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用胶水粘接的飞机能上天,可靠吗?进来就知道了!
来源:utpe |  发表时间:2018-12-03 |  点击:

问:飞机用胶水粘接,可靠吗?
答:飞机自二战前工业化生产以来,到现在的波音、空客、歼20、F22、大黄蜂、C919等都在结构部件连接中广泛采用胶接的方式。至于可靠吗?可以先从以下几个问题了解起。

 

问:为什么说胶接是不可取代的连接方式呢?
答:把两个物体连接在一起有很多种方式,常见的有:1.机械连接方式,如扣接、扒钉、铆接、螺接、捆绑等;2.焊接;3.胶接。机械连接方式,会增加产品空间与质量,让产品变得笨拙,故仅适应于大型粗狂的产品中。焊接,虽然能实现多种金属间的连接,但是不能实现表面复杂、超薄材料或不同材质的焊接,且焊接点常会因高温破坏材质表面而影响产品的性能与美观。另外,焊接和机械连接实现的仅是点与点的接触,如接触部分受力,就容易出现应力开裂,而胶接实现的是面与面的连接,会让应力分散均匀,保障产品的可靠性。所以说胶接是实现产品轻量化、功能化、保障性能可靠的的最佳连接方式。当然,飞机在设计中为了增加载荷就必须降低自身重量,所以高分子与合金材料常作为核心的结构材料被广泛应用,而连接这些材料的最佳方式就是胶接了。

 

问:胶接的可靠性是怎么实现的?
答:专业可靠的胶粘连接需在胶粘前对基材、工艺、使用环境进行充分的分析,有针对性的选择胶粘剂、并设计出科学的产品结构与制造工艺;在使用中,根据胶剂的特性严格管控涂胶工艺,如须精细化管控基材的粘前处理、涂胶量、涂胶时间、施胶环境、固化保压等环节;在胶接完后,须进行严谨的功能模拟试验,如耐机械应力、耐高低温、耐化学介质、耐辐射老化等模拟验证,方能实现实现可靠胶接。

 

举例:直升机、水上飞机、普通客机等低于2倍音速的飞机,对温度要求是在80℃至150℃可长期使用,选用环氧树脂型结构胶就可满足了。而高于2倍音速的高性能战斗机,则要求耐260℃,就须选用双马来酰亚氨树脂或氢酸酯树脂做为结构胶粘剂的主体材料了。

 

问:飞机结构粘接的形式主要有那些?
答:飞机的机翼、方向舵、机身框架等主承力结构和蒙皮等部位的胶接。常见的有板-板、板-桁条、板-芯材、骨架-板等部位的连接。

 

问:举例说明一下胶接的可靠性是怎么实现的?
答:低密度的减重材料,在飞机中被广泛应用,其要求密度极低,又要有抗压缩性和抗弯曲性能。工程师就设计出了“蜂窝”状的结构芯材,如采用拉伸强度优异的芳纶纤维(也是制造防弹衣的主要材料)用酚醛树脂胶剂浸泡后可制成芳纶纤维面,在将其切成条状(芯条),将芯条错位上胶粘接后,向同个方向拉伸,即可形成“芳纶蜂窝”。这个蜂窝成正六边型,却在面方向具有了极高的抗压强度和钢度。当然类似的还有碳纤维与环氧树脂胶接成蜂窝的材料,其拉伸强度可达2500兆帕以上。这种拉伸强度和刚性极高的超轻材料,又通过别的胶粘剂与其它板材相连,就形成了一个可靠耐用的整体。

 

当然,在飞机内饰中常用到阻燃型胶粘剂,在可拆卸的铆接、螺接部位会配合厌氧型胶粘剂使用,在电子系统绝缘胶被广泛应用,在雷达系统隔热防护涂胶被广泛应用,在油箱、飞机蒙皮外壳防腐、隔热胶被广泛应用。可见,胶接是飞机制造和维修领域必不可少的连接方式,广泛被应用很多部位,其安全可靠!

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