1, Vanjska restauracija mokrim popločavanjem i metodom dvostrukog vakuumskog odvajanja
Općenito, zakrpe sa mokrim{0}}slojevima ne rade tako dobro kao zakrpe napravljene s prepregovima; međutim, učinak procesa mokrog-sloja može se poboljšati korištenjem metode dvostrukog-vakuumskog odvajanja (DVD metoda), tehnike koja uklanja ustajali zrak koji uzrokuje poroznost u mokrim-laminiranim pločama. DVD proces se obično koristi za kreiranje zakrpa za čvrste laminirane strukture sa složenim konturiranim površinama. Vlažni-laminati se pripremaju u DVD alatu i zatim se sekundarno lijepe na strukturu aviona. Kao što je prikazano na slici 70 ispod, proces laminacije je sličan standardnom mokrom{9}}procesu polaganja. Razlika je u načinu na koji se flaster stavlja.
1.1 Princip dvostrukog vakuumskog sabijanja
Proces dvostrukog vakuumskog pakiranja koristi se u proizvodnji mokro položene-ili prethodno-impregnirane šperploče za popravku. To je prikazano na slici 70 ispod. Za početak procesa dekompresije, zrak se uklanja iz unutrašnje fleksibilne vakuum vrećice. Kruta vanjska kutija se zatim zapečati na unutrašnju vakumsku vreću i volumen zraka između krute vanjske kutije i unutrašnje vakuum vrećice se izbacuje. Budući da je vanjska kutija kruta, drugi otvor za ventilaciju sprječava krpanje unutrašnje vakuum vrećice pod atmosferskim pritiskom. Ovo naknadno sprečava da se mjehurići zraka uklone unutar laminata i podstiče uklanjanje zraka unutrašnjim vakuumom. Zatim se laminat zagrijava do unaprijed određene temperature de-ekspanzije kako bi se smanjio viskozitet smole i dodatno poboljšalo uklanjanje zraka i isparljivih tvari iz laminata. Toplota se primjenjuje preko pokrivača za prijenos topline, koji je kontroliran termoelementom postavljenim direktno na pokrivač za prijenos topline. Kada se ciklus dekompresije završi, laminat se komprimira i povezuje sa vanjskom krutom kutijom preko izvora izduvnog vakuuma kako bi se konsolidirao sloj, omogućavajući atmosferskom pritisku da ponovo-uđe u kutiju i obezbijedi pozitivan pritisak na unutrašnju vakuum vreću. Po završetku ciklusa zbijanja, laminat se uklanja iz sklopa i priprema za sušenje.
DVD alati se mogu kupiti komercijalno, ali se također mogu napraviti lokalno od drveta 2x4 i šperploče, kao što je prikazano na slici 70.
Slika 70: DVD alat napravljen od drveta dva-po-četiri i šperploče
1.2 Instalacija zakrpe za avion
Kada se zakrpa ukloni sa DVD alata, ona se i dalje može oblikovati u obris aviona, ali je vrijeme obično ograničeno na 10 minuta. Film ljepilo ili pasta ljepilo se stavlja na kožu aviona, a flaster se postavlja na avion. Za očvršćavanje ljepila koriste se vakumska vrećica i grijaći pokrivač. To je prikazano na slikama 71 i 72.
Slika 71: Šematski dijagram dvostrukog vakuumskog sabijanja
Slika 72: Ciklus očvršćavanja DVD-a
2,Spoljašnje popravke korišćenjem pre-osušene laminacije
Pred{0}}očvršćeni popravci nisu vrlo fleksibilni i ne mogu se koristiti na jako zakrivljenim ili složenim površinama. Procedura popravke je slična vanjskoj popravci pomoću preprega. Pogledajte SRM za ispravnu veličinu, debljinu i orijentaciju. Možete laminirati i očvrsnuti prethodno osušeni flaster u radionici za popravke i sekundarno ga zalijepiti na primarnu podstrukturu ili nabaviti standardni pre{5}}očvrsnuti flaster. Kao što je prikazano na slici 73. Nanesite ljepilo za film ili pastu na oštećeno područje i stavite prethodno{8}}osušenu popravku na vrh. Vakum kese se popravljaju i suše na temperaturama prikladnim za film ljepila ili ljepila. Većina filmskih ljepila očvršćava na 250 stepeni F (121 stepen) ili 350 stepeni F (176,67 stepeni). Neki lepkovi za pastu stvrdnjavaju na sobnoj temperaturi, iako se povišene temperature mogu koristiti za ubrzavanje procesa sušenja.
Slika 73: Pred-osušena popravka
3, lijepljenje i popravak vijaka
Koncept vezanih popravki našao je primenljivu u dve vrste proizvodnih metoda montaže. Imaju prednost što ne uvode koncentracije naprezanja izbušene rupe za pričvršćivače za ugradnju zakrpa i mogu biti jači od originalnog materijala dijela. Nedostatak popravki ljepila je taj što većina materijala za popravku zahtijeva posebne postupke skladištenja, rukovanja i sušenja.
Popravke vijcima su brži i lakši od popravki ljepila. Obično se koriste na kompozitnim kućištima debljine većih od 0,125 inča kako bi se osigurala adekvatna površina ležaja zatvarača za prijenos opterećenja. Zabranjena su za upotrebu u sendvič sklopovima u obliku saća zbog mogućnosti prodora vlage kroz rupe za pričvršćivanje i degradacije sloja jezgre. Popravke vijcima su teže od sličnih ljepljivih popravki, što ograničava njihovu upotrebu na površinama{4}}osjetljivim na kontrolu leta.
Komponente sendviča u obliku saća obično imaju tanke površinske ploče gdje je upotreba spojenog popravka tipa --roga najefikasnija. Vezani eksterni korak zakrpa može se koristiti kao alternativa. Popravke sa vijcima - su neefikasne za tanku šperploču zbog niskih nosivih naprezanja kompozitnih laminata. Deblji čvrsti laminati koji se koriste na većim avionima mogu biti debljine do jednog inča u područjima sa velikim opterećenjem, a ove vrste laminata ne mogu se efikasno popraviti korištenjem zalijepljenog ugla-oko popravke. Kao što je prikazano na slici 74.
3.1 Popravka vijaka
Zrakoplovi dizajnirani 1970-ih koristili su kompozitne sendvič saćaste strukture kao sekundarne strukture laganog{1}}opterećenja, ali noviji, veći avioni koriste debele čvrste laminate kao primarne strukture, a ne sendvič strukture sa saćem. Ovi debeli čvrsti laminati se veoma razlikuju od tradicionalnih sendvič struktura u obliku saća i koriste se za kontrolu leta, vrata stajnog trapa, zakrilce i spojlere na današnjim avionima. Predstavljaju izazov za popravku i teško ih je popraviti spojenim metodama popravke. Razvijene su metode popravke vijaka za popravku debljih čvrstih laminata.
Sendvič strukture u obliku saća ne zahtijevaju popravke vijaka zbog ograničene nosivosti-snage laminata, a izbušene rupe slabe strukturu saća. Prednost popravka vijcima je što je potrebno odabrati samo materijal za zakrpe i pričvršćivače, a metoda popravke je slična popravci lima. Nema potrebe za sušenjem popravke i čuvanjem materijala za popravku preprega i ljepila za film u hladnjaku. Zakrpe mogu biti izrađene od aluminijuma, titanijuma, čelika ili pre{4}}očvrsnutih kompozitnih materijala. Kompozitni popravci se obično izrađuju od karbonskih vlakana sa epoksidom ili staklenih vlakana sa epoksidom.
Strukturu od karbonskih vlakana možete popraviti aluminijskom pločom, ali morate postaviti sloj tkanine od stakloplastike između dijela od karbonskih vlakana i aluminijske ploče kako biste spriječili galvansku koroziju. Za popravku visoko opterećenih komponenti poželjni su titanijumski i pred{1}}očvrsnuti kompozitni paneli. Pred-stvrdnuti karbonski/epoksidni flasteri imaju istu snagu i krutost kao podloga jer se obično stvrdnjavaju na sličan način.
Pričvršćivači od titana ili nehrđajućeg čelika koriste se za popravke vijaka na strukturama od karbonskih vlakana. Aluminijski zatvarači će korodirati ako se koriste s karbonskim vlaknima. Zakovice se ne mogu koristiti jer ugradnja zakovica pomoću pištolja za zakovice može uzrokovati oštećenje otvora i okolne konstrukcije, zakovice se prilikom ugradnje šire, što je nepoželjno za kompozitne strukture jer može uzrokovati da kompozitni materijal proširi svoje granice.
3.2 Postupak popravke
Korak 1: Inspekcija oštećenja
U debeloj šperploči, test tapkanjem nije efikasan u otkrivanju delaminacije osim ako je oštećenje blizu površine.
Ultrazvučni pregled je neophodan da bi se utvrdilo područje oštećenja. Konsultujte SRM da biste pronašli primenljivu proceduru NDI.
Korak 2: Uklanjanje oštećenja
Da bi se spriječila koncentracija naprezanja, oštećeno područje treba izrezati u okruglu ili pravokutnu rupu glatkog radijusa. Uklonite oštećenje brusilicom, blanjom ili sličnim alatom.
Korak 3: Priprema popravke
Odredite veličinu zakrpe na osnovu informacija o popravci u SRM-u. Izrežite, oblikujte i postavite flaster prije nanošenja na oštećenu strukturu. Lakše je napraviti zakrpu malo veću od izračunatog i podrezati na veličinu nakon bušenja svih rupa za pričvršćivače. U nekim slučajevima, zakrpa je unaprijed{3}}oblikovana i pre-izbušena. Ako se treba izvršiti rezanje, treba koristiti standardne procedure u radnji koje se primjenjuju na materijal zakrpa. Sa titanijumom je teško raditi i zahteva jak klizni valjak da bi se savijao materijal. Metalne zakrpe moraju biti ravne turpije kako bi se spriječilo pucanje oko reza. Prilikom bušenja probnih rupa u kompozitima, rupe koje se koriste za popravku učvršćivača moraju biti najmanje 4 prečnika od postojećeg zatvarača i imati minimalnu ivicu od 3 prečnika zatvarača. Ovo se razlikuje od standardne prakse za aluminijum, koja dozvoljava razmak od dva prečnika. Specifične veličine rupe za vođenje i tip korištenog svrdla trebaju slijediti posebne SRM upute. Kao što je prikazano na slici 75.
Slika 75: Izgled popravke materijala za popravku vijaka kompozitnih konstrukcija
Korak 4: Raspored rupa
Da biste locirali popravak u oštećenom području, nacrtajte dvije okomite središnje linije na primarnoj podkonstrukciji i materijalu zakrpa koje definiraju primarno opterećenje ili geometrijski smjer. Zatim nacrtajte uzorak rupe na zakrpu i izbušite rupe za vođenje u materijalu zakrpa. Poravnajte dvije vertikalne središnje linije flastera sa linijama na primarnoj podstrukturi i prenesite rupe za vođenje na primarni materijal podloge. Osigurajte popravak s minimalnom razlikom. Označite rubove popravka tako da se lako može vratiti u prvobitni položaj.
Korak 5: Izbušite i razvrtajte rupe u zakrpi i glavnoj podstrukturi
Kompozitnu kožu treba pohraniti kako bi se spriječilo cijepanje. Povećajte probne rupe u zakrpi i glavnoj podlozi bušilicom manjom od 1/64 veličine, a zatim izbušite sve rupe na ispravnu veličinu. Tolerancija od +0.0025/-0.000 inča se obično preporučuje za dijelove aviona. Za kompozite to znači da nema smetnji za pričvršćivanje.
Korak 6: Instalacija pričvršćivača
Nakon što su rupe za pričvršćivače izbušene u punoj veličini i razvrtane, postavljaju se trajni zatvarači. Prije ugradnje, izmjerite dužinu svakog pričvršćivača pomoću mjerača dužine učvršćenja. Budući da različite popravke zahtijevaju različite pričvršćivače, pogledajte SRM za dopuštene vrste zatvarača i postupke ugradnje; međutim, ugradite sve pričvršćivače navlažene brtvilom, primjenjujući odgovarajući moment za ugradnju vijaka i vijaka.
Korak 7: Zaptivanje spojnih elemenata i popravke
Zaptivači se nanose za popravke vijaka kako bi se spriječio prodor vode ili vlage, hemijska oštećenja, galvanska korozija i curenje goriva. Takođe obezbeđuju izglađivanje kontura. Zaptivači se moraju nanositi na čistu površinu. Traka za maskiranje se obično postavlja na periferiju flastera, paralelno sa rubom flastera i ostavljajući mali razmak između ruba flastera i trake za maskiranje. Na ovaj razmak se nanosi zaptivač.
Korak 8: Nanesite završni premaz i munjevitu mrežu
Popravak će biti potrebno izbrusiti, premazati i farbati pomoću odobrenog sistema boja. Ako se kompozitni popravak koristi u području osjetljivom na udare groma, morat će se dodati gromobranska mreža.
Nastavlja se
Izvor Javna web stranica "Composites Frontier".