Изготовление конструкций с сотовым заполнителем.

Конструкции с сотовым заполнителем отличается высокой удельной прочностью, лучшими характерис-тиками по усталостной прочности, улучшенными аэродинамическими качествами, меньшим количеством деталей и меньшей трудоемкостью.

Технологический процесс сборки панели с сотовым заполнителем состоит из следующих основных операций:

• изготовление сотового заполнителя и придания ему требуемых форм и размеров;

• подготовка обшивки, деталей каркаса и сот к склеиванию, нанесения клея, сборка и склеивание панелей;

• контроль качества склеивания.

Изготовление сотового заполнителя.

Металлические соты изготавливают из фольги алюминиевых сплавов толщиной 0,03…0,15 мм. Толщина фольги, форма и размер ячейки определяются из условия обеспечения необходимой прочности и жесткости конс-трукции. В России приняты сотовые заполнители шести-гранной формы с размером сторон шестигранника 2,5; 4; 5 и 6_мм.

Сотовые заполнители также изготавливают из хлопчатобумажных и стеклянных тканей, бумаги, поли-амидной бумаги преимущественно методом растяжения пакетов с последующей пропиткой различными смолами. В России для нанесения клея, сушки его, образования дренажных отверстий применяются автоматы АСП-250; АСП-1000; АСП-1200.

Требуемая форма заполнителю придается путем механической обработки. В частности, при методе растяжения после разметки пакета и сверления базовых отверстий заготовки разрезаются на ленточных пилах, фрезеруются по контуру на универсальных или специальных фрезерных станках и растягиваются на станках типа РС-800, РС-3000 (см. табл.2.5.).

Подготовка обшивки, деталей каркаса и сот к склеиванию производится описанными ранее способами.

Заключительной подготовительной операцией явля-ется нанесение клея на контактные поверхности обшивок и сот, их подсушка или подготовка и нанесение клеевой пленки. Нанесение клея осуществляется на установке, схема которой изображена на рис.2.19.

В случае применения клеевой пленки последняя раскраивается по картам раскроя и прикатывается к поверхности деталей и сот холодным или горячим роликом.

Сборка и склеивание осуществляется в специальных приспособлениях. Базирование при этом может осуществляться как по внешней поверхности сотового заполнителя, если он обладает достаточной гибкостью (рис.2.20.),так и внешней поверхности обшивки. Приспособление с собранным агрегатом помещают в печь или автоклав, в которых происходит отверждение клея.

Таблица 2.5. технологический процесс изготовления сотового заполнителя

Рис. 2.19 Схема одностороннего нанесения на торцы сотового заполни-теля:1-заполнитель;2-скре-бок; 3- клеенаносящий ро-лик; 4- рычаг; 5- ванна с клееем; 6- ролик для по-джима; 7- нажимное уст-ройство

Рис. 2.20. Способы базирования улов в процессе сборки: а- по сотовому запол-нителю; б- по обшивке; 1-ба-зовые поверхности; 2- обшив-ки; 3- сотовый заполнитель; 4- болванка

Контроль качества сотовых агрегатов.

При изготовлении сотовых агрегатов значительный объем работ приходится на пооперационный и оконча-тельный контроль.

Для контроля качества обезжиривания фольги применяется люминесцентная установка УЛКО-3, обеспе-чивающая 100%-ный контроль фольги с обеих сторон.

Качество склеивания сотовых агрегатов проверяется на механизированной установке УКИ-ЧП с числовым программным управлением, оснащенной импедансно акустическим прибором ИАД-3.

Выявление зон непроклеев (рис.2.21.) производится импедансно акустическим методом, основанном на изменении частоты вынужденных колебаний клеевого соединения при наличии в нем непроклеев. При этом контроль можно производить при одностороннем подходе и не требуется погружения в жидкость или _{нанесения контактной смазки.}

Рис. 2.21. Выявление зон непроклеев

Фирмой ФРГ разработан ультразвуковой резо-нансный прибор "Бонд тестер" для контроля прочности клеевых соединений. Принцип действия прибора состоит во введении в клеевой шов соединения обшивка – каркас или обшивка – соты быстроизменяющихся нагрузок сдвига или растяжения и в одновременном замере реакции клеевого шва на эти нагрузки.

Недостатки прибора:

- невозможность контроля мест с пониженной адге-зией клея к склеиваемой поверхности;

- необходимость высокой квалификации контролера;

-необходимость смазывания контролируемой поверх-ности, что приводит к замасливанию поверхностей изделия;

- большой объем работ по созданию эталонов и графиков.

Применение методов неразрушающего контроля не позволяет еще отказаться от испытаний.

Изготовление узлов с заполнителем в виде пенопласта.

При использовании в качестве легких заполнителей пенопластов возможны следующие методы изготовле-ния: прессовый, беспрессовый и комбинированный.

На рис.2.22. приведенаттиповая конструкция узла с заполнителем пенопластом.

Рис. 2.22. 1- лонжерон; 2- нервира; 3 – заполнитель в виде пенопласта; 4 – обшивка; 5 – законцовка; 6 – носок.

При прессовом методе технологический процесс осуществляется в следующей последовательности: сборка каркаса, установка пенопласта между элементами каркаса (нервюрами, лонжеронами т.д.) и их склеивание, обработка пенопласта с пригонкой пенопласта и обшивок к склеиванию, склеивание обшивок и пенопласта в приспособлении под определенным внешним давлением прессования.

Пенопласт приклеивается с обшивками в приспособлениях. (рис.2.23.)

При беспрессовом методе легкий заполнитель образуется в полости в результате термической обработки исходного полуфабриката.

Технологический процесс здесь несколько проще: после сборки и подготовки изделие заполняется полуфабрикатом и подвергается термообработке. При определенной температуре полуфабрикат вспенивается в результате действия специального газообразователя или химической реакции между компонентами исходной ком-позиции. Вспенивающаяся масса создает внутреннее давление [(3…5)*10⁵ Па], достаточное для склеивания. Таким образом, здесь отпадает необходимость во внешнем давлении. После вспенивания заполнитель приобретает пенистую структуру с замкнутыми ячейками и объемной массой γ =0,015…0,2 г/см³.

На рис.2.24. приведена схема ограничительного приспособления для заполнения хвостового отсека руля самовспенивающимся заполнителем.

Для уменьшения осадки заполнителя в исходную композицию вводят специальные добавки (карбид кремния, газовая сажа и т.д.) или используется комбинированный метод, при котором в заполняемую полость вводится вкладыш из готового пенопласта (рис.2.25.).

Рис. 2.23

1- склеиваемый узел; 2- подача сжатого воздуха; 3 - полости для сжатого воздуха; 4- фольга - мембрана

Ограничительное приспособление для заполнения итоговой части руля

высоты самовспенивающимся заполнителем:

1. основание;

2. ограничительная стекла;

3. крышка;

4. плита;

5. ленточные нагревательные элементы;

6. струбцина;

7. прокладка на асбесте;

8. каркас хвостовой части руля

Рис. 2.24.

Рис. 2.25.

Схема комбинированного метода заполнения трехслойной конструк-ции: 1- изделие; 2- вкладыш из готового пенопласта; 3- исходный полуфабрикат; 4- ограничительное приспособление.