[发明专利]碳纤维增强热塑性超混杂复合层板的损伤修复工艺及其装置

权利要求书

1.一种碳纤维增强热塑性超混杂复合层板的损伤修复装置，其特征在于：

包括电极、给压组件、供电组件；

所述电极包括立式点压上、下电极(3、5)和卧式滚压上、下电极(7、8)；所述立式点压上、下电极(3、5)与构件接触部套设陶瓷压环(2)；

所述下电极固定，给压组件驱动上电极向下移动并给予构件恒定压力；

所述卧式滚压上、下电极(7、8)保持角速度相同方向相反的自转运动，构件在卧式滚压上、下电极(7、8)沿构件上下表面滚动时，与构件产生滚动摩擦，并与构件发生相对移动；

所述供电组件在内置电源及变压器的协同作用下能够调节电流大小，并针对不同尺寸、材料的超混杂复合层板构件变化电流参数；

所述立式点压上、下电极(3、5)针对复合层板构件中的小区域损伤部位，陶瓷压环(2)用于平衡压力及保证构件的尺寸要求；所述卧式滚压上、下电极(7、8)针对复合层板构件中的大区域损伤部位及形状较为复杂的曲率构件。

2.如权利要求1所述的碳纤维增强热塑性超混杂复合层板的损伤修复装置，其特征在于：所述立式点压上、下电极(3、5)呈圆柱体状，所述陶瓷压环(2)呈圆环状。

3.如权利要求1所述的碳纤维增强热塑性超混杂复合层板的损伤修复装置，其特征在于：所述卧式滚压上、下电极(7、8)呈圆柱体状。

4.一种采用如权利要求1所述的碳纤维增强热塑性超混杂复合层板的损伤修复装置的修复工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过超声波检测确定超混杂复合层板构件的损伤部位及范围大小，并做出相应标记以便修复；

S2、根据构件形状及损伤区域大小选用相应修复电极，并安装至构件损伤部位；

S3、给压组件工作，上电极对构件损伤部位进行预压操作；

S4、给压组件持续工作的同时打开电源，调节至合适电流进行超混杂复合层板构件的修复工作；

S5、关闭电源停止放热，给压组件继续工作至构件达到室温，修复完成，释放压力取出构件。

5.如权利要求4所述的修复工艺，其特征在于，步骤S1中，损伤的超混杂复合层板构件中金属层是0.1mm-0.5mm的钛合金、铝合金、镁合金、铜合金和不锈钢薄板中的一种，复合材料层是0.1mm-0.5mm的碳纤维增强的聚醚醚酮基、聚丙烯基、尼龙基、聚碳酸酯基，这些热塑性树脂基预浸料中的一种，损伤模式分为基体开裂、界面脱粘、纤维断裂及分层。

6.如权利要求4所述的修复工艺，其特征在于：上下电极初始安装位置需尽量靠近损伤区域的边缘位置，且步骤S2中，电极选择规则为：

A)构件为形状较为复杂的单曲率构件时选用卧式滚压修复电极，构件为复杂的多曲率构件时选用立式点压修复电极；

B)损伤区域小于400mm²时，选用立式点压修复电极，损伤区域大于400mm²时选用卧式滚压修复电极；

规则B)与规则A)相悖时，规则B)服从规则A)。

7.如权利要求4所述的修复工艺，其特征在于：步骤S3中，给压组件所提供的压力施加于上电极，并应尽量保证损伤部位充分贴合，预压压力取决于热塑性树脂基体的固化压力。

8.如权利要求4所述的修复工艺，其特征在于：步骤S4中，调节电流的大小及通电放热时间取决于损伤修复区域的大小和热塑性树脂基体的熔点高低。

9.如权利要求4所述的修复工艺，其特征在于：步骤S5中，修复完毕后的高温超混杂复合层板构件采用空冷或水冷的方式降至室温。