[发明专利]一种基于感应生热的热塑性复合材料修复设备及方法

权利要求书

1.一种基于感应生热的热塑性复合材料修复设备，其特征在于：该设备包括感应加热头(1)、感应加热电源(2)、液压缸(3)、红外测温装置(4)、机械臂(5)和控制中心(6)；

所述感应加热头(1)包括感应输出装置(7)、感应线圈(8)、金属加热板(9)、压力传感器(10)、支撑柱(11)；所述压力传感器(10)固定于感应输出装置(7)，支撑柱(11)固定在压力传感器(10)上，金属加热板(9)和支撑柱(11)固定连接；所述感应线圈(8)安装在感应输出装置(7)的输出端，并在交变电流的作用下产生交变磁场使得金属加热板(9)生热；

所述液压缸(3)固定在机械臂(5)前端，感应加热头(1)与液压缸(3)连接，在液压缸(3)的作用下，感应加热头(1)可同时对修复区域施加热量和压力，控制中心(6)根据压力传感器(10)所反馈的信号控制液压缸(3)进行调整至预设压力；

所述红外测温装置(4)测量修复区域温度，将数据传递给控制中心(6)，控制中心实时显示温度并以此调控输出的感应电流，实现修复区域的温度调控。

2.根据权利要求1所述的一种基于感应生热的热塑性复合材料修复设备，其特征在于：所述金属加热板(9)采用不锈钢制成，外层包裹着一层耐温箔，防止修补材料和金属加热板粘连，一般呈圆盘状。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料感应修复设备，其特征在于：所述感应线圈(8)采用铜制材料制成，常采用盘式线圈，直径小于金属加热板直径。

4.根据权利要求1所述的一种基于感应生热的热塑性复合材料修复设备，其特征在于：所述支撑柱(11)由绝缘材料制成，包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷。

5.一种基于感应生热的热塑性复合材料修复方法，其特征在于：通过感应加热装置产生高频变化的磁场，并利用感应电流加热金属板，在外加压力的作用下使得被加热的金属板紧压于热塑性复合材料构件修复区域，实现对修复区域的加热与加压。由于热塑性复合材料的基体树脂可二次熔融成型，随着温度的升高，树脂由原本的固态变为粘流态，并在压力的作用下缓慢变形，逐渐趋于平整。最后维持压力至冷却，达到修复热塑性复合材料的目的。