職業(yè)院校航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理研究

隋永志 張歡 沈響

摘要：近年來，隨著“輕量化”趨勢的不斷發(fā)展，復(fù)合材料已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車制造、電子和建筑等領(lǐng)域，社會(huì)對復(fù)合材料人才的需求日益突出，大力培養(yǎng)具有復(fù)合材料實(shí)踐操作技能的新型人才已成為職業(yè)院校的主要目標(biāo)。本文通過分析航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的功能定位和教學(xué)項(xiàng)目，提出了航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的布局方案，并對航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的安全管理制度提出了建議。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室；實(shí)訓(xùn)室建設(shè)；管理

Keywords：composite material laboratory； laboratory construction； management

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的不同材料、不同形狀、不同性質(zhì)的物質(zhì)復(fù)合形成的新型材料。航空復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比模量高、抗疲勞、減震性能好、抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于飛機(jī)的垂直尾翼、水平尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩、機(jī)身和副翼、客艙內(nèi)飾材料等飛機(jī)部件。復(fù)合材料成為繼鋁、鈦、鋼之后飛機(jī)上的第四大結(jié)構(gòu)材料，在航空領(lǐng)域中的地位越來越重要。航空復(fù)合材料的發(fā)展，也帶動(dòng)了大量的人才需求，尤其是掌握復(fù)合材料制造工藝和復(fù)合材料維修技術(shù)的技能型人才。因此航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)就變得尤為重要，直接影響到職業(yè)院校的教學(xué)質(zhì)量和科研成果。實(shí)訓(xùn)教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，還可以使學(xué)生在以后的工作崗位上學(xué)以致用。以下就航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)與管理工作，談一些基本觀點(diǎn)和看法。

1 航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的功能定位

2016年4月江蘇省交通技師學(xué)院航空綜合實(shí)訓(xùn)室項(xiàng)目被列入國家“十三五”產(chǎn)教融合發(fā)展工程規(guī)劃，航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室是其重要模塊之一。航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室是學(xué)院教師深入鎮(zhèn)江航空產(chǎn)業(yè)園復(fù)合材料制造加工企業(yè)調(diào)研后，結(jié)合民用航空器維修培訓(xùn)機(jī)構(gòu)合格審定規(guī)定（CCAR147部）的相關(guān)要求，依托于學(xué)院原有實(shí)訓(xùn)條件，在金屬材料實(shí)訓(xùn)室、焊接與粘結(jié)實(shí)訓(xùn)室的基礎(chǔ)上而建成的。

航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室具備實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)和培訓(xùn)等多種功能。通過實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，學(xué)院能夠與鎮(zhèn)江航空產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)的航空企業(yè)開展深入合作，共享研發(fā)基地與人才培養(yǎng)基地，拓展、豐富“產(chǎn)教融合、校企合作、社會(huì)服務(wù)”的教學(xué)模式，滿足省內(nèi)各類用人單位的用人需求，航空復(fù)合材料企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)需求，提供高質(zhì)量的社會(huì)服務(wù)?！睹裼煤娇掌骶S修人員執(zhí)照管理規(guī)則》由CCAR66R2轉(zhuǎn)換為CCAR66R3之后，復(fù)合材料的地位越來越重要。航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的建立，為學(xué)院下一步申請世界技能大賽飛機(jī)維修項(xiàng)目國家集訓(xùn)基地以及CCAR147部民用航空器維修培訓(xùn)機(jī)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

2航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的教學(xué)項(xiàng)目

江蘇省交通技師學(xué)院航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室能夠開展復(fù)合材料層合板的制作、蜂窩加芯件和復(fù)合材料葉片的制作、四旋翼復(fù)合材料無人機(jī)的制作和裝配、ACR-3熱補(bǔ)儀的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修補(bǔ)以及復(fù)合材料的無損檢測等教學(xué)項(xiàng)目。

2.1復(fù)合材料層合板、蜂窩夾芯件的制作以及加工實(shí)訓(xùn)

本項(xiàng)目要求學(xué)生親手制作復(fù)合材料層合板、蜂窩夾芯件，并利用工具進(jìn)行加工，流程如圖1所示。通過此實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生熟悉和掌握復(fù)合材料的加工制作流程，掌握工具和設(shè)備的使用及注意事項(xiàng)。

2.2復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)修補(bǔ)實(shí)訓(xùn)

本項(xiàng)目要求學(xué)生對復(fù)合材料蜂窩夾芯件進(jìn)行挖補(bǔ)修復(fù)操作。通過此實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生熟悉和掌握ACR-3熱補(bǔ)儀的操作以及復(fù)合材料修補(bǔ)操作的注意事項(xiàng)。

2.3四旋翼復(fù)合材料無人機(jī)的制作和裝配

本項(xiàng)目要求學(xué)生利用無人機(jī)復(fù)合材料模具親手制作四旋翼無人機(jī)的碳纖維機(jī)體、機(jī)蓋、電池艙、電機(jī)艙、碳管、槳葉等，并進(jìn)行裝配。同時(shí)，根據(jù)教師的指導(dǎo)學(xué)生能夠調(diào)整無人機(jī)四軸的軸距，能夠進(jìn)行航電、飛控的安裝調(diào)試。通過此實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生掌握四旋翼無人機(jī)的加工工藝以及裝配和試飛的注意事項(xiàng)。

2.4復(fù)合材料的無損檢測實(shí)訓(xùn)

本項(xiàng)目要求學(xué)生利用便攜式膠接檢測儀對成型的蜂窩夾層件進(jìn)行無損檢測操作。通過此實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生了解無損檢測儀的工作原理，熟悉復(fù)合材料無損檢測的操作流程，掌握無損檢測的注意事項(xiàng)。

3航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的布置

江蘇省交通技師學(xué)院航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室建筑面積150平方米，可滿足30名左右學(xué)生上課需要。復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的布置打破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，結(jié)合復(fù)合材料加工工藝的特點(diǎn)，每步工藝操作均應(yīng)有單獨(dú)的、適宜的區(qū)域且各區(qū)域間具有物理分割?？紤]學(xué)院復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的實(shí)際情況和功能定位將實(shí)訓(xùn)室分為：復(fù)合材料蜂窩加芯板制作區(qū)、蜂窩切割區(qū)、零件修補(bǔ)區(qū)、固化區(qū)、材料耗材儲(chǔ)存區(qū)、復(fù)合材料打磨區(qū)、調(diào)膠區(qū)、復(fù)合材料作品展示區(qū)等八個(gè)區(qū)域，如圖2所示。

4航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室安全管理制度

管理制度的規(guī)范和健全是實(shí)訓(xùn)室正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。除了學(xué)院制定的實(shí)訓(xùn)室安全衛(wèi)生管理?xiàng)l例、學(xué)生守則等條例外，結(jié)合航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的加工工藝特點(diǎn)和特種設(shè)備的安全操作規(guī)范，制定了《航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室管理?xiàng)l例》、《航空復(fù)合材料特種設(shè)備安全管理制度》。具體內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室是實(shí)訓(xùn)教學(xué)場所，除相關(guān)管理人員及當(dāng)堂實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師和學(xué)生外，任何人未經(jīng)允許不得進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室。

（2）進(jìn)行樹脂有關(guān)的操作，必須戴膠手套，以免皮膚過敏。樹脂操作結(jié)束以后，需用肥皂清洗雙手。如果眼睛不慎接觸到樹脂，馬上用大量清水沖洗，嚴(yán)重者及時(shí)送醫(yī)院就醫(yī)。

（3）當(dāng)有大量樹脂泄漏時(shí)，先打開窗戶通風(fēng)，且注意煙火，再用沙子填埋后，及時(shí)清除。

（4）固化爐在運(yùn)行操作之前，要檢查箱體內(nèi)是否留有與工件無關(guān)的物品或人員在箱體內(nèi)。固化爐發(fā)生故障時(shí)，需由專業(yè)維修人員進(jìn)行檢查和修理。

（5）定期對固化爐進(jìn)行清潔和保養(yǎng)。清潔固化爐之前，要關(guān)閉總電源，防止觸電。嚴(yán)禁將爆炸性、可燃性物體放入固化爐箱體內(nèi)進(jìn)行加熱。

（6）離開實(shí)訓(xùn)室前要關(guān)掉電源，收好使用工具，用酒精清洗工具上的殘留樹脂，認(rèn)真打掃衛(wèi)生，關(guān)閉窗戶，并經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后，方可離開。

5 結(jié)束語

復(fù)合材料以其輕量、抗疲勞、比強(qiáng)度高以及良好的抗腐蝕性能等特點(diǎn)而備受青睞，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、建筑等領(lǐng)域。航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)恰好順應(yīng)了復(fù)合材料應(yīng)用發(fā)展的趨勢，為教師和學(xué)生提供了一個(gè)良好的實(shí)踐條件。同時(shí)，航空復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)開闊了教師的專業(yè)視野，豐富了教師的教學(xué)資源，也為學(xué)生參加世界技能大賽飛機(jī)維修項(xiàng)目航空復(fù)合材料維修模塊的訓(xùn)練提供了有力保障。

參考文獻(xiàn)

[1]楊華.職業(yè)院校汽車實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)踐與探索[A].遵義師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（8）.

[2]孫雨辰，季佳佳，馮蘊(yùn)雯.航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理進(jìn)展研究[J].航空制造技術(shù)，2013（17）：58-61.

[3]虞浩清，劉愛平.飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修理[J].北京：中國民航出版社， 2010（9）.

[4]王東.高等職業(yè)院校實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀[J].輕工科技，2016（12）：127-128.

作者簡介

隋永志，講師，研究方向?yàn)楹娇諒?fù)合材料制造與維修。