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HB中华人民共和国航空工业标准HB5342-95复合材料航空制件工艺质量控制1995-12-13发布1996-01-01实施中国航空工业总公司批准中华人民共和国航空工业标准复合材料航空制件工艺质量控制HB5342-95代替HB5342-861主题内容与适用范围本标准规定了连续纤维(含织物)增强聚会物基复合材料航空制件制造工艺的质量控制通用原则和一般要求。本标准适用于连续纤维(含织物)增强聚会物基复合材料航空制件制造工艺过程的质量控制。其它用途的复合材料制件,也可参照执行。2引用标准GB1449玻璃纤维增强塑料弯曲性能试验方法GB1450.1玻璃纤维增强塑料层间剪切强度试验方法GB3356单向纤维增强塑料弯曲性能试验方法GB3357单向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法GB3365碳纤维增强塑料孔隙含量检验方法GJB1038.1纤维增强塑料无损检测方法超声波检验GJB1038.2纤维增强塑料无损检测方法X射线检验3定义随炉件随炉件是指从制件铺层直接延伸、扩大的加工余量部分切取的、代表该制件工艺质量的试验件。对于热压罐成型工艺,也可以是使用与制件同一批材料和相同的工艺并在同一个真空袋内固化制成的、代表该制件工艺质量的试验件。4环境4.1一般要求4.1.1根据各工序对生产环境的要求,复合材料制件的生产车间分为特殊工作间和一般工作间。胶液配制、预浸料制备、预浸料的剪裁与铺贴、工艺组合和胶接组装应该在特殊工作间内进行。其它作业可以在一般工作间内进行。4.1.2复合材料制件生产车间应设有不高于-18℃的低温贮藏间。中国航空工业总公司1995-12-13发布1996-01-01实施HB5342-954.2特殊工作间的要求4.2.1室内应保持温度22±4℃,相对湿度30%~65%,并且应备有温度、湿度显示和记录装置。4.2.2室内空气的洁净度应达到等于和大于10μm的尘粒不超过10个/升。4.2.3室内对应于室外应保持10~40pa的正压力差。4.2.4进入特殊工作间的压缩空气,必须经除油、除水处理，保证压缩空气在1m距离吹在洁净的玻璃板或铝板上无目视可见的油水滴印或尘迹。4.2.5室内应有良好的照明,照度应为200~300lx。如有必要,灯具应加防爆装置。4.2.6特殊工作间的入口处,必须设有风淋室或其它除尘设施。4.2.7室内净化装置应建立定期检查、维护和管理制度。4.2.8室内工作台、地板、设备应每天用吸尘器清洁一次。墙壁、天花板、灯具等至少每月清洁一次。4.3一般工作间的要求4.3.1一般工作间的温度应为15~32℃,相对湿度应小于75%。4.3.2室内应有良好的通风设施。4.4厂房周围环境要求4.4.1复合材料厂房应远离粉尘作业区和其它污染源。4.4.2复合材料厂房排出的废气和粉尘应进行处理,不得污染环境。4.4.3厂房周围应有良好的绿化。5材料5.1原材料5.1.1一般要求5.1.1.1用于制造复合材料制件的预浸料、纤维(含织物)、树脂、固化剂及其它添加剂等原材料应是通过鉴定的定型产品,有相应的技术标准。5.1.1.2生产厂家或生产地点改变以及重大工艺改造后供应的所有原材料，应通过验证试验后方可投入使用。5.1.2入厂检验和贮存5.1.2.1原材料到货后应按相关的技术标准进行入厂检验。5.1.2.2经入厂检验不合格的材料不得使用。5.1.2.3经入厂检验合格的所有材料应以原包装状态(取样检验包装单元除外)按其相应的技术标准所要求的贮存条件贮存。5.1.2.4超过贮存期的预浸料、树脂、固化剂及其它添加剂的处理按其相应的技术标准固定执行。5.2工艺辅助材料5.2.1工艺辅助材料的选择必须以满足成型工艺的要求为原则。5.2.2主要的工艺辅助材料到货后，应按照有关的技术要求进行入厂检验。检验合格的工艺HB5342-95辅助材料应按其所要求的贮存条件入库贮存。5.2.3超过贮存期的工艺辅助材料经重新进行工艺试验合格可继续使用。5.2.4新研制的工艺辅助材料或改变生产厂家生产的工艺辅助材料,必须经工艺试验合格后方可投入使用。5.2.5在生产中,不得随意改换工艺辅助材料，如因特殊情况需要改换时,需重新进行工艺试验。6设备、仪表及模具6.1一般要求6.1.1设备、仪器、仪表、称量器具及工装模具等的性能和灵敏度或测量精度应满足复合材料航空制件成型工艺的要求。6.1.2对所有设备、仪器、仪表、称量器具等应建立定期检验制度。超过检验期未检验的设备、仪表、称量器具应停止使用。检验不合格者禁止使用。6.1.3凡属下列情况之一的设备、仪器，均应经过重新检定后方可使用：a.停止使用超过6个月；b.大、中修后；c.设备、仪器在使用中发生异常现象时；d.设备、仪器移位或更换重要零部件之后。6.1.4热压罐、烘箱、真空泵的排气管道口应置于室外,并离空调入口8m以上。6.2热压罐的质量控制6.2.1温度控制6.2.1.1热压罐应配有温度控制、温度记录和报警三套仪表及稳压电源装置。6.2.1.2φ1.2m×4m及其以上规格的热压罐应有不少于8根用于控温、检测和记录制件温度的热电偶。6.2.1.3在使用温度范围内，热电偶的测量精度应达到±1℃。6.2.1.4温度自动记录仪应能自动绘制整个工艺过程的温度—时间曲线。6.2.1.5在满负载的条件下，热压罐应达到下述要求：a.温度均匀性要好，罐内任意两点温度差应不大于10℃；b.空气升温和降温速率应在0.3~5℃/min范围内可调；c.热压罐温度的控制精度应到±3℃。6.2.1.6热压罐内温度均匀性应每年检定一次,温度控制系统应每年校验一次。6.2.2压力控制6.2.2.1压力仪表精度在0~2.0Mpa下应为满刻度读数的±1.5%。6.2.2.2真空压力仪表精度在-0.1Mpa下应为满刻度读数的±1.5%。6.2.2.3热压罐的压力系统应配有贮气罐以及压力自动调节、自动记录和保险等装置。6.2.2.4热压罐内的压力波动值应在±0.03Mpa范围内。6.2.2.5进入热压罐的压缩空气应由无油润滑的空气压缩机(或制氧机)供气,否则应有除油HB5342-95除水措施。如有条件应尽可能采用惰性气体(C02或N2)作为加压介质。6.2.2.6热压罐内的真空压力系统应保持气密、无泄漏,并有单独接通大气的管路。6.2.2.7压力仪表、压力自动记录仪表应每半年检定一次。6.2.3安全控制6.2.3.1热压罐内应装有照明灯及红色应急开门手柄,以保证被误关入罐内人员的安全。6.2.3.2罐门与加压机构应有互锁装置，使罐门虽然关闭但未锁紧时，罐内加不上压力。而罐内压力未降至零时,罐门也无法打开。6.2.3.3安全阀和压力报警装置应每年校验一次。6.3热压机的质量控制6.3.1热压机的允许工作温度应满足成型工艺要求。加热板有效使用面积内任意两点之间的温度差应不大于10℃。6.3.2热压机的加热系统应配有自动控温、自动记录及报警装置。其升温速率应在1~5℃/min内可调。温度控制精度应达到±3℃。6.3.3热压机应有降温自动控制系统，一般降温速率应在1~10℃/min范围内可调。6.3.4热压机的上下压板应水平并互相平行,上下压板接触后,台面1m2以下的压机,它们之间由于不平行所形成的最大间隙应不大于0.2mm,1m2以上的压机，其最大间隙应不大于0.4mm。6.3.5热压机应采用热电偶多点测温,台面尺寸800m×800m及其以上的热压机上下压板和模具上的测温点应至少各有4点。热电偶的测量精度应达到±1℃。6.3.6热压机的压力波动值应在±10%范围内。6.4模具6.4.1一般要求6.4.1.1成型模具在满足强度要求的前提下，应尽可能选用与制件材料的热膨胀系数接近的材料，并应使制件升温速率基本一致。6.4.1.2所有模具均应使制件受到均匀的外压，热压罐成型工艺用模具还应能提供均匀的真空压力。每1.5m至少应有一个抽气嘴。6.4.1.3对模成型模具应在适当位置设置一个或多个热电偶插孔。6.4.1.4缠绕用芯模、对模成型模具应有相应的卸模装置,该装置应结构简单,易于卸模操作，卸模时应不损伤制件和模具。6.4.1.5热压罐成型工艺用模具推荐采用具有足够的刚性，利于热空气流通，传热快的框架式薄壳结构。6.4.1.6树脂注塑成型用模具设计时,必须仔细考虑树脂注入口和流胶口的位置和数目,同时还应考虑在树脂注入工序结束后,注入模腔的树脂能在受压状态下加热固化。6.4.1.7专用铺贴模应满足铺贴工艺的要求,包括预压实和预吸胶工艺的要求。6.4.1.8所有制件成型模具均需通过温度均匀性检查，对于热压罐成型工艺和树脂注塑成型工艺(RTM)所用的模具还需通过气密性检查合格后,方可投入试用。6.4.1.9在完成首件制件鉴定后,所用的工装模具方可正式投入生产使用。HB5342-956.4.2属下列情况之一的模具,应重新进行试模检查：a.模具经过较大的修改；b.制件有较大的改动；c.成型工艺有较大的变化；d.关键性的工艺辅助材料作了更换。7工艺7.1胶液配制7.1.1胶液配制用天平等称量器具的精度应不低于±0.1%。7.1.2胶液配制应在验明各种材料均符合使用要求后,按照胶液配制工艺说明书进行。7.1.3胶液配制用容器应当是由玻璃、搪瓷、陶瓷、不锈钢、聚乙烯塑料等材料制成的。不允许使用含蜡的纸质容器。真空脱泡用容器的容积应至少比胶液配制量大5倍。7.1.4胶液应随用随配,配好的胶液必须在其使用期内全部用光,超过使用期的胶液，不得使用。7.2模具的准备7.2.1铺贴专用模具7.2.1.1铺贴专用模具的准备应在核对其编号无误后,按工艺说明书的要求进行。7.2.1.2根据工艺说明书要求铺放在铺贴模上的隔离膜或脱模布允许进行搭接拼接，并紧贴于模具表面。7.2.1.3在隔离膜或脱模布上应标记出铺贴的外形尺寸线和铺层方向角度线。7.2.1.4铺贴专用模具不得用于加热固化成型制件。7.2.2成型模具7.2.2.1成型模具的准备应在核对其编号无误后,按工艺说明书的要求进行。7.2.2.2凡是制件的贴模面要求与其它零件胶接或要求喷涂表面涂层的成型模具，其成型面不得用含硅和含氟的脱模剂。7.2.2.3按照工艺说明书要求铺放在制件贴模面的F4玻璃布或隔离膜,一般不能拼接,如需要拼接时,只能对接,不允许搭接。7.2.2.4带内衬缠绕件的内衬外表面,应按工艺说明书要求进行处理,以提高其与缠绕层的粘接力。7.2.2.5已经完成准备工作的成型模具和缠绕内衬应妥善保管,避免其受到污染和损伤。7.3剪裁7.3.1一般要求7.3.1.1按工艺说明书检查材料符合要求后,方可进行剪裁。7.3.1.2剪裁后,工作台、剪裁样板、尺子、刀子等应擦拭干净,不允许有油污或其它杂质污染。7.3.1.3剪裁时，不宜使用塑料或木材制成的剪裁样板和尺子。HB5342-957.3.1.4剪裁好的单层片,应按铺贴顺序进行编号、配套后,再传递至下一道工序。7.3.2预浸料的剪裁7.3.2.1从冷藏间取出的预浸料应待密封袋内温度达到室温后(在室温下放置不少于6h)，方可启封取出预浸料进行剪裁。7.3.2.2预浸料剪裁时，应防止损伤隔离纸和保护膜,并将它们一直保持到铺贴工序。7.3.2.3单向预浸料只允许沿纤维边缘进行拼接。拼接时应按照工程图样或工艺说明书进行。7.3.2.4纤维方向角度偏差：单向预浸料一般为±2°,织物预浸料一般为±3°。7.3.3干织物的剪裁7.3.3.1剪裁时应将干织物在工作台上展开、不变形，保持纤维纱成直线状态。7.3.3.2经(纬)纱方向角度偏差一般为±3°。7.3.3.3剪裁好的单层干织物,应采取措施防止边缘纤维纱松脱。7.4铺贴7.4.1预浸料铺贴7.4.1.1对于平板形行和近似平板形制件,铺贴作业可以在工作台上进行,也可以直接在成型模具上进行。对于形状较复杂的制件,铺贴操作则应当在铺贴模或直接在成型模具上进行。7.4.1.2工作台或铺贴模上应有明显的铺贴外形尺寸线和铺层角度标记线。7.4.1.3铺贴时,应逐层铺贴、逐层检查、逐层记录。每一层都应当铺贴准确到位,保持平整并与前一层完全贴合,不得“架桥”、