关键词：飞机零部件制造；胶接技术；发展概况；措施；未来趋势
前言
飞机的生产与制造是一项具有技术含量与极高工艺要求的工作，因此需要对相关技术进行持续的研究与创新。其中胶接技术是极为关键的一种，该技术最先兴起于国外，随后缓慢传入国内且得到了相当广泛的运用，但国内技术水平与西方发达国家相比尚且存在一定的差距，因此如何提升技术实力，值得思考。
1.飞机胶接技术发展概述
1.1国外飞机胶接技术现状
自全球航空事业起步，胶接技术就作为一种基础的飞机制造工艺得到了研发与利用。从上世纪飞机被研发出来后，胶接技术最先运用于飞机木质机翼缘条的衔接。至上世纪40年代，英国首次在“大黄蜂”飞机中运用了该项技术。进入本世纪，大型飞机包括美国的L-1011、波音737、747、787、C-130、C-141A、KC-135，欧洲的A300、A320、A380，俄罗斯的伊尔76、86等都不约而同地选择了胶接结构。从胶接技术在全球范围内的发展水平看，其在欧美等发达国家的创新程度较高，使得胶接体系的耐久性得到持续的提升，胶接件的安全性也得到了有力的保证。就最新型的波音787飞机来说，它利用纤维复合材料构件取代了传统飞机制造模式中常用的金属构件，进而达到控制结构重力的作用，在此过程中胶接结构发挥了非常关键的作用。毫无疑问，胶接技术在飞机制造领域中的推广范围会进一步拓展，其使用率也会不断攀升。
1.2国内飞机胶接技术现状
国内引进胶接技术用于飞机制造，最初是为了生产军用飞机，自胶接技术在我国落地后，其在军用飞机生产领域的技术水平已经直逼发达国家水平，国内在胶接技术创新过程中所推出的SY、J、JX以及DG系列等胶粘剂体系成为了军用飞机不可缺少的重要助力。然而，与之相对的民用飞机生产领域对该技术的利用却不够充分，这是民用、军用飞机二者本身在损伤容限、飞行安全度、飞机使用年限等层面上表现出一定的差距，因此对用于生产的胶粘剂力学性能、耐久性等也提出了差异化的需求。目前国内胶接技术及相关结构运用于民用飞机生产的显著成果仅仅表现在国产运-7、运-12、新舟60飞机等螺旋桨民用飞机中。正因如此，国内民用飞机生产尚且缺乏对胶接技术进行成熟运用的丰富经验，其在大型民用飞机中的利用可以说尚未真正展开。尽管国内的喷气式客机可以说是飞机生产领域的重大成就，支线客机ARJ-21也已顺利完成首飞，但该品牌飞机所用的胶接技术还是直接引自于国外。由此可见，国内胶接技术需要加大对胶粘剂与树脂基复合材料胶接等的研发力度，不断提升胶接体系的耐使用性以及可靠性。
2.促进飞机胶接技术发展的措施
2.1提高胶接结构的耐久性
和专业的军用飞机相比，民用机有一个很显著的特征就是其使用年限要求更短，例如军用飞机要求达到5000小时的航行时间总数，民用飞机却要在此基础上增加1000小时，这就要求飞机制造商加强胶接技术的创新工作，不断提升相关结构的耐久性。
2.2开拓新材料胶接技术
由于民用飞机的生产需要消耗大量成本，因此生产商需要采取合理措施对控制制造成本，并且采取先进技术工艺提升飞机质量。在此过程中，需要加大对轻质高强生产材料——比如铝锂合金、复合材料等进行科学利用，同时加大对复合材料胶接蜂窝结构、聚芳酰胺增强铝层压板(ARALL)结构、铝锂合金胶接结构与先进室温固化胶接结构等的研发力度。
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2.3简化胶接固化工艺
在现代飞机生产行业中，尽管胶粘剂具有相对可靠的质量，但却具有韧性不强、固化温度较高、固化工艺相对复杂等缺陷。在胶接技术持续进步的背景下，国外胶粘剂公司逐步研究出了更优质的高（175℃）、中（120℃）温固化胶粘剂，但是由于现代工艺存在操作过于简单的问题，这就要求对中、低温甚至常温固化的、高品质的胶粘剂体系做更深入的研究探讨。
2.4开拓胶接件的质量检测方法
对于现代常用的胶粘剂体系的实际运用来说，因为将其运用在飞机生产在生产过程时表现出了质量稳定性不强的问题，但胶接件在固化结束后又面临着特定检测工艺的限制，不能更精确地对部件胶缝的连接效果加以判断，导致质量隐患的存在。基于此，相关单位不断完善检验标准体系，做好对无损检测工艺的研发与创新。
2.5进一步完善计算机辅助胶接技术
为帮助胶接体系充分发挥其制造优势，可以引入计算机辅助胶接技术，进而发挥辅助功能。该项技术的实施包括了以下几个核心步骤。其一是用CAD/CAE/CAM技术等对零部件进行加工、对胶接工装进行设计与制造；其二，计算机辅助完成被粘件的表层清理——如对槽液配制进行精密监控、对制备完成的胶接件外表做准确的查验与测试；其三，对胶粘剂和底胶建立计算机辅助验收检验系统；由计算机辅助完成胶接固化密封系统自动检漏及固化实时监控，逐步实现针对包括固化时间、固化温度、固化压力等的分步控制、自适应控制等；胶接构件的胶接质量采用计算机辅助智能化无损检测鉴定，所有信息及记录均自动制成文件；运用计算机集成化技术，实现胶接全过程计算机辅助管理控制。唯有在有序落实这一系列程序任务的基础上，才能使得技术优势得到全面的体现，进而确保飞机生产质量。
3.飞机胶接技术未来发展趋势
在现代社会中，民用飞机已经成为了群众往来出行的基本交通工具类型，它承载着巨大的运人载物任务量，为了给旅客提供良好的出行体验，必须强调民用飞机的可靠性及舒适度。结合胶接技术在当前的发展概况看，其在表现巨大生产优势的同时也具有一定的技术推广阻碍。接下来一段时间内，胶接技术的创新应该将提升产品安全性、减少生产制造的经济成本、促进批量化生产等作为重要目标。当前，许多大型民用客机面临着一定的市场竞争，但垄断现象相对明显——国际市场基本被美国波音公司和欧洲空中客车（空客）公司两者垄断，而这两家所产出的新型飞机基本都选择了一定数量的轻质混合材料作为材料——这包括新型铝锂合金和碳纤维增强塑料（CFRP）以及优质的复合材料等，这就有效提升了飞机质量。但在这些材料的运用过程中，结构胶粘剂是一种重要的辅助材料，尤其是在大型运输机、客机建设规模持续扩大的背景下，胶接技术在力学性能、耐高温性、耐久性等指标上尤其形成了令人欣喜的成就。在低空领域进一步开放的局势下，民用公务机会成为航空领域的下一个攻坚目标，胶接技术的发展又会面临新的挑战。
结语
综上所述，加强对飞机零部件制造中胶接技术的应用的探讨，意义重大。相关工作人员需要明确国外、国内飞机胶接技术发展现状；在此基础上提出促进飞机胶接技术发展的措施，提高胶接结构的耐久性，开拓新材料胶接技术，简化胶接固化工艺，开拓胶接件的质量检测方法，进一步完善计算机辅助胶接技术。
参考文献
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论文作者:冯乃东
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期
论文发表时间:2020/5/7