[发明专利]一种复材模具气密检测方法

说明书

本发明公开了一种复材模具气密检测方法，本发明尤其适用于180℃温度、6.8bar压力、真空泄漏不大于0.10bar的复材模具气密合格性检测。本发明提高室温常压、冷压阶段的气密合格标准，以提高高温高压阶段的气密合格率，减少对复材模具气密是否合格的误判。本发明提出了室温常压、冷压、高温高压三个阶段的气密检测，本发明通过循序渐进的检测以提高高温高压检测的气密合格率；本发明通过高温高压阶段的检测情况的分析实现快速定位气密问题原因所在，提高了气密检测的精确率，减少误判，具有较好的实用性。

技术领域

本发明属于气密性装置的技术领域，具体涉及一种复材模具气密检测方法。

背景技术

现代军用、民用飞机大量采用复合材料，复合材料零件、部件的成型、胶接需要复材模具。高性能复合材料零件的成型、胶接，目前主要采用在热压罐内加热、加压、抽真空的工艺，为此，对复材模具的气密性均有严格的要求。

空客公司某型飞机对复材模具气密合格的判定标准为：室温、常压下检测，真空度不大于-0.80bar，5分钟真空泄漏不超过0.17bar为合格；高温、高压下检测，真空度不大于-0.80bar，升温至180±5℃，加压至（3±0.2）bar，在压力达到1.4bar时，真空袋通大气，真空袋内压力不大于+0.17bar为合格。

国产某型飞机对复材模具气密合格的判定标准为：室温、常压下检测，真空度不大于-0.80bar，稳定15分钟后，停止抽真空源，5min真空泄漏不超过0.17bar为合格；高温、高压下检测，抽真空至少-0.80bar，施加压力（3.10±0.34）bar，以0.5-3℃/min升温至138±5℃恒温，当压力达到1.4 bar时真空袋通大气；保温保压15分钟真空袋内的正压不超过0.17bar，或60分钟真空袋内的正压不超过0.34bar为合格。

国内航空行业标准HB 5342-2012《复合材料航空制件工艺质量控制》对复材模具气密合格的判定标准为：真空度不大于-0.92bar,保持稳定后停止抽真空，10分钟真空泄漏不超过0.17bar为合格。

我公司对复材模具气密合格的最新判定标准为：室温、常压下检测：真空度不大于-0.85bar，稳定10分钟后，停止抽真空，10min真空泄漏不大于0.04bar为合格；冷压检测，真空度不大于-0.85bar，加压到（6.8±0.30）bar，保持稳定后真空值不大于-0.70bar，停止抽真空，5分钟内泄漏不超过0.05bar为合格；高温检测，罐内压力为（6.8±0.30）bar，以2-5℃/min的升温速率升温至180℃，以复材模具最慢热电偶进入固化温度开始计时，恒温35min，然后停止抽真空，5分钟真空泄漏不超过0.10bar、且真空值为负时为合格。我公司的标准，显著高于已公开的国内、国外标准。

本发明之前的复材模具气密检测系统如图3所示，由密封胶条、真空袋膜、透气毡、真空接头四部分组成，已经使用多年，按相关气密合格标准，99%的复材模具气密为合格，且99%的复材模具能达到公司最新标准中的室温、常压和冷压合格标准，但有50%左右的复材模具高温、高压气密性无法首次检测就达到公司标准，严重影响公司科研生产。

气密不合格原因的理论分析：本发明之前的复材模具气密检测系统，每一部分的材料选用主要以供应商标称的材料最高使用温度是否能达到200℃及以上（超过公司气密检测标准180℃）作为主要依据，同时将材料价格、可采购性、采购周期、库存条件要求及存放成本等作为重要依据，未将每种材料的其它性能，如耐温时间、高温高压下材料自身的气密性、稳定性等纳入同等重要的参数优选中。