1 Stvrdnjavanje kompozitnih materijala
Ciklusi stvrdnjavanja su ciklusi vremena, temperature i pritiska koji se koriste za stvrdnjavanje sistema ili preprega od termoreaktivne smole. Stvrdnjavanje popravka jednako je važno kao i očvršćavanje originalnog materijala dijela. Za razliku od popravki metala gdje je materijal gotov, kompozitni popravci zahtijevaju tehničare za proizvodnju materijala. Ovo uključuje sve funkcije skladištenja, obrade i kontrole kvaliteta. Ciklus restauracije za održavanje aviona počinje skladištenjem materijala. Nepravilno uskladišteni materijali će početi da se stvrdnjavaju pre nego što se mogu koristiti za restauraciju. Sva vremena, temperature i zahtjevi moraju biti ispunjeni i dokumentirani. Pogledajte Priručnik za popravku konstrukcije aviona da odredite ispravan ciklus popravke za dio koji treba popraviti.
1.1 Stvrdnjavanje na sobnoj temperaturi
Očvršćavanje na sobnoj temperaturi je najkorisnije u smislu uštede energije i prenosivosti. Popravke za mokro polaganje-otvrdnute na sobnoj temperaturi ne vraćaju snagu ili izdržljivost originalnoj komponenti očvrsnute na 250℉ (121 stepen) ili 350℉ (176,67 stepeni) i obično se koriste za mokre popravke-popravke od fiberglasa na ne-nekritičnim komponentama. Popravke očvršćene na sobnoj temperaturi mogu se ubrzati grijanjem. Maksimalne performanse se postižu na 150℉ (65,56 stepeni). Vakum vrećica se može koristiti za učvršćivanje laminata i obezbjeđivanje puta za zrak i hlapljive tvari za bijeg.
1.2 Očvršćavanje na visokoj temperaturi
Svi prepregi se stvrdnjavaju uz pomoć ciklusa visoke temperature. Neki popravci mokrih slojeva koriste povećane cikluse očvršćavanja kako bi povećali snagu popravka i ubrzali proces očvršćavanja. Peći za sušenje i vruće vezive koriste vakumske vrećice za konsolidaciju laminata i osiguravaju put za bijeg zraka i hlapljivih tvari. Autoklavi koriste vakuum i pozitivan pritisak da konsoliduju laminat i obezbede put za izlaz vazduha i isparljivih materija. Većina grijača koristi programabilne kompjuterske kontrole za pokretanje ciklusa stvrdnjavanja. Operater može izabrati iz menija dostupnih ciklusa očvršćavanja ili napisati svoj sopstveni program.
Termoparovi se postavljaju u blizini popravka i pružaju temperaturnu povratnu informaciju jedinici za grijanje. Tipične temperature stvrdnjavanja za kompozite su 250℉ (121 stepen) ili 350℉ (176,67 stepeni). Temperatura većeg dijela očvrslog u pećnici ili autoklavu može se razlikovati od temperature pećnice ili autoklava tokom ciklusa očvršćavanja jer djeluju kao hladnjak. Temperatura dijela je najvažnija za pravilno očvršćavanje, pa se na dio postavljaju termoparovi koji prate i kontroliraju temperaturu dijela. Sonda za temperaturu zraka u pećnici ili autoklavu koja se koristi za mjerenje temperature pećnice ili autoklava nije uvijek pouzdan uređaj za određivanje temperature očvršćavanja. Ako dio ili alat djeluje kao hladnjak, temperatura pećnice i temperatura dijela mogu biti vrlo različite.
Ciklus sušenja na visokim temperaturama sastoji se od najmanje tri dijela.
-zagrijavanje:jedinica za grejanje se zagreva na podešenoj temperaturi, obično između 3℉ (-16,1 stepen) i 5℉ (-15 stepeni) u minuti.
-Holding:jedinica za grijanje održava temperaturu u unaprijed određenom vremenskom periodu.
-hlađenje:jedinica za grijanje se hladi na podešenoj temperaturi. Temperatura hlađenja je obično ispod 5℉ u minuti. Kada jedinica za grijanje padne ispod 125℉, dio se može rastaviti. Kada sušite dijelove autoklavom, obavezno otpustite pritisak u autoklavu prije otvaranja vrata. Kao što je prikazano na slici 53.
Slika 53: Proces stvrdnjavanja u autoklavu
Proces očvršćavanja se postiže primjenom topline i pritiska na laminat. Kako temperatura raste, smola počinje da omekšava i teče. Na nižim temperaturama dolazi do vrlo malo reakcije. Svi isparljivi zagađivači, kao što su zrak ili voda, izvlače se iz laminata pomoću vakuuma za to vrijeme. Laminat se zbija primjenom pritiska, obično vakuuma (atmosferski pritisak); autoklav primenjuje dodatni pritisak, obično 50-100 psi Kako se temperatura približava konačnoj temperaturi očvršćavanja, brzina reakcije se značajno povećava i smola počinje da se stvrdnjava u gelu. Zadržavanje pri konačnom očvršćavanju omogućava smoli da završi stvrdnjavanje i dobije željena strukturna svojstva.
2 Popravka kompozitnog sendviča sa saćem
Veliki udio trenutnih kompozitnih komponenti za vazduhoplovstvo su lake sendvič strukture koje su-sklone oštećenjima. Budući da su sendvič strukture vezane konstrukcije sa tankim panelima, oštećenja na sendvič konstrukcijama se obično popravljaju lijepljenjem.
Popravak sendvič struktura u obliku saća koristi slične tehnike kao i kod najčešćih panelnih materijala kao što su staklena vlakna, karbonska vlakna i Kevlar®. Kevlar se obično popravlja staklenim vlaknima. Kao što je prikazano na slici 54.
Slika 54: Tipična popravka sendvič struktura u obliku saća
2.1 Klasifikacija štete
Kratkotrajne{0}}popravke mogu zadovoljiti zahtjeve za čvrstoćom, ali su ograničene vremenom ili ciklusima leta. Na kraju životnog veka popravke, popravka se mora ukloniti i zameniti. Privremene popravke mogu vratiti potrebnu čvrstoću komponente. Međutim, ova popravka neće vratiti potrebnu trajnost komponente. Stoga ima različite intervale pregleda ili metode. Trajna popravka je popravka koja vraća potrebnu čvrstoću i izdržljivost komponente. Popravka ima iste metode inspekcije i intervale kao i originalna komponenta.
2.2 Mikrooštećenja jezgra sendvič strukture (pakovanje i popravka zalivanja)
Popravak inkapsulacije može se koristiti za popravku oštećenja na sendvič strukturama u obliku saća manjih od 0,5 inča. Materijal saća može se ostaviti na mjestu ili ukloniti i napuniti smjesom za zalivanje kako bi se povratila određena snaga. Inkapsulirani popravci ne vraćaju punu snagu dijela.
Smjesa za zalivanje je obično izolacijsko staklo punjeno epoksidom, fenolne ili plastične mikrosfere, pamuk, mikser ili drugi materijal. Kompozit za zalivanje može se koristiti i kao punilo za ukrasne popravke ivica i obloga. Masa za zalivanje se takođe koristi u laminiranim pločama u obliku saća kao čvrsta tačka za vijke i vijke. Kompozit za zalivanje je teži od originalnog jezgra, što može uticati na balans kontrole leta. Težina popravke se mora izračunati i uporediti sa težinom kontrole leta i granicama ravnoteže koje je specificirao SRM.
2.3 Oštećenje jedne ili obje bočne ploče koje zahtijevaju zamjenu i popravku
NAPOMENA: Sljedeći koraci su samo za referencu i ne treba ih smatrati direktno primjenjivima na sve metode popravke.
Korak 1: Pregledajte ima li oštećenja
Tanki laminati se mogu vizualno pregledati i testirati udarcima kako bi se utvrdilo oštećenje. Deblji laminati zahtijevaju dubinske-metode NDI kao što je ultrazvučna inspekcija kao što je prikazano na slici 55. Provjerite ima li vode, ulja, goriva, prljavštine ili drugih stranih materija koje ulaze u blizinu oštećenja. Voda se može otkriti pomoću x- zraka, pozadinskog osvjetljenja ili detektora vlage.
Slika 55: Tehnika nokaut testa
Korak 2: Uklonite vodu sa oštećenog područja
Vodu je potrebno ukloniti iz jezgre saća prije nego što se dio može popraviti. Kao što je prikazano na slici 56, ako se voda ne ukloni, proključaće tokom ciklusa očvršćavanja na visokoj temperaturi i ploča će proširiti jezgro, uzrokujući još više oštećenja. Voda u jezgri saća također se može smrznuti na niskim temperaturama na velikim visinama, što može uzrokovati ljuštenje panela.
Slika 56: Metoda vakuumskog pakovanja za sušenje delova
Korak 3: Uklonite oštećenje
Odrežite oštećeno područje na dijelu do glatkog oblika sa zaobljenim uglovima, ili okruglog ili ovalnog oblika. Nemojte oštetiti neoštećene slojeve, jezgre ili okolni materijal. Ako je jezgro također oštećeno, odrežite jezgro na istu konturu kao i kora jezgre. Kao što je prikazano na slici 57.
Slika 57: Uklanjanje oštećenja jezgre
Korak 4: Prethodno podešavanje oštećenog područja
Upotrijebite mekanu brusilicu ili brusilicu s rotirajućim pločicama za brušenje oko očišćenog oštećenja s ravnomjernim konusom. Neki proizvođači daju omjer konusa, kao što je 1:40, dok drugi specificiraju razmak konusa, kao što je 1-inčni preklapanje postojeće konusne udaljenosti za svaki sloj. Uklonite vanjsku završnu obradu, uključujući provodljivi premaz na području koje je najmanje 1 inč veće od ivice konusa. Uklonite sav pijesak i prašinu suhim komprimiranim zrakom i lopaticom. Očistite oštećeno područje čistom krpom navlaženom u dozvoljenom rastvaraču. Kao što je prikazano na slici 58.
Slika 58: Brušenje područja popravke
Korak 5: Instalirajte Honeycomb Core (mokri sloj)
Izrežite zamjensko jezgro nožem. Čepovi za jezgro moraju biti istog tipa, klase i kvaliteta kao originalno jezgro. Ćelije jezgra trebaju biti orijentirane u istom smjeru kao i saće okolnog materijala. Čepovi se moraju podrezati na odgovarajuću dužinu i očistiti rastvaračem odobrenim sredstvom za čišćenje.
Za mokre popravke{0}}isjecite dva sloja tkanog materijala koji odgovara unutrašnjoj površini neoštećene kože. Slojeve tkanine impregnirajte smolom i stavite u rupu. Koristite smjesu za infuziju oko jezgre i stavite je u rupu. Za popravke preprega, izrežite komad ljepljive folije da stane u rupu i koristite pjenasti ljepilo oko blokade. Čep treba da dodiruje strane rupe. Poravnajte jezgro blokade s originalnim temeljnim materijalom. Popravite područje vakuumskom vrećicom i osušite zamjensko jezgro pomoću pećnice, autoklava ili vrućeg pokrivača. Mokri popravci sloja mogu se očvrsnuti na sobnoj temperaturi do 150℉ (65,56 stepeni). Popravke preprega moraju se osušiti na 250℉ (121 stepen) ili 350℉ (176,67 stepeni). Tipično, zamjenska jezgra se izliječe u zasebnom ciklusu umjesto da se -liječe sa zakrpom. Nakon stvrdnjavanja, blokada se mora izbrusiti u ravni sa okolnim područjem. To je prikazano na slici 59.
Slika 59: Zamjena jezgra
Korak 6: Pripremite i instalirajte popravne slojeve
Pogledajte priručnik za popravku za odgovarajući materijal za popravku i broj slojeva potrebnih za popravku. Obično instalirajte jedan sloj više od prvobitno instaliranog. Izrežite debljinu sloja na odgovarajuću veličinu i orijentaciju. Debljina sloja za popravku mora biti postavljena u istom smjeru kao i originalni sloj koji se popravlja. Impregnirajte sloj smolom za mokre popravke{4}}polaganja ili uklonite podlogu sa preprega. Slojevi se obično postavljaju koristeći minimalnu sekvencu polaganja prvog suženja. Kao što je prikazano na slici 60.
Slika 60: Instalacija zakrpe
Korak 7: Vakuumirajte popravku
Kada je materijal za popločavanje na svom mestu, upotrijebite instalaciju vakum vrećice da uklonite zrak i dajte pritisak na popravku da se očvrsne. Pogledajte sliku 61 za uputstva za postavljanje vakuum vrećice.
Slika 61: Vakuumska obrada
Korak 8: Stvrdnjavanje popravke
Popravite tokom željenog ciklusa popravke. Popravke mokrih pločnika mogu se izliječiti na sobnoj temperaturi. Temperatura se može podići na 150℉ (65,56 stepeni) da bi se ubrzalo očvršćavanje. Prepreg popravke se moraju osušiti tokom ciklusa povišenog očvršćavanja. Komponente uklonjene iz aviona koji se popravljaju mogu se osušiti u vrućoj prostoriji, pećnici ili autoklavu kao što je prikazano na slici 62. Zagrijani pokrivači se koriste za popravke na avionima.
Nakon stvrdnjavanja uklonite inkapsulirani materijal i pregledajte popravak. Popravak ne bi trebao biti bez udubljenja, plikova i područja nakupljanja ili gubitka smole. Lagano izbrusite popravak brusnim papirom kako biste dobili glatku površinu koja neće oštetiti vlakna. Nanesite površinsku obradu i provodljivi premaz (otporan na svjetlosne valove).
Slika 62: Osušeni popravak
Korak 9: Nakon-inspekcije popravke
Za provjeru debljine popravka obično se koristi vizualna, tapna ili ultrazvučna inspekcija. Ako se pronađu nedostaci, popravljena zakrpa se uklanja. To je prikazano na slici 63.
Slika 63: Provjera nakon popravke
Ako je kontrolni panel leta popravljen, izvršite provjeru balansa i uvjerite se da je popravljena kontrolna ploča u dometu SRM-a. Ako to ne učinite, to može dovesti do brbljanja u kontroli leta i ugroziti sigurnost leta.
Nastavlja se
Izvor Javna web stranica "Composites Frontier".