美國空軍引入復合材料激光粘接檢驗技術

       激光粘接檢驗（Laser bond inspection，LBI）與粘接過程控制相結合能夠顯著促進并實現一級粘接復合材料結構件的技術轉化。

 

       復合材料結構，使用粘接劑連接，而非傳統的鉚釘或緊固件連接，因此，需要一種新的檢測方法來驗證復合材料連接的強度和安全性。

 

       LBI是一種通過探測由高能脈沖激光激發的應力波來查驗不合格連接的無損檢測手段。

 

       一個微小的連接缺陷將在脈沖探測時破裂，而一個合格的標準連接則將在脈沖激勵后保持不變。不合格的粘接缺陷可能是由于膠粘劑混合不勻、表面處理不當或雜質造成的。

 

       LBI是唯一一種可靠且成熟的評價復合材料結構粘接完整性、檢測弱結合缺陷（兩個表面能緊密接觸，但沒有正確結合的粘合線缺陷）的檢測方法。

 

       美國空軍研究實驗室（AFRL）材料和制造局結構組主管Andrea Heldrea表示：“這項技術成果凝聚了包括美國空軍、波音公司、LSP技術公司以及主要的航空航天原設備制造商超過10年的通力合作和研究開發。然而，研究遠沒有結束。目前，研究主要是在多個典型飛機結構件和原型光纖傳輸系統中對該技術進行驗證，以擴大其使用范圍。”

 

       該領域下一步的研究包括復合材料粘接一體化技術的數據分析。同時，需要通過測試來定義更多材料、厚度和連接設計，從而更好的將該技術平臺推廣到其他領域。另外，激光粘接檢驗單元也需要進行硬件升級，以提高生產條件下的可用性。 

 

        該技術與美國國防高級研究計劃署的一個粘接過程控制研究項目都是在航空航天領域啟用粘接復合材料結構件的關鍵步驟。

 

       而要獲得節省制造周期、擴大該技術應用機型范圍的新方法則需面臨更大的挑戰。LBI使粘接復合材料結構件的應用成為可能，這是該領域技術在正確前進方向上邁出的一大步。