Priručnik za napredne kompozite (ⅷ): stvrdnjavanje kompozitnih materijala i popravak kompozitnog sendviča

Feb 06, 2025

Ostavi poruku

1 stvrdnjavanje kompozitnih materijala

CIKLOVI OSKUACU SU CIKLOVI VREMENA, TEMPERATNOSTI I TLAKA koji se koriste za izliječenje sistema termoset smole ili preprega. Izvršenje popravke jednako je važno kao i očvršćivanje izvornog dijela materijala. Za razliku od metalnih popravaka u kojima je materijal montažni, kompozitni popravci zahtijevaju od tehničara da izrade materijal. Ovo uključuje sve funkcije skladištenja, obrade i kontrole kvaliteta. Ciklus obnove za održavanje zrakoplova započinje skladištem materijala. Nepravilno pohranjeni materijali počet će liječiti prije nego što se mogu koristiti za restauraciju. Sva vremena, temperature i zahtjevi moraju biti ispunjeni i dokumentovani. Pogledajte priručnik za popravak zrakoplova kako biste odredili ispravan ciklus popravka da biste se popravili dio.

 

1.1 sobna sobna sušenja

Obrazborno okruženje sobne temperature je najkorisnija u pogledu uštede i prenosivosti energije. Sobne temperature suzrene popravke mokrog raspisa ne vraćaju čvrstoću ili trajnost originalnog 250 ℉ (121 stepeni) ili 350 ℉ (176,67 stepena) izliječene komponente i obično se koriste za popravke mokrih stakloplastike na nekritičnim komponentama. Sobna temperatura izliječeni popravci mogu se ubrzati grijanjem. Maksimalne performanse postižu se na 150 ℉ (65,56 stepeni). Vakuumska torba može se koristiti za konsolidiranje laminata i pružiti stazu za zrak i isparljive za bijeg.

 

1.2 Izvršenje visoke temperature

Svi prepregi su izliječeni koristeći cikluse visokih temperatura. Neki mokri slojni popravci koriste povišene cikluse izbijanja kako bi povećali snagu popravka i ubrzavanje procesa sušenja. Okretanje pećnica i vrućih vekova koriste vakuumske vreće za konsolidiranje laminata i pružiti put za zrak i isparljive za bijeg. Autoklavi koriste vakuum i pozitivan pritisak da konsolidiraju laminat i navedu put za zrak i isparljive za bijeg. Većina grijača koristi programibilne kontrole računara za pokretanje ciklusa izlječenja. Operator može odabrati iz menija dostupnih ciklusa izlečenja ili napisao svoj vlastiti program.

ThermoCouples se postavljaju u blizini popravke i pružaju temperaturnu povratnu informaciju za grejnu jedinicu. Tipične temperature izljeva za kompozite su 250 ℉ (121 stepen) ili 350 ℉ (176,67 stepena) temperatura velikog dijela izliječen u pećnicu ili autoklavu može se razlikovati od temperature rerne ili autoklave tokom ciklusa izljeva jer se ponašaju hladnjak. Temperatura dijela najvažnija je za pravilno očvršćivanje, tako da se termoparovi postavljaju na sastavu kako bi se nadgledala i kontrola temperature dijela. Temperatura temperature zraka ili autoklava koja se koristi za mjerenje temperature pećnice ili autoklave nije uvijek pouzdan uređaj za određivanje dijelova temperature liječenja. Ako se dio ili alat djeluje kao hladnjak, temperatura pećnice i dijelom temperature mogu biti vrlo različiti.

Ciklus očvršćivanja visokog temperature sastoji se od najmanje tri dijela.

-Zagrevanje:Jedinica za grijanje zagrijava se na postavljenoj temperaturi, obično između 3 ℉ (-16. 1 stepen) i 5 ℉ (-15 stepen) u minuti.

-Držanje:Jedinica za grijanje održava temperaturu za unaprijed određeni vremenski period.

-Hlađenje:Jedinica za grijanje hladi se na postavljenoj temperaturi. Temperatura hlađenja obično je ispod 5 ℉ u minuti. Kad se grijaće jedini padne ispod 125 ℉, dio se može rastaviti. Prilikom očvršćivanja dijelova sa autoklavom, obavezno ublažite pritisak u autoklavu prije otvaranja vrata. Kao što je prikazano na slici 53.

news-266-232

Slika 53: Proces stvrdnjavanja autoklava

Proces sušenja se vrši primjenom topline i pritiska na laminat. Kako se temperatura povećava, smola počinje omekšati i protok. Na nižim temperaturama dolazi do vrlo malo reakcije. Svaki isparljivi kontaminanti, poput zraka ili vode, izvađeni su iz laminata sa vakuumom za to vrijeme. Laminat je zbijen pritiskom, obično vakuumom (atmosferski tlak); Autoklav primjenjuje dodatni pritisak, obično 50-100 PSI jer temperatura prilazi završnu temperaturu izljeva, brzina reakcije znatno se povećava, a smola počinje gel-stvrdnjavaju. Držeći na završnom lijeku omogućava da se smoli završava stvrdnjavanjem i dobija željena strukturna svojstva.

 

2 Popravak kompozitnog sendviča sa saćem

Veliki udio trenutne zrakoplovne komponente komponente su oštećene lagane sendvič konstrukcije. Budući da su sendvič konstrukcije vezane konstrukcijama sa tankim pločama, oštećenje sendvič konstrukcija obično se popravljaju vezanjem.

Popravak sendviča saće strukture koristi slične tehnike najčešćim pločnicima kao što su staklena vlakna, karbonska vlakna i Kevlar®. Kevlar se obično popravlja sa staklenim vlaknima. Kao što je prikazano na slici 54.

news-266-280

Slika 54: Tipičan popravak sendvič sa medokosom

2.1 Klasifikacija oštećenja

Kratkoročni popravci mogu udovoljiti zahtjevima snage, ali su ograničeni vremenskim ili ciklusima leta. Na kraju života popravka, popravak mora biti uklonjen i zamijenjen. Privremeni popravci mogu vratiti potrebnu snagu komponente. Međutim, ovaj popravak neće vratiti potrebnu izdržljivost komponente. Stoga ima različite intervale ili metode inspekcije. Stalni popravak je popravak koji vraća potrebnu snagu i izdržljivost komponente. Popravak ima iste inspekcijske metode i intervale kao originalnu komponentu.

 

2.2 Mikrodaža do sendvič konstrukcije Hraće jezgre (popravak pakiranja i lonca)

Popravak enkapsulacije može se koristiti za popravak oštećenja konstrukcija sa savremenom sendvičem manje od 0. 5 inča. Materijal saća može se ostaviti na mjestu ili ukloniti i napuniti sastojem za lonce da bi vratio neku čvrstoću. Kapsulirani popravci ne vraćaju punu snagu dijela.

Spoj za lonce obično je epoksidna izolacijska stakla, fenolna ili plastična mikrosfera, pamuk, mikser ili drugi materijal. Kompozit za lonce može se koristiti i kao punilo za ukrasne ivice za popravak i ploče kože. Spoj za lonce koristi se i u laminiranim panelima saće kao tešku točku za vijke i vijke. Kompozit za lonce je teži od originalne jezgre, što može utjecati na ravnotežu kontrole leta. Težina popravka mora se izračunati i u usporedbi s težinom i balansima za kontrolu leta koji su odredili SRM.

 

2.3 Oštećenja na jednoj ili obje bočne ploče koje zahtijevaju zamjenu i popravak

Napomena: Sljedeći koraci su samo za referencu i ne treba se smatrati izravno primjenjivim na sve metode popravka.

Korak 1: Pregledajte štetu

Tanke laminate mogu se vizuelno pregledati i udarati se ispitivano kako bi se utvrdila šteta. Deblji laminati zahtijevaju dubine NDI metode kao što su ultrazvučna inspekcija kao što je prikazano na slici 55. Provjerite vodu, ulje, gorivo, prljavštinu ili drugu stranu materiju u blizini štete. Voda se može otkriti sa rendgenskim zrakom, pozadinskim osvetljenjem ili detektorom vlage.

news-266-88

Slika 55: Knockout Test tehnika

Korak 2: Uklonite vodu iz oštećenog područja

Voda treba ukloniti iz jezgre saća prije nego što se dio može popraviti. Kao što je prikazano na slici 56, ako voda ne bude uklonjena, prokuhat će tijekom ciklusa visokog temperature, a panel će proširiti jezgru, uzrokujući veću štetu. Voda u jezgri saća može se zamrznuti i na niskim temperaturama na visokim visinama, što može uzrokovati da se paneli mogu oguliti.

news-266-226

Slika 56: Metoda vakuumskog vreća za sušenje dijelova

Korak 3: Uklonite oštećenja

Oštećene površine obrubljene u glatki oblik sa zaobljenim uglovima ili okruglim ili ovalnim oblikom. Ne oštećujte neoštećene slojeve, jezgra ili okolnog materijala. Ako je jezgra također oštećena, obrežite jezgro na istu konturu kao jezgra. Kao što je prikazano na slici 57.

news-266-192

Slika 57: Uklanjanje oštećenja od jezgre

Korak 4: Pretpostavljavanje oštećenog područja

Za pijesku oko očišćenog oštećenja koristite softversku brusilica ili rotaciona ploča za pijesak oko očišćene štete. Neki proizvođači daju omjer konusa, poput 1:40, dok drugi određuju temperaturu konusa, poput {1- inčni preklapaju se na postojeće tanusne udaljenosti za svaki sloj. Uklonite vanjsku fitnicu, uključujući provodljivi premaz u području najmanje 1 inča veće od konusne granice. Uklonite sav pijesak i prašinu sa suvim komprimiranim zrakom i Hooverom. Očistite oštećenu površinu čistom krpom navlaženom dozvoljenom otapalom. Kao što je prikazano na slici 58.

news-266-198

Slika 58: brušenje područja popravka

Korak 5: Instalirajte jezgru saće (mokri sloj)

Nožem režite zamjensku jezgru. Osnovni utikači moraju biti iste vrste, ocjene i kvalitete kao izvorna jezgra. Jezgrene ćelije trebaju biti orijentirane u istom smjeru kao i saće u okolini. Utikači moraju biti ukrašeni na odgovarajuću dužinu i otapalo očišćeno uz odobreno sredstvo za čišćenje.

Za mokro postavljanje popravke, izrežite dva sloja tkane tkanine pogodne za unutarnju površinu neoštećene kože. Impregnirajte slojeve tkanine s smolom i mjesto u rupu. Koristite infuzijsku jedinjenju oko jezgre i stavite ga u rupu. Za popravke Prepreg izrežite komad ljepljivog filma da biste uklopili rupu i koristili ljepilo za pjenu oko blokade. Utikač bi trebao dodirnuti strane rupe. Poravnajte jezgru jezgre blokade originalnim prikrivenim materijalom. Popravite područje vakuumske vrećice i izliječite zamjenu jezgra pomoću pećnice, autoklave ili topbeom. Mokri slojni popravci mogu se izliječiti na sobnoj temperaturi na 150 ℉ (65,56 stepeni). Popravci za Prepreg moraju se izliječiti na 250 ℉ (121 stepen) ili 350 ℉ (176,67 stepena). Obično su zamjenske jezgre izliječe u zasebnom ciklusu, a ne koeklagirani sa zakrkom. Nakon stvrdnjavanja, blokada mora biti brušena ispiranje sa okolinom. To je prikazano na slici 59.

news-266-420

Slika 59: Jezgra zamena

Korak 6: Pripremite i instalirajte slojeve za popravak

Pogledajte priručnik za popravak za ispravan materijal za popravak i broj slojeva potrebnih za popravak. Obično instalirajte jedan sloj nego prvobitno instaliran. Izrežite debljinu sloja na ispravnu veličinu i orijentaciju. Debljina sloja za popravak mora biti instalirana u istom smjeru jer se originalni sloj popravlja. Impregnirati sloj s smolom za mokro postavljanje popravke ili ukloniti podložni materijal iz preprega. Slojevi su obično položeni koristeći minimalni redoslijed raspoloženja za konusno raspolaganje. Kao što je prikazano na slici 60.

news-266-118

Slika 60: Instalacija zakrpa

Korak 7: Vakuumski vreća za popravak

Jednom kada je uvodni materijal, koristite instalaciju vakuumske vreće za uklanjanje zraka i pod pritiskom popravke za izliječenje. Pogledajte sliku 61 za upute za instalaciju vakuumske vreće.

news-266-226

Slika 61: Tretman vakuuma

Korak 8: Izliječenje popravke

Popravite tokom željenog ciklusa popravka. Popravci vlažnog kolnika mogu se izliječiti na sobnoj temperaturi. Temperatura se može podići na 150 ℉ (65,56 stepeni) za ubrzanje stvrdnjavanja. Popravci za Prepreg treba izliječiti tijekom povišenog ciklusa izlječenja. Komponente uklonjene iz zrakoplova koje treba popraviti mogu se izliječiti u toploj sobi, pećnici ili autoklavu kao što je prikazano na slici 62. Grijane ćebad koriste se za popravke zrakoplova.

Nakon stvrdnjavanja uklonite kapsulirani materijal i pregledajte popravak. Popravak bi trebao biti bez jama, plikova i područja dobitka smole ili gubitka smole. Lagano pijesak zakrpa sa brusnim papirom da biste dali glatku površinu koja neće oštetiti vlakne. Nanesite površinsku obradu i provodljiv premaz (lagani valni otporni).

news-266-196

Slika 62: Izlečeni popravak

Korak 9: Inspekcija nakon popravka

Vizualni, tapnik ili ultrazvučni pregled obično se koristi za obavljanje inspekcije debljine popravke. Ako se pronađu oštećenja, popravljena zakrpa se uklanja. To se prikazuje na slici 63.

news-266-214

Slika 63: Provjerite nakon popravke

Ako je popravljena ploča za kontrolu leta, izvršite provjeru ravnoteže i osigurajte da je popravljena ploča za kontrolu leta unutar raspona SRM-a. Ako to ne učinite, može rezultirati kontrolom leta i kompromise sigurnosti leta.

 

Da se nastavi

Izvor Javna veb stranica "Kompozita granica"