淺談用於飛機結構修理的膠接固化儀的研製論文
膠接***bonding***是利用在聯接面上產生的機械結合力、物理吸附力和化學鍵合力而使兩個膠接件起來的工藝方法。膠接不僅適用於同種材料,也適用於異種材料。膠接工藝簡便,不需要複雜的工藝裝置,膠接操作不必在高溫高壓下進行,因而膠接件不易產生變形,接頭應力分佈均勻。在通常情況下,膠接接頭具有良好的密封性、電絕緣性和耐腐蝕性。以下是小編今天為大家精心準備的:淺談用於飛機結構修理的膠接固化儀的研製相關論文。內容僅供參考,歡迎閱讀!
淺談用於飛機結構修理的膠接固化儀的研製全文如下:
膠接作為一種高效實用的連線技術, 已成為飛機複合材料結構和金屬薄板結構損傷的主要修理技術手段之一。在膠接修理中, 膠粘劑的效能和固化工藝是影響膠接強的主要因素。當選定膠粘劑後,固化溫度的控制成為影響膠接質量的關鍵因素, 必須按照固化工藝曲線對粘接區的加熱溫度進行精確控制, 為此, 需要專用的膠接固化裝置控制固化溫度。按照溫度控制的調節原理分類, 用於溫度控制的方式有: 位式控制、時間比例控制、PID 控制、模糊控制等,在對各種控制方式優缺點進行分析的基礎上,本文采用脈寬調製***PWM***控溫技術和熱傳導原理設計出了CARM-1 型膠接固化儀。
1 膠接固化儀的組成
CARM-1 型膠接固化儀由主機和配套的附件組成。其最大輸出功率為2kW, 最高加熱溫度為160℃, 真空壓力大於90KPa。
2 膠接固化儀的設計
CARM-1 型膠接固化儀的主機由硬體和軟體兩部分組成, 硬體主要實現溫度訊號的採集與控制、工藝引數的鍵盤輸入以及工藝曲線和訊號顯示等功能, 軟體主要功能是驅動硬體電路有序工作和控制固化工藝引數。
2.1 硬體設計
膠接固化儀硬體系統組成。控制核心選擇主頻達49MHz 的高效能微控制器C8051F410; 加熱區溫度感測器採用高溫NTC 溫度感測器, 測溫精度達到0.5℃;環境溫度感測器採用單匯流排微型數字溫度感測器DS18B20, 測溫精度可達0.1℃; 模數轉換採用微控制器內建12 位AD 模組, 在0~250℃溫度測控範圍內, 精度可達0.1℃; 加熱源採用碳纖維基電熱毯, 耐熱性高且具有良好的柔性, 可很好的適應各型飛機結構的曲面修復需要, 電熱毯電源輸入迴路接入數字型固態繼電器, 可實現控制電平的高速切換, 便於加熱功率的PWM 方式精確控制; 輸入鍵盤按鍵採用輕觸型歐姆龍按鍵, 可靠性高;電動真空泵選擇VCH1028 型,可實現***-90~0***KPa範圍載入; 顯示器為工作溫度範圍為-20~55℃的低功耗7.8 英寸液晶。
2.2 軟體設計
為實現硬體電路有序工作和固化工藝引數控制, 採用C 語言開發了各個模組的控制軟體, 包括加熱區域溫度採集與控制、環境溫度採集、液晶顯示驅動、工藝引數儲存控制和鍵盤控制等。軟體系統的控制核心是採用PWM***脈寬調製***技術實現電熱毯加熱功率的自動控制, 以保證在不同的環境溫度和升溫速率、降溫速率以及保溫等條件下的加熱與散熱平衡,為膠粘劑的固化提供良好的溫度條件。
3 總結
本文研製的膠接固化儀, 是一種由微控制器自動控制電熱毯加熱溫度、真空泵自動控制真空壓力、顯示屏實時記錄固化引數和過程的修理裝置, 具有效能穩定、溫度控制精確、製造成本低、操作使用方便等特點, 可滿足飛機複合材料結構和金屬薄板結構膠接修理的中溫固化需要。