋。
(3)、凸凹(或皺紋):耐腐蝕層表面應(yīng)光滑平整,增強(qiáng)層的凸凹部分厚度應(yīng)不大于厚度的20%。
(4)、返白:耐腐蝕層不應(yīng)有返白處,增強(qiáng)層返白區(qū)最大直徑 應(yīng)不超過50mm。
2、尺寸檢驗(yàn)
按照圖紙要求,采用合適精度與量程的計量量具對制品的尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)。
3、固化度和襯里微孔的檢查
(1)、現(xiàn)場檢查
a)手觸復(fù)合材料制品表面無粘手的感覺。
b)用干凈棉紗蘸取丙酮放于制品表面觀察,棉紗是否變色。
c)用手或硬幣敲擊制品發(fā)出的聲音是模糊還是清脆。
若手感覺發(fā)粘、棉紗變色、聲音模糊,即認(rèn)為制品表面固化不合格。
(2)、呋喃復(fù)合材料固化度簡易檢驗(yàn)
取一試樣浸入盛有少量丙酮的燒杯中,封口,浸泡24小時,以試樣表面光滑完整,丙酮不變色作為固化的標(biāo)志。
(3)、制品固化度的檢驗(yàn)與測試
通過測試巴氏硬度來間接地考核復(fù)合材料的固化程度,采用巴氏硬度計,其型號可以為HBa—1型或GYZJ934—1型,用測得的巴氏硬度換算出近似固化度。固化比較理想的纏繞復(fù)合材料制品的巴氏硬度一般為40—55。也可按照GB2576—89的相關(guān)規(guī)定準(zhǔn)確測試制品固化度。
(4)、襯里微孔檢測
必要時,復(fù)合材料襯里采用電火花檢測器或微孔檢測儀進(jìn)行抽樣檢查。
4、制品性能檢 測
依據(jù)作業(yè)指導(dǎo)文件要求的測試內(nèi)容和規(guī)定的測試標(biāo)準(zhǔn)對制品熱、物理和機(jī)械性能進(jìn)行測試,為制品的驗(yàn)收提供依據(jù)。
5、損檢測
必要時需對產(chǎn)品進(jìn)行超聲波掃描、X射線、CT、熱成像等的無損檢測,準(zhǔn)確分析和判定制品內(nèi)部缺陷。
制品缺陷分析、控制措施與修復(fù)
a)空氣中濕度大。由于水蒸氣對不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂均有延緩、阻聚的作用,甚至能造成表面永久發(fā)粘,制品長期固化不完全等缺陷。因此要保證在相對濕度低于80%的情況下進(jìn)行復(fù)合材料制品的制作。
b)不飽和聚酯樹脂中石蠟加得太少或石蠟不符合要求而導(dǎo)致空氣中氧的阻聚作用。除加適量的石蠟外,還可以用其它方法(如加玻璃紙或聚醋薄膜)將制品表面與空氣隔絕。
c)固化劑、促進(jìn)劑用量不符合要求,因此在配置膠液時應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)文件規(guī)定的配方控制用量。
d)對于不飽和聚酯樹脂而言,苯乙烯揮發(fā)太多造成樹脂中的苯乙烯單體不足。這一方面要求樹脂膠凝前不能加熱,另一方面環(huán)境溫度不宜太高(通常30攝氏度為宜),且通風(fēng)量不宜太大。
2、制品氣泡太多,其原因如下。
a)趕壓氣泡不徹底,每一層鋪敷、纏繞都要用輥?zhàn)臃磸?fù)滾壓,輥?zhàn)討?yīng)做成環(huán)向鋸齒型或縱向槽型。
b)樹脂粘度太大,在攪拌或涂刷時,帶入樹脂中的空氣泡不能被趕出。需要加入適量的稀釋劑。不飽和聚酯樹脂的稀釋劑為苯乙烯;環(huán)氧樹脂的稀釋劑可選用乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯等非活性或甘油醚類的活性稀釋劑。呋喃樹脂和酚醛樹脂的稀釋劑為乙醇。
c)增強(qiáng)材料選用不當(dāng),應(yīng)重新考慮所用增強(qiáng)材料的種類。
d)操作工藝不當(dāng),應(yīng)根據(jù)樹脂及增強(qiáng)材料種類的不同,選擇適當(dāng)?shù)慕z、涂刷、滾壓角度等工藝方法。
3、制品的分層現(xiàn)象,原因如下。
a)纖維織物未做前處理,或處理不夠。
b)織物在纏繞過程中張力不夠,或氣泡過多。
c)樹脂用量不夠或粘度太大,纖維沒有被浸透。
d)配方不合理,導(dǎo)致粘接性能差,或固化速度過快、過慢造成。
e)后固化時,工藝條件不合適(一般是過早熱固化或溫度過高)。
無論何種原因造成的分層現(xiàn)象,都必須徹底鏟除分層部分,并用角向磨光機(jī)或拋光機(jī)打磨掉缺陷區(qū)以外周邊的樹脂層,寬度不小于5cm,然后再按工藝要求重新進(jìn)行鋪層。
對于以上各種缺陷,不管何種原因,都應(yīng)采取適當(dāng)?shù)霓k法徹底消除,以達(dá)到質(zhì)量要求。