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关于飞机制造中的结构材料选择问题（复合材料篇）

复合材料篇
这个材料比较广泛，甚至钢筋混凝土、灌塑处理过的天然木材、玻璃纤维增强的水泥都可以称为复合材料。我们这里讨论的仅仅限于玻璃钢和碳纤维增强的树脂。由于碳纤维材料比较贵，超轻型飞机上还没到非要用哪东西不可的程度，所以也不考虑。再说碳纤维也只是强度比较高其他工艺和玻璃钢一样的，我们下面只谈论玻璃钢。

玻璃钢这个东西可以说简单，也可以说复杂。你在市场上通常难以找到现成的型材，但你需要的形状这些材料都可以很容易得做出来。做这个东西很容易，但做好这个也需要化相当大功夫。

国内的原材料供应相当充足，但也相当混乱。多数小商贩不清楚他们卖的啥东西，甚至工厂的那些销售人员也多半是半通不通。有些专门销售玻璃钢原材料的店，他们可以提高全套的材料和设备，这些老板一般亲力亲为，比较懂行。不过呢，多数材料只有自己试用过才清楚好坏，不能把信心全寄托在供应商那。


由于玻璃钢材料节点构造会比较复杂，而它的制成品也不需要节点，加之玻璃钢很容易成型为任意形状，所以玻璃钢做的飞机的构造会和普通材料造的很不一样——通常是大块整体式的，而不是常见的由很多小部件组合起来的构造。所以在考虑飞机结构的问题时候，很多人难以在思维方式上转过弯来。

由于玻璃钢优越的成型能力，导致考虑用它做的飞机通常都会是高度流线型的高性能飞机。网上能找到的玻璃钢的超轻型飞机图纸很少，我手头的只有Q2。当然理论上讲，KR这样的木头飞机完全可以用玻璃钢造，但用玻璃钢造完全没必要造成KR那样的低能的飞机——造低性能的和造高性能的要花同样的时间和更多的材料，干吗还造低能的呢？

大块整体式的构造，加上丰富的曲面，这意味着你恐怕也要一些相当大的模具才能做出产品。
个人当然很难拥有工厂哪种大型的模具了。一般是利用泡沫削成内部填充物充当模具，然后在外面包裹上玻璃钢，利用玻璃钢固化时的收缩绷紧在泡沫上，还可以在外面再包上光滑的薄膜利用负压将玻璃钢表面压光。这样虽然表面没有用硬模具压出来的那么规整，但一般也够用了。



市场上能找到的成型玻璃钢材料：
玻璃纤维板：一般用于制造印刷电路板，市场常见，一般做雕刻的店里面都有些存货。我见过的最厚的板子不会超过10mm，做电力行业上的绝缘衬垫板。
还有一种树脂浸渍的板子，内部是牛皮纸的。这种板子电器上也常用，强度要差一点，不要和玻璃纤维板混淆。
但平面板通常在玻璃钢飞机上用得很少，即使要，临时现场造也不难。所以这材料多半是用做木板或者金属板的替代品（比如仪表盘），或者做模具中的加强芯板。

玻璃纤维管（也有实心棒）：有很多厂家生产，通常用来替代铝管和木杆。用途很广。比如低成本的钓鱼杆（高端的都是碳纤维的）、台球杆、帐篷蚊帐支杆、航模的杆件等等。不过直径都比较细，没达到做飞机的尺寸（达到做飞机的尺寸时通常都有钢管可用）。
专门去做大尺寸的杆子难度倒不是很高，但前面已经说了，用小部件组合不是造玻璃钢飞机的好方法。


唯一值得用玻璃钢杆子去造可能是动力三角翼的翼面，节点比较少而且容易处理。当然咯，即使造三角翼，也没必要按铝管子的哪种思路去套，可以直接用玻璃钢造出整体的前缘D形盒，更简单而且性能更好强度更高。

强度问题：
单纯的普通玻璃钢本身不会比航空用木材强多少（当然最好的玻璃钢肯定比最好的木材强）。但玻璃钢有优越的成型能力，它可以做成各种复杂的夹芯和空间构造，而且不需要木制品那样的节点，这导致玻璃钢的制成品可以轻易比木材强很多倍（或者同样强度下轻很多）。此外，玻璃钢和铝材一样是工业材料，意味着它不像木材那样强度离散性大，且容易被使用。

不错，有没有实践方面的资料？

玻璃纤维板倒是一个不错的材料,也许和木材混合使用可以解决材料难找的问题.

好东西，收藏也，谢谢楼主提供好的讯息！谢谢！
FRP用在电路板的不建议使用，
一为太细没结构强度，
二为易剥开，因为纤维太细，席与席之间无抓合力。

用Q1/2的技术去造KR-1/2多半会超重.

个人感觉玻璃钢重量太大，我见过玻璃钢的座椅、游艺船、垃圾桶等成品，实际重量都比想象的重

[quote]原帖由 [i]hanjian3927[/i] 于 2008-7-17 22:09 发表 [url=http://www.cnfunfly.com/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=15104&ptid=1427][img]http://www.cnfunfly.com/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
个人感觉玻璃钢重量太大，我见过玻璃钢的座椅、游艺船、垃圾桶等成品，实际重量都比想象的重 [/quote]


这个可以理解。 我还见过用碳纤维造的比木头造的还要重的呢。

复合材料

复合材料有许多优点，但事物总会有两面性。
复合材料最大的风险是结构中出现材料的隐蔽性分层问题，并且这类问题肉眼发现不了，也难被现有的仪器探测。
实际应用过程中，树酯类在加工过程中的脱泡非常重要！没有优异的脱泡处理，树酯在对纤维浸润过程会产生或大或小的气泡，这些气泡在老化过程后将固定于符合材料中，有可能导致材料分层，产生严重隐患。

学习了，看过老外造F1的外壳（碳纤维），是需要在真空状态下固化的

很早前在“航空知识”看到过介绍制造Q2的文章，好像是在纤维布上一层层涂抹环氧树脂的同时用超声波振荡机对其振荡使其微小的气泡释出，然后才进烤室固化。

复合材料做，要多练习压纱．也可以用木模压制，这样就很少有气泡．smile01.gif smile01.gif

[quote]原帖由 [i]376136171[/i] 于 2008-9-21 11:23 发表 [url=http://www.cnfunfly.com/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=20550&ptid=1427][img]http://www.cnfunfly.com/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
复合材料做，要多练习压纱．也可以用木模压制，这样就很少有气泡．smile01.gif smile01.gif [/quote]


[font=SimSun][size=12pt]这是手积法，还有[/size][/font][font=細明體][size=12pt]RTM[/size][/font][font=SimSun][size=12pt]的，还要抽真空呢！[/size][/font]

[quote]原帖由 [i]飞鼠[/i] 于 2008-8-23 00:45 发表 [url=http://www.cnfunfly.com/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=18400&ptid=1427][img]http://www.cnfunfly.com/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
很早前在“航空知识”看到过介绍制造Q2的文章，好像是在纤维布上一层层涂抹环氧树脂的同时用超声波振荡机对其振荡使其微小的气泡释出，然后才进烤室固化。 [/quote]
　　看过很早以前的“航空知识”？还记得那个日本老人用云杉木做的屯所飞板吗？有哪位见过的传上来好吗？谢过！

自己动手,丰衣足食

[quote]原帖由 [i]hanjian3927[/i] 于 2008-7-17 22:09 发表 [url=http://www.cnfunfly.com/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=15104&ptid=1427][img]http://www.cnfunfly.com/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
个人感觉玻璃钢重量太大，我见过玻璃钢的座椅、游艺船、垃圾桶等成品，实际重量都比想象的重 [/quote]

其实为了降低成本，这些东西经常不是用环氧树脂，多数是用尿醛树脂。
由于强度不是很强，就要做好多层，所以重量就大了。
环氧树脂最便宜的时候得8000元一吨。现在可不止！！！

大家值得注意和是：环氧树脂的价格，也是实体经济活跃度一个晴雨表（）。

环氧树脂8000元一吨，好便宜呢，那还有呀...!!

不过做一台飞机要用到一吨的环氧树脂吗??四分之一就够了吧~~smile01.gif

现在大陆的价格大概是18～23元/KG左右。。本来应该随着石油价格大幅度下跌而降一些的。。但还没看到降的动静。
也许现在在国外采购会比较便宜？

学习了smile0.gif 过几天去玻璃钢厂看看smile01.gif smile01.gif

[quote]原帖由 [i]海上翼[/i] 于 2008-12-31 23:26 发表 [url=http://www.cnfunfly.com/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=28306&ptid=1427][img]http://www.cnfunfly.com/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
现在大陆的价格大概是18～23元/KG左右。。本来应该随着石油价格大幅度下跌而降一些的。。但还没看到降的动静。
也许现在在国外采购会比较便宜？ [/quote]

18~23元/kg呀, 那很便宜呀...