1复材零件制造符合性检查的关注点
复合材料结构受温度、湿度、闪电等环境影响比较严重,在恶劣的天气条件下、鸟撞击等条件下,出现分层、脱胶、撞击等缺陷和损伤的概率就会增加,尤其是用来承受一定载荷的复合材料结构件,其质量和性能将对飞机的安全运行产生重大影响。纤维方向、预浸料质量、夹杂物等,通常在产品的最终验收阶段是无法完全检测出来的,而这些正是影响复合材料零件质量的重要因素,因此,需要在制造过程中对具有影响这些因素的操作过程进行严格控制。人员控制。参与生产的操作人员应当经过有效的技能培训,熟悉材料的特性,了解操作规程,遵守操作规范,做到持证上岗。超声检测作为一种特种工艺,操作人员应具有相应的资质,才能参与超声检测。设备控制。在原材料存储过程中所使用的设备如冷库,在复合材料零件的制造过程中所使用的设备,如自动下料机、激光投影仪、热压罐等,其精度均应满足工艺规范的相关要求,并进行周期性校验。模具是零件铺叠、固化的重要保障,应该根据工艺规范要求进行热分布测试和泄漏检查等。材料控制。预浸料的物理特性和化学特性会影响零件性能,因此必须应满足材料规范的相关要求。材料从低温环境中取出后,应放在洁净间内解冻,并保持密封状态。从冷库取出的预浸料通常需要放置一定时间,当外包装膜擦干后无冷凝水产生时方能打开包装使用。预浸料使用时应检查其纤维是否有损伤、扭曲、夹杂、胶膜不均匀等现象。其他辅助材料的牌号、生产厂家等也应满足材料选用目录的要求,重要的辅助材料应进行入厂复验。操作过程控制。通常工艺人员会根据相关数模、工艺规范、制造验收技术条件来编制工艺规程、检验规程,用来指导现场操作人员进行零件制造。铺叠工序作为零件生产中的一个不可再现的工序,需要进行过程目击检查。主要检查料片是否有缺陷或杂质,检查铺层的尺寸、方向、角度是否符合数模要求,检查子铺层位置是否正确,铺层间是否夹杂了多余物等。固化工序同样为不可再现的工序,对零件的性能影响也非常大,整个固化过程需要严格控制加热温度、升降温速率、施加压力等参数。环境控制。下料、铺叠等工序的操作对环境条件的要求非常严格,在净化间应放置尘埃粒子仪,用来检测空气中尘埃粒子洁净度。在下料、铺叠等工位应放置温湿度仪,用来检测环境温湿度。尘埃粒子洁净度、温度、湿度都应保证连续完整可追溯的检测记录。为防止零件受到污染,进入净化间的人员应穿戴干净的工作服、工作鞋和工作帽,工作服要扣上扣子,袖子要卷下来盖住私人衣服。检测控制。超声检测是检查零件内部质量的常用手段,作为一种特种工艺,操作人员及出具检测报告的人员都应具有相应的资质。检测时设备的状态、是否具有定检标签、检测探头的状态、扫描灵敏度、扫描速度等,都是关注点。零件的形面通常使用激光跟踪仪进行检查,通过采集若干个点的数据,拟合后与数模进行比对,得出零件形面偏差值。文件检查。产品数模的版次是否为最新版、临时更改单是否贯彻执行到工艺流程中、工艺流程卡中操作记录是否准确完整、检验记录是否齐全等都是检查重点。通过对工艺流程卡的检查,能够了解零件是否按照相关的工艺规范进行生产,是否满足制造验收技术条件的要求。
2制造符合性检查中的常见问题
在制造符合性检查的总结阶段,生产检验委任代表需要完成制造符合性检查记录并闭环发现的问题和完成文件归档工作,以支持设计符合性的判断。检查中发现的问题通常分为工程类问题和管理类问题。例如原材料不合格、工艺过程偏离等属于可能不符合适航要求的工程类问题,这类问题应及时记录,并向对应的制造检查代表汇报。
3复材零件检查中常见的缺陷
复材零件在铺叠或机械加工过程中会产生某些缺陷,例如:纤维方向偏差、纤维褶皱、分层、脱模或机械加工过程中产生的劈丝等。这种缺陷直接危害复合材料结构承载能力,会导致应力集中和强度的降低。贴膜度不合格、厚度偏离、几何尺寸超出公差等通常为零件的几何特征超出公差要求导致的缺陷。复材零件表面有时会出现小凹坑,在可接受的范围内,这种缺陷不会影响零件的力学性能,但会影响零件的外观质量。
4结束语
复合材料零件的制造符合性检查虽然是一项基本的适航检查工作,但随着新工艺、新技术的发展和应用,对它的研究也将随之深入。文本对国内某型民机制造符合性检查中涉及的检查流程、主要关注点以及常见的缺陷进行了简要的描述,希望可以给其他生产检验委任代表在复合材料适航检查中起到一定的参考作用。
作者:郑秀楠