本發(fā)明涉及熱塑性材料的修補方法領域，具體涉及一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料缺陷的方法。

背景技術：

熱塑性復合材料具有很多獨特的優(yōu)點，如韌性高、抗沖擊性能好、耐腐蝕性好，材料利用率高，無貯存時間限制，可重復加工等。近年來，熱塑性復合材料已經(jīng)在汽車、電子、電器、醫(yī)藥、建材、裝飾材料等行業(yè)得到了廣泛的應用，但在長時間使用過程中或對于特殊結構，熱塑性復合材料結構局部區(qū)域可能發(fā)生分層、裂紋、斷裂等缺陷；但由于熱塑形復合材料結構多采用一體成型工藝，整體結構替換將造成巨大的損失和浪費，因此急需尋求一種復合材料局部修補的方法來大幅提高結構使用壽命，降低使用成本。復合材料結構修補的基本目的是在最短時間內用最少的花費使復合材料結構恢復完整性，修補所用材料應與原結構的強度和剛性相匹配，同時盡可能不增加材料的重量。目前對于熱塑性復合材料的修補按修補填充材料主要可分為原料熔接和膠接兩種。

原料熔接法目前可采用磁感應法，超聲焊接法，旋轉振動焊接法和惰性氣體下的焊接法。此類方法由于修復點與原本材料一致，所有化學性質、熱性質均保持不變，從而所獲得的結合點普遍具有極好的機械性能, 結點質量高。此法的另一優(yōu)點是, 熱源只使最接近熱載體表面的材料融熔, 而不會使待修復結構變形。

磁-熱感應法是用一個或多個鐵磁線圈感應出強磁場。此方法應用范圍較廣，但由于感應加熱范圍的限制，對特殊復雜結構的局部修補存在很大困難；其次，此方法需在修補界面間放置鋼片，對于厚度較薄或缺陷位置不規(guī)則的區(qū)域很難實現(xiàn)鋼片的放置；再次，對于非斷裂缺陷，運用此方法可能存在由于無法兩側加壓，從而無法修補的問題。

超聲焊接法是利用振動的焊接頭將機械能轉化成熱能,此方法適用于對由沖擊造成的缺陷進行補釘型修補。目前已有手提式焊接工具，修補過程簡單快捷。但是，該法目前還不能對對接缺陷進行修復如裂紋，斷裂等。

旋轉振動法為利用旋轉振動在待修補界面上將機械能轉化為熱能，該方法可實現(xiàn)斷裂型對接缺陷的修復，但對于非完全斷裂的局部裂紋無法實現(xiàn)修補。

膠接法是較為常用的熱塑性復合材料局部修補技術，主要為通過膠接、鋪層、加壓固化等過程使零件恢復原來的設計要求及外形一般包括注射、補片和換芯修補等。

填充主要針對復合材料邊緣開膠、分層及孔洞等損傷或缺陷，修補所用工具設備較簡單，甚至室溫下即可進行修補，但其對高強度、高應力要求區(qū)域不能使用。貼補法則是在損傷結構的外部通過膠接來固定一個外部貼補片來恢復結構強度、剛性及設計要求，但這種方法會破壞材料的外形，對外形精度要求不高的零件可以使用。

中國專利CN102922834A公開了一種熱塑性復合材料開孔制件的補強片設計及補強方法，采用與開孔部位形狀大小相匹配的徑向纖維軌跡層合環(huán)向纖維軌跡層的補強片對開孔制件進行補強。中國專利CN102935721A公開了一種纖維復合材料開孔制件的補強片設計及補強方法。挖補法則是一種應用范圍最廣的修補方法，但對操作者和外部條件的要求也更高，首先需要去除缺陷或損傷的部位，再采用斜接法或階梯法進行填補，固化過程需要對整體結構在真空環(huán)境中加溫加壓以保證產(chǎn)品質量與外形恢復?？偠灾瑢τ谀z接法對復合材料進行修復仍存在固化時間長、工藝過程復雜、與原材料相容性差等問題。中國專利CN103770346A公開了一種熱塑性蜂窩板的修復方法，主要修補步驟包括，定位，鋸切，填補，燙平。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種利用超聲波的聲學效應對不同結構復合材料的缺陷進行微創(chuàng)修復的利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料缺陷的方法。

本發(fā)明采取的技術方案是：一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料缺陷的方法，包括如下三種修復方法及其修補步驟

一、局部分層缺陷的修復

步驟1：對待修復復合材料分層位置進行檢測，確定分層位置；對復合材料分層區(qū)兩側進行鉆孔，孔隙直徑范圍為200-3000μm，制造出開放型缺陷模式；配制與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用；

步驟2：利用超聲-熱復合系統(tǒng)將樹備用脂膠加熱至可流動狀態(tài)，為樹脂熔融溫度以上0～50℃，置于預制孔處；利用超聲工具在預制孔旁施加超聲振動，超聲振幅3-40μm，超聲頻率20-80kHz；在超聲作用下具有流動性的樹脂膠沿孔隙填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂由另一側孔隙流出；繼續(xù)施加超聲5～60s，停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂可在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟3：對修補區(qū)進行固化處理，固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力，超聲間隔為1～30s,施加時間為1～2min，超聲振幅為3～40μm，超聲頻率20-80kHz；

二、孔邊分層缺陷的修復

步驟1：利用超聲-熱復合系統(tǒng)將樹脂膠加熱至可流動狀態(tài)，為樹脂熔融溫度以上0～50℃放置于孔邊分層區(qū)表面；此時利用超聲工具施加超聲振動，超聲振幅3-40μm，超聲頻率20-80kHz；在超聲作用下具有流動性的樹脂膠填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂不再填入，繼續(xù)施加超聲5～60s，停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂可在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟2：對修補區(qū)進行固化處理，固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為1～30s,施加時間為1～2min，超聲振幅為3～40μm，超聲頻率20-80kHz。固化后采用機械方法除去多余樹脂膠；

三、夾層結構復合材料承載層裂紋及破損的修復

步驟1：將與待修復熱塑性材料同質或異質的樹脂制備為相同顏色及狀態(tài)，且直徑為0.5～3mm的絲狀，作為修補填充材料；將超聲-熱系統(tǒng)加熱至樹脂材料熔化溫度以上0～150℃；將絲狀填充材料置于待修復位置，利用超聲工具將絲狀填充材料加熱熔化；施加超聲振動，超聲振幅3-40μm，超聲頻率20-80kHz，熔化的填充材料可在超聲作用下迅速填充至待修復裂紋及破損區(qū)域內，與原結構材料發(fā)生結合；持續(xù)超聲作用，使填充材料與原母材良好結合，并利用超聲工具對修復區(qū)表面進行碾壓，使表面平整；

步驟2：對填料后的表面進行表面處理，使修復表面恢復原有形貌，使修復后表面實現(xiàn)90%以上的還原。

作為一種優(yōu)選的技術方案：所述的超聲工具包括溫度傳感器、超聲工具頭、不銹鋼保護罩及散熱孔、加熱器、壓電陶瓷、聲極變幅桿以及冷卻空氣及電纜入口；所述溫度傳感器置于超聲工具的前端，溫度傳感器的前端外側設有超聲工具頭，后端穿過不銹鋼保護罩及散熱孔接有聲極變幅桿，且溫度傳感器兩側設有加熱器；聲極變幅桿另一端接有壓電陶瓷，壓電陶瓷與外側冷卻空氣及電纜入口相接；所述的超聲工具可輸出頻率為20～80kHz，振幅為3～40μm。

作為一種優(yōu)選的技術方案：所述的利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料缺陷的方法除適用于熱塑性復合材料外，同樣適用于熱塑性材料。

本發(fā)明的有益效果是：（1）利用超聲波誘導填縫的作用可實現(xiàn)內部局部分層缺陷的微創(chuàng)修復，修復過程不需要對破損區(qū)域進行挖除，修復后原結構基本不發(fā)生變化，最大程度上維持原結構的使用性能；（2）超聲波可促進材料的流動性及潤濕性，對于粘性較大的樹脂材料作用更加明顯，因此可降低修補溫度，提高結合強度，避免材料的過熱氧化等問題；（3）修復過程在大氣環(huán)境下進行，設備靈活，小巧，工藝過程簡單；（4）一次填料時間僅需30～60s，可大大提高修補效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的利用超聲波-熱原位修補局部分層缺陷的過程示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的利用超聲波-熱原位修補孔邊分層缺陷的過程示意圖；

圖3為本發(fā)明提出的利用超聲波-熱原位修補承載層裂紋及破損缺陷的過程示意圖；

圖4為本發(fā)明使用的超聲工具結構示意圖；

圖中：1溫度傳感器、2超聲工具頭、3不銹鋼保護罩及散熱孔、4加熱器、5壓電陶瓷、6聲極變幅桿、7冷卻空氣及電纜入口、a超聲工具、b樹脂膠、c預制孔、d纖維層、e分層區(qū)、f樹脂層、g樹脂絲、h泡沫樹脂層、j樹脂承載層。

具體實施方式

為了進一步說明本發(fā)明，下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。

參考附圖，一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料缺陷的方法，包括如下三種修復方法及其修補步驟

局部分層缺陷的修復

步驟1：對待修復復合材料分層位置進行檢測，確定分層位置；對復合材料分層區(qū)兩側進行鉆孔，孔隙直徑范圍為200-3000μm，制造出開放型缺陷模式；配制與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用；

步驟2：利用超聲-熱復合系統(tǒng)將樹備用脂膠加熱至可流動狀態(tài)，為樹脂熔融溫度以上0～50℃，置于預制孔處；利用超聲工具在預制孔旁施加超聲振動，超聲振幅3-40μm，超聲頻率20-80kHz；在超聲作用下具有流動性的樹脂膠沿孔隙填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂由另一側孔隙流出；繼續(xù)施加超聲5～60s，停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂可在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟3：對修補區(qū)進行固化處理，固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力，超聲間隔為1～30s,施加時間為1～2min，超聲振幅為3～40μm，超聲頻率20-80kHz；

孔邊分層缺陷的修復

步驟1：利用超聲-熱復合系統(tǒng)將樹脂膠加熱至可流動狀態(tài)，為樹脂熔融溫度以上0～50℃放置于孔邊分層區(qū)表面；此時利用超聲工具施加超聲振動，超聲振幅3-40μm，超聲頻率20-80kHz；在超聲作用下具有流動性的樹脂膠填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂不再填入，繼續(xù)施加超聲5～60s，停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂可在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟2：對修補區(qū)進行固化處理，固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為1～30s,施加時間為1～2min，超聲振幅為3～40μm，超聲頻率20-80kHz。固化后采用機械方法除去多余樹脂膠；

夾層結構復合材料承載層裂紋及破損的修復

步驟1：將與待修復熱塑性材料同質或異質的樹脂制備為相同顏色及狀態(tài)，且直徑為0.5～3mm的絲狀，作為修補填充材料；將超聲-熱系統(tǒng)加熱至樹脂材料熔化溫度以上0～150℃；將絲狀填充材料置于待修復位置，利用超聲工具將絲狀填充材料加熱熔化；施加超聲振動，超聲振幅3-40μm，超聲頻率20-80kHz，熔化的填充材料可在超聲作用下迅速填充至待修復裂紋及破損區(qū)域內，與原結構材料發(fā)生結合；持續(xù)超聲作用，使填充材料與原母材良好結合，并利用超聲工具對修復區(qū)表面進行碾壓，使表面平整；

步驟2：對填料后的表面進行表面處理，使修復表面恢復原有形貌，使修復后表面實現(xiàn)90%以上的還原。

所述的超聲工具包括溫度傳感器1、超聲工具頭2、不銹鋼保護罩及散熱孔3、加熱器4、壓電陶瓷5、聲極變幅桿6以及冷卻空氣及電纜入口7；所述溫度傳感器1置于超聲工具的前端，溫度傳感器1的前端外側設有超聲工具頭2，后端穿過不銹鋼保護罩及散熱孔3接有聲極變幅桿6，且溫度傳感器1兩側設有加熱器4；聲極變幅桿6另一端接有壓電陶瓷5，壓電陶瓷5與外側冷卻空氣及電纜入口7相接；所述的超聲工具可輸出頻率為20～80kHz，振幅為3～40μm。

所述的利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料缺陷的方法除適用于熱塑性復合材料外，同樣適用于熱塑性材料。

參考附圖1到附圖4對本發(fā)明的具體實施例進行詳細列述：

具體實施例1：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料局部分層缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

步驟1：采用熱塑性復合材料為碳纖維增強環(huán)氧樹脂層合復合材料；采用預制分層缺陷的方式，將分層布置于表面第5層處，分層長度為15mm；采用復合材料專用加工鉆頭對分層區(qū)兩側進行鉆孔，孔隙直徑200μm，制造出開放型缺陷模式。配置與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用，樹脂膠為環(huán)氧樹脂與稀釋劑及固化劑的混合膠體；

步驟2：在室溫下將具有一定粘度的流態(tài)樹脂膠至于預制孔處；此時利用超聲工具施加超聲振動，超聲振幅為3μm，超聲頻率為20kHz,在超聲作用下具有流動性的樹脂膠沿孔隙填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂由另一側孔隙流出，繼續(xù)施加超聲5s；停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂可在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟3：對修補區(qū)采用局部電磁加熱加壓的方式在110℃進行固化處理，固化溫度時間為1h。固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為30s,施加時間為30s，超聲振幅為3μm，超聲頻率為20kHz。

具體實施例2：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料局部分層缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

步驟1：采用熱塑性復合材料為碳纖維增強環(huán)氧樹脂層合復合材料；采用預制分層缺陷的方式，將分層布置于表面第5層處，分層長度為15mm；采用復合材料專用加工鉆頭對分層區(qū)兩側進行鉆孔，孔隙直徑100μm，制造出開放型缺陷模式。配置與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用，樹脂膠為環(huán)氧樹脂與稀釋劑及固化劑的混合膠體；

步驟2：在室溫下將具有一定粘度的流態(tài)樹脂膠至于預制孔處；此時利用超聲工具施加超聲振動，超聲振幅為10μm，超聲頻率為50kHz,在超聲作用下具有流動性的樹脂膠沿孔隙填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂由另一側孔隙流出，繼續(xù)施加超聲30s；停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂可在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟3：對修補區(qū)采用局部電磁加熱加壓的方式在110℃進行固化處理，固化溫度時間為1h。固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為1s,施加時間為1s，超聲振幅為10μm，超聲頻率為50kHz。

具體實施例3 ：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料局部分層缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

步驟1：采用熱塑性復合材料為碳纖維增強環(huán)氧樹脂層合復合材料；采用預制分層缺陷的方式，將分層布置于表面第5層處，分層長度為15mm；采用復合材料專用加工鉆頭對分層區(qū)兩側進行鉆孔，孔隙直徑3000μm，制造出開放型缺陷模式。配置與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用，樹脂膠為環(huán)氧樹脂與稀釋劑及固化劑的混合膠體；

步驟2：在室溫下將具有一定粘度的流態(tài)樹脂膠至于預制孔處；此時利用超聲工具施加超聲振動，超聲振幅為40μm，超聲頻率為80kHz,在超聲作用下具有流動性的樹脂膠沿孔隙填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂由另一側孔隙流出，繼續(xù)施加超聲60s；停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂可在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟3：對修補區(qū)采用局部電磁加熱加壓的方式在110℃進行固化處理，固化溫度時間為1h。固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為15s,施加時間為2min，超聲振幅為40μm，超聲頻率為80kHz。

具體實施例4：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料孔邊分層缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

步驟1：采用熱塑性復合材料為碳纖維增強環(huán)氧樹脂層合復合材料；采用直徑為10mm復合材料專用鉆頭對復合材料進行鉆孔，并對孔邊層間進行剝離分層，分層周長10mm，分層深度5mm。配置與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用，樹脂膠為環(huán)氧樹脂與稀釋劑及固化劑的混合膠體，將樹脂膠置于孔邊分層區(qū)區(qū)域；此時里超聲工具施加超聲振動，超聲振幅為3μm,超聲頻率為80kHz,在超聲作用下具有流動性的樹脂膠填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂不再填入，繼續(xù)施加超聲30s；停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂已在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)。

步驟2：對修補區(qū)采用局部電磁加熱加壓的方式進行固化處理，固化溫度為110℃，固化時間1h,固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為30s,施加時間為30s，超聲振幅為3μm, 超聲頻率為80kHz。

具體實施例5：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料孔邊分層缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

步驟1：采用熱塑性復合材料為碳纖維增強環(huán)氧樹脂層合復合材料；采用直徑為10mm復合材料專用鉆頭對復合材料進行鉆孔，并對孔邊層間進行剝離分層，分層周長10mm，分層深度5mm。配置與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用，樹脂膠為環(huán)氧樹脂與稀釋劑及固化劑的混合膠體，將樹脂膠置于孔邊分層區(qū)區(qū)域；此時里超聲工具施加超聲振動，超聲振幅為10μm,超聲頻率為40kHz,在超聲作用下具有流動性的樹脂膠填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂不再填入，繼續(xù)施加超聲5s；停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂已在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟2：對修補區(qū)采用局部電磁加熱加壓的方式進行固化處理，固化溫度為110℃，固化時間1h,固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為1s,施加時間為15s，超聲振幅為10μm, 超聲頻率為40kHz。

具體實施例6：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料孔邊分層缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

步驟1：采用熱塑性復合材料為碳纖維增強環(huán)氧樹脂層合復合材料；采用直徑為10mm復合材料專用鉆頭對復合材料進行鉆孔，并對孔邊層間進行剝離分層，分層周長10mm，分層深度5mm。配置與原復合材料成分完全相同的樹脂膠備用，樹脂膠為環(huán)氧樹脂與稀釋劑及固化劑的混合膠體，將樹脂膠置于孔邊分層區(qū)區(qū)域；此時里超聲工具施加超聲振動，超聲振幅為40μm,超聲頻率為20kHz,在超聲作用下具有流動性的樹脂膠填入分層區(qū)，持續(xù)超聲至樹脂不再填入，繼續(xù)施加超聲60s；停止超聲，樹脂填充過程結束，樹脂已在超聲作用下完全填滿整個分層區(qū)；

步驟2：對修補區(qū)采用局部電磁加熱加壓的方式進行固化處理，固化溫度為110℃，固化時間1h,固化前期采用斷續(xù)施加超聲振動以增強層間結合能力超聲間隔為20s,施加時間為1s，超聲振幅為40μm, 超聲頻率為20kHz。

具體實施例7：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料承載層裂紋缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

采用的夾層結構為上下兩層為PC樹脂材料，中間層為泡沫樹脂，PC樹脂的熔融溫度為220～230℃，330℃熔體流動速率為2.16g/min；

步驟1 ：將待修復熱塑性材料同質的樹脂制備為相同顏色及狀態(tài)的直徑為2mm絲狀作為修補填充材料；將超聲-熱系統(tǒng)加熱至330℃；將絲狀填充材料至于待修復位置，利用工具頭將絲狀填充材料加熱熔化；施加超聲振動，超聲振動頻率為65kHz, 超聲振幅為6μm，熔化的填充材料可在超聲作用下迅速填充至待修復裂紋及破損區(qū)域內，與原結構材料發(fā)生結合，持續(xù)超聲作用30s，使填充材料與原母材良好結合，并利用工具頭對修復區(qū)表面進行碾壓，使表面平整；

步驟2：利用微型機械處理裝置對填料后表面進行表面處理，使修復表面回復原有形貌，使修復后表面實現(xiàn)90%以上還原。

具體實施例8：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料承載層裂紋缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

采用的夾層結構為上下兩層為PC樹脂材料，中間層為泡沫樹脂，PC樹脂的熔融溫度為220～230℃，330℃熔體流動速率為2.16g/min；

步驟1 ：將待修復熱塑性材料同質的樹脂制備為相同顏色及狀態(tài)的直徑為0.5mm絲狀作為修補填充材料；將超聲-熱系統(tǒng)加熱至330℃；將絲狀填充材料至于待修復位置，利用工具頭將絲狀填充材料加熱熔化；施加超聲振動，超聲振動頻率為80kHz, 超聲振幅為3μm，熔化的填充材料可在超聲作用下迅速填充至待修復裂紋及破損區(qū)域內，與原結構材料發(fā)生結合，持續(xù)超聲作用30s，使填充材料與原母材良好結合，并利用工具頭對修復區(qū)表面進行碾壓，使表面平整；

步驟2：利用微型機械處理裝置對填料后表面進行磨削處理，使修復表面回復原有形貌，使修復后表面實現(xiàn)90%以上還原。

具體實施例9：本實施例的一種利用超聲波-熱原位修補熱塑性復合材料承載層裂紋缺陷的方法按以下步驟實現(xiàn)的

采用的夾層結構為上下兩層為PC樹脂材料，中間層為泡沫樹脂，PC樹脂的熔融溫度為220～230℃，330℃熔體流動速率為2.16g/min；

步驟1 ：將待修復熱塑性材料同質的樹脂制備為相同顏色及狀態(tài)的直徑為3mm絲狀作為修補填充材料；將超聲-熱系統(tǒng)加熱至330℃；將絲狀填充材料至于待修復位置，利用工具頭將絲狀填充材料加熱熔化；施加超聲振動，超聲振動頻率為20kHz, 超聲振幅為40μm，熔化的填充材料可在超聲作用下迅速填充至待修復裂紋及破損區(qū)域內，與原結構材料發(fā)生結合，持續(xù)超聲作用30s，使填充材料與原母材良好結合，并利用工具頭對修復區(qū)表面進行碾壓，使表面平整；

步驟2：利用微型機械處理裝置對填料后表面進行表面處理，使修復表面回復原有形貌，使修復后表面實現(xiàn)90%以上還原。

最后所應說明的是，以上實施例僅用以補充闡釋本發(fā)明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的廣大技術人員應當理解，對本發(fā)明的技術方案進行修改或者同等替換，都不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。