碳纤维增强复合材料(CFRP)具有重量轻、抗拉强度高、疲劳性能好等优异性能,在航空、航天、汽车等领域中的使用比例不断提高。复合材料在国外民用飞机运用中已经
较为成熟,波音 B787 飞机及空客 A350 飞机中复合材料用量均达到 50%以上,在飞机机翼、机身、水平尾翼和垂直尾翼、机身内饰中均有大量应用。
PLUTO-T等离子清洗机
等离子清洗机对 CFRP 胶接强度的影响
基于复合材料胶接接头拉伸试验后的破坏形貌差异,CFRP 胶接接头主要破坏模式可分为界面破坏、内聚破坏、基体破坏以及多种模式共存的混合破坏模式。
CFRP 在进行等离子体处理时,过远或过近的处理距离均会影响处理效果及胶接性能。
1.当处理距离较近时,等离子体产生的带电粒子与复合材料表面接触时间较长,导致复合材料表面瞬时温度升高,从而形成溶解、孔洞等缺陷,表面树脂与胶粘剂的界面粘
结性能降低,给复合材料胶接性能产生不利影响。
2.当处理距离较远时,复合材料表面附着的带电粒子减少,表面活性及处理效果降低。因此,在确定合适的等离子体处理距离后,可以适当提高处理速度,以提高等离子体
处理效率。
等离子清洗机对 CFRP 胶接接头破坏模式的影响
CFRP 表面经等离子体处理后,胶接强度明显提高。等离子体处理可以提高 CFRP 胶接强度,改变胶接接头破坏模式,使 CFRP 基体及胶粘剂性能得到充分利用,且等离子
体处理复合材料的胶接性能明显优于丙酮表面清洗。
等离子清洗机对铝合金胶接强度的影响
等离子体处理后的胶接接头达到极限载荷后,依然有部分胶粘剂发生内聚破坏,等离子体处理可以使铝合金与胶粘剂粘结界面性能增强,胶粘剂性能在接头破坏过程中得到
充分利用。
等离子清洗机对铝合金胶接接头破坏模式的影响
不同等离子体处理距离、速度下铝合金胶接接头断口形貌
等离子体处理可以改善铝合金与胶粘剂的界面粘结性能,减少或避免粘结界面失效(脱粘)的发生,从而提高铝合金胶接强度及胶接质量。
CFRP表面经等离子体处理后,CFRP与胶粘剂界面结合性能增加,CFRP胶接接头逐渐发生胶粘剂破坏及CFRP树脂及碳纤维破坏,接头破坏模式从界面破坏转变为混合破坏
模式,复合材料及胶粘剂性能得到充分利用。等离子体处理距离及速度的降低,铝合金胶接接头在拉伸破坏过程中胶粘剂破坏面积增加,界面破坏比例减少,铝合金胶接接
头主要破坏模式逐渐由单一界面破坏转变为胶粘剂内聚破坏,铝合金与胶粘剂界面结合性能得到显著提高。