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中图分类号：TK83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0112-02
原因分析
叶壳在制作过程中，如果有缺陷需要修补，一般需要用电热毯加热1小时，然后将模具闭合进行黏胶加热，即修补部分继续在黏胶加热过程中固化，修补规范说明修补用的材料Ampreg21需要用电热毯加热1小时然后在黏胶加热时进行固化。
但在实际生产中，往往使用电热毯加热2小时，然后再进行在黏胶加热时进行固化。
使用电热毯加热1小时能符合工艺质量要求吗？对此问题，本实验来进一步证实使用电热毯的加热时间要求。
围堵措施
为了确保产品质量符合要求，特此规定如下
使用Ampreg21修补时，在本实验有最终结果之前，必需按照以下标准执行
60°C电热毯加热2小时
60°C电热毯加热4小时
实验范围
1.研究壳体修补的固化时间和温度
2.电热毯提供的实际温度
3.是否能节约修补的固化时间
实验过程
在壳体黏胶合模加热过程中，壳体表面的实际温度
在壳体合模进行黏胶固化过程中，在壳体接入3个温度传感器，测量壳体加热固化过程中的实际温度。
在叶壳固化完成进行脱模时，将3个温度传感器移除。
测量结果如下：
在壳体R15和R28温度没有达到60°C
在壳体R37是在黏胶固化快结束时，温度达到60°C并保持了40分钟
1.How long does it take to ramp up a standard heating blanket to a temperature of >60°C？ （Heating blanket for Shell repairs）电热毯需要多长时间升到60°C以上
This test was done with a scrap part of a blade shell （from stringer area） and two different types of heating blankets.本实验采用报废的壳体的一部分作为实验样品，并使用了两种型号的电热毯进行实验。
三个温度传感器放置在壳体和电热毯之间，并将温度传感器连接在数据采集器Grant 2010上。
所有三个温度传感器放置保持相同的间距，放置于较短电热毯的最后一个传感器将测量环境温度。
ThrQUEThe
·放置在较长电热毯（3.6m）的温度传感器在36分钟后达到了60°C，放置在较短电热毯（1.5m）在14分钟后达到了60°C
o当开始第二次测量时，壳体表面温度有所升高（23°C变为32°C）
o温度上升速度将近快了两倍，这是由于在壳体有效的单位面积获得了足够的热量。
·在壳体表面温度最低为20°C的极端条件下，长度较长的电热毯需要40分钟达到60°C
·壳体表面的温度能够控制在60°C以上，甚至可达到68-70°C，变差范围为±3°C
2.电热毯升到60°C和80°C以上的时间
放置同样的温度传感器在相同的壳体表面，并覆盖相同的电热毯，先将电热毯的温度设定为60°C，然后设定为80°C
Slincon电热毯升温速度很快，温度一致性较好，而且有比较大的升温范围，但温度传感器精度不高，每块电热毯之间温度变差较大，温度控制范围也较大，而且根据以前的使用经验它有短路和自燃的安全风险。
3.将Silicone电热毯设置到80°C，随着壳体加热的放热，壳体表面的温度如何变化
为了模拟壳体表面的固化放热效果，将2层1200gsm的三项玻璃纤维料和2层单项1200gsm以50/50的搭接方式进行湿铺，然后用电热毯进行加热固化。
6个温度传感器如下图放置在不同的湿铺层内，其中1个温度传感器放置在真空膜上与基层没有接触，另外将一个额外的温度传感器放在湿铺层外部测量环境温度。
·温度传感器的升温速度变慢了（2°C/min），但温控范围变窄（±2.5°C）.
·在修补基层上的温度只达到了设定温度的80%
o这可能是加热毯的加热能力所限或者是电热毯内的温度传感器精度不够
o真空包对温度起到了明显的绝热和保温作用
·放热反应在湿铺之后120分钟结束，并在60°C以上保持了75分钟.
·在基层内外的温度差值为<2°C
·基层上的6个温度传感器的温度没有显著的不同
·在单项料上的2个温度传感器一直保持3-5°C低于其他温度传感器，这是由于在放热反应结束时，单项料缺少树脂的缘故
以下为温度传感器位置处基层的DSC测试结果
4.修补用树脂Ampereg21的固化信息
基層固化后，将会大幅度提高基层的机械和耐热性能；在5小时70-80°C和16小时50°C的固化条件下，固化后的基层都会获得相似的性能，但在低温条件下固化能够在低能耗和绝热技术条件下实现。
基层固化不必在湿铺后立即进行，可以允许加入其他符合材料而进行一齐固化。但最好提高温度固化在对基层进行表面处理和喷漆之前进行，在叶片脱模后必须等到基层温度冷却下来之后移走支撑托，以防止造成叶壳的不可逆形变。
在固化时，建议使用升温速度为10°C/小时的热风进行加热，以确保基层固化反应时的放热时间在加热升温温度之前，如果加热温度升高过快，会是树脂变软而造成基层变形。
结论
1.黏胶固化不能用作基层修补固化，因为黏胶固化不能达到基层修补固化所需的固化温度60°C
2.由于电热毯的类型不同，有些电热毯升温到60°C需要36分钟，因此在基层修补固化时需考虑电热毯的类型。
3.
·提高基层表面的温度能够加快电热毯的升温速度
·电热毯的升温速度与电热毯单位面积的加热功率有关，但电热毯制造商并没有充分考虑这一点。
·对于基层的加热速率并没有精确的数据支持
·对于基层修补层数对于固化温度并无不同
·在基层修补时在修补层外部和内部连接温度传感器对于温度监控有帮助。对基层内部和外部的温度能够进行清晰的比较。
5.下一步实验
·进一步确定基层修补在叶壳固化的哪个温度阶段进行
·进一步确定加热速率和固化温度对基层材料性能的影响
·优化最佳的加热固化升温曲线斜率
·研究最佳的加热固化温度而且得到最短的修补固化时间
·研究如何取消固化修补基层的电热毯，实现基层修补固化在黏胶固化中进行
·研究替代基层修补电热毯的工具
原因分析
叶壳在制作过程中，如果有缺陷需要修补，一般需要用电热毯加热1小时，然后将模具闭合进行黏胶加热，即修补部分继续在黏胶加热过程中固化，修补规范说明修补用的材料Ampreg21需要用电热毯加热1小时然后在黏胶加热时进行固化。
但在实际生产中，往往使用电热毯加热2小时，然后再进行在黏胶加热时进行固化。
使用电热毯加热1小时能符合工艺质量要求吗？对此问题，本实验来进一步证实使用电热毯的加热时间要求。
围堵措施
为了确保产品质量符合要求，特此规定如下
使用Ampreg21修补时，在本实验有最终结果之前，必需按照以下标准执行
60°C电热毯加热2小时
60°C电热毯加热4小时
实验范围
1.研究壳体修补的固化时间和温度
2.电热毯提供的实际温度
3.是否能节约修补的固化时间
实验过程
在壳体黏胶合模加热过程中，壳体表面的实际温度
在壳体合模进行黏胶固化过程中，在壳体接入3个温度传感器，测量壳体加热固化过程中的实际温度。
在叶壳固化完成进行脱模时，将3个温度传感器移除。
测量结果如下：
在壳体R15和R28温度没有达到60°C
在壳体R37是在黏胶固化快结束时，温度达到60°C并保持了40分钟
1.How long does it take to ramp up a standard heating blanket to a temperature of >60°C？ （Heating blanket for Shell repairs）电热毯需要多长时间升到60°C以上
This test was done with a scrap part of a blade shell （from stringer area） and two different types of heating blankets.本实验采用报废的壳体的一部分作为实验样品，并使用了两种型号的电热毯进行实验。
三个温度传感器放置在壳体和电热毯之间，并将温度传感器连接在数据采集器Grant 2010上。
所有三个温度传感器放置保持相同的间距，放置于较短电热毯的最后一个传感器将测量环境温度。
ThrQUEThe
·放置在较长电热毯（3.6m）的温度传感器在36分钟后达到了60°C，放置在较短电热毯（1.5m）在14分钟后达到了60°C
o当开始第二次测量时，壳体表面温度有所升高（23°C变为32°C）
o温度上升速度将近快了两倍，这是由于在壳体有效的单位面积获得了足够的热量。
·在壳体表面温度最低为20°C的极端条件下，长度较长的电热毯需要40分钟达到60°C
·壳体表面的温度能够控制在60°C以上，甚至可达到68-70°C，变差范围为±3°C
2.电热毯升到60°C和80°C以上的时间
放置同样的温度传感器在相同的壳体表面，并覆盖相同的电热毯，先将电热毯的温度设定为60°C，然后设定为80°C
Slincon电热毯升温速度很快，温度一致性较好，而且有比较大的升温范围，但温度传感器精度不高，每块电热毯之间温度变差较大，温度控制范围也较大，而且根据以前的使用经验它有短路和自燃的安全风险。
3.将Silicone电热毯设置到80°C，随着壳体加热的放热，壳体表面的温度如何变化
为了模拟壳体表面的固化放热效果，将2层1200gsm的三项玻璃纤维料和2层单项1200gsm以50/50的搭接方式进行湿铺，然后用电热毯进行加热固化。
6个温度传感器如下图放置在不同的湿铺层内，其中1个温度传感器放置在真空膜上与基层没有接触，另外将一个额外的温度传感器放在湿铺层外部测量环境温度。
·温度传感器的升温速度变慢了（2°C/min），但温控范围变窄（±2.5°C）.
·在修补基层上的温度只达到了设定温度的80%
o这可能是加热毯的加热能力所限或者是电热毯内的温度传感器精度不够
o真空包对温度起到了明显的绝热和保温作用
·放热反应在湿铺之后120分钟结束，并在60°C以上保持了75分钟.
·在基层内外的温度差值为<2°C
·基层上的6个温度传感器的温度没有显著的不同
·在单项料上的2个温度传感器一直保持3-5°C低于其他温度传感器，这是由于在放热反应结束时，单项料缺少树脂的缘故
以下为温度传感器位置处基层的DSC测试结果
4.修补用树脂Ampereg21的固化信息
基層固化后，将会大幅度提高基层的机械和耐热性能；在5小时70-80°C和16小时50°C的固化条件下，固化后的基层都会获得相似的性能，但在低温条件下固化能够在低能耗和绝热技术条件下实现。
基层固化不必在湿铺后立即进行，可以允许加入其他符合材料而进行一齐固化。但最好提高温度固化在对基层进行表面处理和喷漆之前进行，在叶片脱模后必须等到基层温度冷却下来之后移走支撑托，以防止造成叶壳的不可逆形变。
在固化时，建议使用升温速度为10°C/小时的热风进行加热，以确保基层固化反应时的放热时间在加热升温温度之前，如果加热温度升高过快，会是树脂变软而造成基层变形。
结论
1.黏胶固化不能用作基层修补固化，因为黏胶固化不能达到基层修补固化所需的固化温度60°C
2.由于电热毯的类型不同，有些电热毯升温到60°C需要36分钟，因此在基层修补固化时需考虑电热毯的类型。
3.
·提高基层表面的温度能够加快电热毯的升温速度
·电热毯的升温速度与电热毯单位面积的加热功率有关，但电热毯制造商并没有充分考虑这一点。
·对于基层的加热速率并没有精确的数据支持
·对于基层修补层数对于固化温度并无不同
·在基层修补时在修补层外部和内部连接温度传感器对于温度监控有帮助。对基层内部和外部的温度能够进行清晰的比较。
5.下一步实验
·进一步确定基层修补在叶壳固化的哪个温度阶段进行
·进一步确定加热速率和固化温度对基层材料性能的影响
·优化最佳的加热固化升温曲线斜率
·研究最佳的加热固化温度而且得到最短的修补固化时间
·研究如何取消固化修补基层的电热毯，实现基层修补固化在黏胶固化中进行
·研究替代基层修补电热毯的工具