1, plasture de reparație de legătură
Fuselajul și structurile de aripi ale aeronavelor de nouă generație sunt confecționate din laminate solide, întărite extern cu fascicule longitudinale co-vindecate sau co-legate. Aceste laminate solide au mai multe straturi decât panourile de structuri sandwich de fagure. Tehnicile de reparație ștampilate pentru structurile laminate solide sunt similare cu cele pentru fibre de sticlă, Kevlar® și fibră de carbon, dar cu diferențe minore.
Reparațiile ștampilate pot fi făcute cu o reparație în trepte sau, mai des, cu o reparație de crestătură (reparație conică). Unghiul tăierii circumferențiale este de obicei mic pentru a ușura sarcina în articulație și pentru a preveni scăparea adezivă. Aceasta se traduce printr -un raport de grosime la lungime de la 1:10 la 1:70. Deoarece inspecția reparațiilor legate este dificilă, reparațiile legate necesită un angajament mai mare pentru controlul calității, personal mai bine instruit și curățenie decât reparațiile cu șuruburi.
Din punct de vedere al transferului de încărcare, articulația încorporată este mai eficientă, deoarece reduce excentricitatea sarcinii prin alinierea îndeaproape a arborelui feminin cu arborele neutru al plasturelui. Cu toate acestea, această configurație are o serie de dezavantaje atunci când efectuați restaurări.
În primul rând, trebuie îndepărtată o cantitate mare de material sensibil acustic pentru a menține un unghi mic conic.
În al doilea rând, stratul de înlocuire trebuie să fie foarte precis stabilit și plasat în cusătura de reparații.
În al treilea rând, întărirea stratului de înlocuire poate duce la o reducere semnificativă a rezistenței, dacă nu este vindecată într -o autoclavă.
În al patrulea rând, adezivul se va lipi de partea inferioară a articulației, creând o linie de legătură neuniformă. Acest lucru poate fi atenuat de o serie de pași mici pentru a aproxima unghiul circumferențial.
Din aceste motive, cu excepția cazului în care partea este încărcată ușor, acest tip de reparație este de obicei efectuat într -o instalație de reparații în care partea poate fi introdusă într -un autoclav, ceea ce poate face ca partea la fel de puternică ca partea inițială.
Există mai multe metode de reparație diferite pentru laminate solide. Patch-ul poate fi în prealabil și apoi legat secundar de materialul părinte. Această metodă este cea mai apropiată de o reparație cu șuruburi. Așa cum se arată în figura 64, un pre-prepreg poate fi făcut într-un plasture și apoi co-vindecat în același timp cu adezivul. Patch-urile pot fi, de asemenea, reparate folosind un strat de așezare umed. Ciclul de întărire poate varia, de asemenea, în lungime de timp, temperatura de întărire și presiunea de întărire, crescând numărul de combinații de reparații posibile.
Figura 64: Patch-urile pre-vindecate pot fi legate în al doilea rând de substratul primar
2, Repararea panoului compozit
Pasul 1: Inspecția și sondajul daunelor
Mărimea și adâncimea daunelor care trebuie reparate trebuie măsurate cu exactitate folosind tehnici adecvate de evaluare nedistructivă (NDE). O varietate de tehnici NDE pot fi utilizate pentru inspecția deteriorării structurilor compozite. Cea mai simplă tehnică este inspecția vizuală, în care albirea datorită delaminării sau fisurilor din rășină în compozite translucide, cum ar fi laminatele de ester din sticlă și sticlă de sticlă-vinil, pot fi utilizate pentru a indica zone de deteriorare.
Inspecția vizuală nu este o tehnică exactă, deoarece nu toate daunele pot fi detectate de ochi, în special daune ascunse de vopsea, daune situate adânc sub suprafață și deteriorare în compozite care nu sunt transparente, cum ar fi fibra de carbon și laminatele aramide. O tehnică populară este testul TAP, în care un obiect ușor, cum ar fi o monedă sau un ciocan, este utilizat pentru a localiza daunele. Principalul beneficiu al testului TAP este că este simplu și poate fi utilizat pentru a inspecta rapid suprafețele mari. Testarea la robinet este de obicei utilizată pentru a detecta deteriorarea delaminării aproape de suprafață, dar devine mai puțin fiabilă, deoarece delaminarea este localizată la adâncimi de sub suprafață. Testul de robinet conic nu este util pentru detectarea altor tipuri de daune, cum ar fi fisurile de rășină și fibrele rupte.
Tehnici mai avansate NDE pentru detectarea compozitelor sunt testarea impedanței, radiografia cu raze X, termografie și ecografie. Dintre aceste tehnici, ecografia este, probabil, cea mai exactă și practică și este adesea folosită pentru a măsura daunele. Ecografia poate fi utilizată pentru a detecta straturi mici situate sub suprafață, spre deosebire de inspecția vizuală și testarea percuției.
Pasul 2: Scoateți materialul deteriorat
După ce a fost determinată amploarea zonei deteriorate de reparat, laminatul deteriorat trebuie îndepărtat. Marginea laminatului sursă de sunet este apoi conicată într -un unghi superficial. Raportul de pantă conic, cunoscut și sub denumirea de unghi circumferențial, ar trebui să fie mai mic de 12: 1 (<5°) to minimise shear strain along the bondline after repairing the patch. The shallow angle also compensates for some errors in process and other operational variables that may reduce patch adhesion. As shown in Figure 65.
Figura 65: Patch încorporat placă laminată solidă
Pasul 3: Pregătirea suprafeței
Laminatul din apropierea zonei de încorporare trebuie să fie șlefuit ușor cu șmirghel și apoi praful și contaminanții trebuie îndepărtați. Este recomandat ca, dacă zona de încorporare a fost expusă mediului pentru o perioadă considerabilă de timp, ar trebui să fie curățată cu un solvent pentru a elimina contaminarea.
Pasul 4: Formarea/instrumentul de filmare
Este necesară o placă de sprijin rigidă cu contururile originale ale structurii compozite pentru a se asigura că reparația are aceeași geometrie ca structura înconjurătoare.
Pasul 5: Laminare
Reparațiile laminate sunt de obicei realizate folosind o secvență minimă de tapere preferate cu straturi. În timp ce această reparație este acceptabilă, produce zone relativ slabe bogate în rășini la marginile fiecărui strat la interfața de reparații. Grosimea maximă Prima secvență de laminare a stratului, unde primul strat de țesătură de armare acoperă complet zona de lucru, produce o conexiune interfațială mai puternică. Urmează instrucțiunile SRM ale producătorului.
Alegerea materialului de întărire este esențială pentru a se asigura că reparația are proprietăți mecanice acceptabile. Țesătura sau banda de armare ar trebui să fie aceeași cu materialul de armare utilizat în compozitul original.
Orientarea cu fibre a stratului de întărire din placajul de reparație ar trebui să se potrivească cu cea a placajului original, astfel încât proprietățile mecanice ale reparației să fie cât mai aproape de cele ale materialului original.
3, Repararea marginilor de aripi și a zonelor de tranziție
Marginea finală a aripii panoului de control este foarte susceptibilă la deteriorare. Cele de 4 centimetri sunt deosebit de vulnerabile la impactul și manipularea la sol, precum și la greve de fulgere. Reparațiile pot fi dificile în această zonă, deoarece pot fi implicate skinning și armătură de margine. Reparațiile la miezurile de fagure pe marginile sau panourile deteriorate sunt similare cu reparațiile care necesită înlocuirea miezului și structurile de fagure de deteriorare sandwich discutate într -una sau ambele secțiuni de reparații ale panoului. Daunele sunt investigate, straturile și nucleele deteriorate sunt îndepărtate, partea este uscată, se instalează un nou miez, se aplică un strat de reparație, înscris și inspectat după reparații. În figura 66 este prezentată o reparație tipică a urmelor de aripi.
Figura 66: Repararea marginii de aripi
4, reparații prin injecție de rășină
Reparația injecției de rășină este utilizată pentru laminate solide ale construcției de serviciu ușor, cu daune mici din cauza delaminării. Două găuri sunt găurite pe exteriorul zonei de delaminare și rășina cu vâscozitate scăzută este injectată într -una dintre găuri până când rășina curge din cealaltă gaură. Repararea injecției de rășină este uneori utilizată în structurile de fagure sandwich pentru a repara detașarea panoului. Dezavantajul metodei de injecție de rășină este că este dificil să se îndepărteze umiditatea din zona deteriorată din cauza tăierii fibrelor ca urmare a forajului, ceea ce face dificilă obținerea unei injecții complete de rășină, așa cum se arată în figura 67.
Figura 67: Repararea prin injecție de rășină
A fi continuat
Site -ul public „Composites Frontier” sursă