1 Kompozitinių medžiagų kietėjimas
Kietėjimo ciklai yra laiko, temperatūros ir slėgio ciklai, naudojami termoreaktyviosioms dervos sistemoms arba prepregams kietinti. Remonto kietėjimas yra toks pat svarbus kaip ir originalios dalies medžiagos kietėjimas. Skirtingai nuo metalo remonto, kai medžiaga yra surenkama, kompozitiniam remontui reikia, kad technikai pagamintų medžiagą. Tai apima visas saugojimo, apdorojimo ir kokybės kontrolės funkcijas. Orlaivio techninės priežiūros atkūrimo ciklas prasideda nuo medžiagų saugojimo. Netinkamai laikomos medžiagos pradės kietėti prieš jas panaudojant restauravimui. Turi būti laikomasi visų laikų, temperatūros ir reikalavimų ir jie turi būti dokumentuojami. Norėdami nustatyti teisingą taisomos dalies remonto ciklą, žr. orlaivio konstrukcijos remonto vadovą.
1.1 Kietėjimas kambario temperatūroje
Kietinimas kambario temperatūroje yra naudingiausias energijos taupymo ir perkeliamumo požiūriu. Kambario temperatūroje kietintas šlapias klojimas-neatkuria originalaus 250 ℉ (121 laipsnio) arba 350 ℉ (176,67 laipsnio) kietėjusio komponento stiprumo ar ilgaamžiškumo ir paprastai naudojamas šlapio stiklo pluošto klojimo-nesvarbių komponentų remontui. Kambario temperatūroje sukietėjusį remontą galima paspartinti kaitinant. Didžiausias našumas pasiekiamas esant 150 ℉ (65,56 laipsnių). Laminatui sutvirtinti ir orui bei lakiosioms medžiagoms išeiti galima naudoti vakuuminį maišelį.
1.2 Kietėjimas aukštoje temperatūroje
Visi prepregai kietinami naudojant aukštos temperatūros ciklus. Kai kuriems šlapio sluoksnio remonto darbams atlikti naudojami pailginti kietėjimo ciklai, siekiant padidinti taisymo stiprumą ir pagreitinti kietėjimo procesą. Kietinimo krosnyse ir karštuose rišikliuose naudojami vakuuminiai maišeliai, kad sutvirtintų laminatą ir sudarytų kelią orui bei lakiosioms medžiagoms išeiti. Autoklavai naudoja vakuumą ir teigiamą slėgį, kad sutvirtintų laminatą ir sudarytų kelią orui bei lakiosioms medžiagoms išeiti. Dauguma šildytuvų naudoja programuojamus kompiuterio valdiklius kietėjimo ciklui vykdyti. Operatorius gali pasirinkti iš galimų kietėjimo ciklų meniu arba parašyti savo programą.
Šalia remonto pastatomos termoporos, kurios suteikia grįžtamąjį ryšį su šilumos mazgu apie temperatūrą. Įprasta kompozitų kietėjimo temperatūra yra 250 ℉ (121 laipsnis) arba 350 ℉ (176,67 laipsnis). Didelės dalies, kietintos orkaitėje arba autoklave, temperatūra kietėjimo ciklo metu gali skirtis nuo orkaitės ar autoklavo temperatūros, nes jie veikia kaip aušintuvas. Detalės temperatūra yra svarbiausia tinkamam kietėjimui, todėl ant detalės dedamos termoporos, leidžiančios stebėti ir kontroliuoti detalės temperatūrą. Orkaitės arba autoklavo oro temperatūros zondas, naudojamas orkaitės arba autoklavo temperatūrai matuoti, ne visada yra patikimas prietaisas, norint nustatyti dalies kietėjimo temperatūrą. Jei dalis ar įrankis veikia kaip šilumos kriauklė, orkaitės ir dalies temperatūra gali labai skirtis.
Kietėjimo aukštoje temperatūroje ciklas susideda iš mažiausiai trijų dalių.
-Apšilimas:šildymo blokas įšyla iki nustatytos temperatūros, paprastai nuo 3 ℉ (-16,1 laipsnio) iki 5 ℉ (-15 laipsnių) per minutę.
-Laikymas:šildymo blokas palaiko nustatytą temperatūrą iš anksto nustatytą laiką.
-Aušinimas:šildymo blokas vėsina iki nustatytos temperatūros. Aušinimo temperatūra paprastai yra žemesnė nei 5 ℉ per minutę. Kai šildymo blokas nukrenta žemiau 125 ℉, dalį galima išardyti. Kietinant dalis autoklave, prieš atidarydami dureles būtinai sumažinkite slėgį autoklave. Kaip parodyta 53 pav.
53 pav. Kietėjimo autoklave procesas
Kietėjimo procesas atliekamas naudojant šilumą ir slėgį laminatą. Kylant temperatūrai, derva pradeda minkštėti ir tekėti. Esant žemesnei temperatūrai, vyksta labai mažai reakcijos. Bet kokie lakūs teršalai, tokie kaip oras ar vanduo, per tą laiką iš laminato pašalinami vakuumu. Laminatas sutankinamas naudojant slėgį, dažniausiai vakuumą (atmosferos slėgį); autoklave taikomas papildomas slėgis, paprastai 50{5}}100 psi Temperatūrai artėjant prie galutinės kietėjimo temperatūros, reakcijos greitis žymiai padidėja ir derva pradeda gelti kietėti. Laikant galutinį kietėjimą, derva gali baigti kietėjimą ir gauti norimas struktūrines savybes.
2 Kompozitinio korio sumuštinio taisymas
Didelė dalis dabartinių aviacijos ir kosmoso kompozitinių komponentų yra{0}}sugadintos lengvos daugiasluoksnės konstrukcijos. Kadangi daugiasluoksnės konstrukcijos yra suklijuotos konstrukcijos su plonomis plokštėmis, sumuštinių konstrukcijų pažeidimai dažniausiai taisomi klijuojant.
Sumuštinių korio konstrukcijų taisymui naudojami panašūs metodai, kaip ir dažniausiai naudojamos plokščių medžiagos, tokios kaip stiklo pluoštas, anglies pluoštas ir Kevlar®. Kevlaras dažniausiai taisomas stiklo pluoštu. Kaip parodyta 54 pav.
54 pav. Tipinis korinių sumuštinių konstrukcijų remontas
2.1 Žalos klasifikavimas
Trumpalaikis remontas gali atitikti stiprumo reikalavimus, tačiau juos riboja laikas arba skrydžio ciklai. Pasibaigus remonto galiojimo laikui, remontas turi būti pašalintas ir pakeistas. Laikinas remontas gali atkurti reikiamą komponento stiprumą. Tačiau šis remontas neatkurs reikalingo komponento patvarumo. Todėl jis turi skirtingus tikrinimo intervalus arba metodus. Nuolatinis remontas – tai remontas, atkuriantis reikiamą komponento stiprumą ir ilgaamžiškumą. Remonto metu taikomi tokie pat tikrinimo metodai ir intervalai kaip ir originalios sudedamosios dalies.
2.2 Mikropažeidimai sumuštinių struktūros kamino šerdims (pakavimas ir sodinimo taisymas)
Kapsuliavimo taisymas gali būti naudojamas sumuštinių korio konstrukcijų pažeidimams, mažesniems nei 0,5 colio, atitaisyti. Korių medžiagą galima palikti vietoje arba išimti ir užpildyti vazono mišiniu, kad būtų atkurtas tam tikras stiprumas. Kapsulinis remontas neatkuria viso detalės stiprumo.
Vazonų mišinys dažniausiai yra epoksidinis izoliacinis stiklas, fenolio arba plastiko mikrosferos, medvilnė, maišytuvas ar kita medžiaga. Vazonų kompozitas taip pat gali būti naudojamas kaip dekoratyvinių remonto kraštų ir odos plokščių užpildas. Vazonų mišinys taip pat naudojamas laminuotose korio plokštėse kaip tvirtas varžtų ir varžtų taškas. Vazoninis kompozitas yra sunkesnis už pradinę šerdį, o tai gali turėti įtakos skrydžio valdymo balansui. Remonto svoris turi būti paskaičiuotas ir lyginamas su SRM nurodytomis skrydžio valdymo svorio ir pusiausvyros ribomis.
2.3 Vienos arba abiejų šoninių plokščių pažeidimai, kuriuos reikia pakeisti ir taisyti
PASTABA: toliau pateikti veiksmai yra tik nuoroda ir neturėtų būti laikomi tiesiogiai taikomais visiems taisymo būdams.
1 veiksmas: patikrinkite, ar nėra pažeidimų
Plonas laminatas gali būti apžiūrimas vizualiai ir išbandytas smūgis, siekiant nustatyti pažeidimus. Storesnėms laminatėms reikalingi išsamesni-NDI metodai, pvz., ultragarsinis patikrinimas, kaip parodyta 55 paveiksle. Patikrinkite, ar į pažeidimo vietą nepatenka vandens, alyvos, degalų, nešvarumų ar kitų pašalinių medžiagų. Vandenį galima aptikti naudojant rentgeno-spindulį, foninį apšvietimą arba drėgmės detektorių.
55 pav. Išmušimo bandymo technika
2 veiksmas: pašalinkite vandenį iš pažeistos vietos
Prieš taisant dalį, iš korio šerdies reikia pašalinti vandenį. Kaip parodyta 56 paveiksle, jei vanduo nepašalinamas, kietėjimo aukštoje temperatūroje metu jis užvirs, o plokštė išplės šerdį, sukeldama daugiau žalos. Vanduo korio šerdyje taip pat gali užšalti esant žemai temperatūrai dideliame aukštyje, todėl plokštės gali nulupti.
56 pav. Vakuuminio maišymo būdas dalims džiovinti
3 veiksmas: pašalinkite žalą
Apkarpykite pažeistą dalį iki lygios formos su užapvalintais kampais arba apvalios arba ovalios formos. Nepažeiskite nepažeistų sluoksnių, šerdžių ar aplinkinių medžiagų. Jei pažeista ir šerdis, apkarpykite šerdį iki tokio paties kontūro kaip ir šerdies oda. Kaip parodyta 57 pav.
57 pav.: Šerdies pažeidimo pašalinimas
4 veiksmas: iš anksto nustatykite pažeistą sritį
Naudokite minkštą diskinį šlifuoklį arba rotacinį šlifuoklį, kad nuvalytus pažeidimus tolygiai nusmailintumėte. Kai kurie gamintojai nurodo smailėjimo santykį, pvz., 1:40, o kiti nurodo smailėjimo atstumą, pvz., 1 colio persidengimą nuo kiekvieno sluoksnio esamo kūgio atstumo. Pašalinkite išorinę apdailą, įskaitant laidžią dangą, bent 1 coliu didesnėje už kūginę kraštą. Pašalinkite visą smėlį ir dulkes sausu suslėgtu oru ir dangteliu. Nuvalykite pažeistą vietą švaria šluoste, sudrėkinta leistinu tirpikliu. Kaip parodyta 58 paveiksle.
58 pav.: Remonto vietos šlifavimas
5 veiksmas: įdiekite korio šerdį (šlapią sluoksnį)
Nupjaukite pakaitinę šerdį peiliu. Šerdies kištukai turi būti tokio paties tipo, klasės ir kokybės kaip ir originali šerdis. Šerdies ląstelės turi būti nukreiptos ta pačia kryptimi kaip ir aplinkinės medžiagos koris. Kištukai turi būti nukirpti iki tinkamo ilgio ir nuvalyti tirpikliu patvirtintu valikliu.
Jei norite taisyti šlapiu būdu-, iškirpkite du austo audinio sluoksnius, tinkančius nepažeistos odos vidiniam paviršiui. Impregnuokite audinio sluoksnius derva ir įdėkite į skylę. Naudokite infuzinį mišinį aplink šerdį ir įdėkite jį į skylę. Atlikdami išankstinį remontą, nupjaukite lipnios plėvelės gabalėlį, kad jis tilptų į skylę, ir naudokite putplasčio klijus aplink užsikimšimą. Kištukas turi liesti skylės šonus. Sulygiuokite blokavimo šerdį su originalia gruntuota medžiaga. Sutaisykite vietą vakuuminiu maišeliu ir pakaitinę šerdį išdžiovinkite orkaitėje, autoklave arba karšta antklode. Šlapio sluoksnio taisymas gali būti kietinamas kambario temperatūroje iki 150 ℉ (65,56 laipsnio). Išankstinis remontas turi būti sukietintas 250 ℉ (121 laipsnis) arba 350 ℉ (176,67 laipsnio). Paprastai pakaitiniai šerdys yra kietinami atskiru ciklu, o ne kartu{16}}kietinami su pleistru. Po sukietėjimo užsikimšimas turi būti nušlifuotas lygiai su aplinkiniu plotu. Tai parodyta 59 paveiksle.
59 pav.: Šerdies keitimas
6 veiksmas: Paruoškite ir įdiekite remonto sluoksnius
Remonto vadove ieškokite tinkamos remonto medžiagos ir remontui reikalingų sluoksnių skaičiaus. Paprastai įdiekite vieną sluoksnį daugiau nei buvo įdiegta iš pradžių. Iškirpkite sluoksnio storį iki tinkamo dydžio ir orientacijos. Remonto sluoksnio storis turi būti montuojamas ta pačia kryptimi kaip ir pirminis remontuojamas sluoksnis. Impregnuokite sluoksnį derva šlapio klojimo taisymui- arba nuimkite pagrindinę medžiagą nuo paruošiamojo sluoksnio. Sluoksniai paprastai klojami naudojant minimalaus klojimo pirmojo kūgio klojimo seką. Kaip parodyta 60 pav.
60 pav. Pleistro diegimas
7 veiksmas: taisykite vakuuminį maišelį
Kai grindinio medžiaga yra vietoje, naudokite vakuuminį maišelį, kad pašalintumėte orą ir padidintumėte slėgį, kad jis sukietėtų. Vakuuminio maišelio montavimo instrukcijas žr. 61 pav.
61 pav. Vakuuminis apdorojimas
8 veiksmas: sutvarkykite remontą
Remontuokite per norimą remonto ciklą. Drėgnos dangos remontas gali būti kietinamas kambario temperatūroje. Temperatūra gali būti padidinta iki 150 ℉ (65,56 laipsnio), kad būtų pagreitintas kietėjimas. Prepreg remontas turi būti išgydytas padidinto kietėjimo ciklo metu. Iš orlaivio, kurį reikia taisyti, pašalinti komponentai gali būti kietinami karštoje patalpoje, orkaitėje arba autoklave, kaip parodyta 62 paveiksle. Orlaivių remontui naudojamos šildomos antklodės.
Po sukietėjimo pašalinkite kapsuliuotą medžiagą ir patikrinkite remontą. Remonto metu neturi būti duobių, pūslių ir dervos priaugimo ar praradimo vietų. Lengvai nušlifuokite taisomąjį pleistrą švitriniu popieriumi, kad paviršius būtų lygus ir nepažeistų pluoštų. Užtepkite paviršiaus apdorojimą ir laidžią dangą (atspari šviesos bangoms).
62 pav.: Sukietėjęs remontas
9 veiksmas: atlikite{1}}remonto patikrinimą
Remonto storiui patikrinti dažniausiai naudojamas vizualinis, čiaupo arba ultragarsinis patikrinimas. Jei randami defektai, taisytas pleistras pašalinamas. Tai parodyta 63 paveiksle.
63 pav. Patikrinimas po remonto
Jei skrydžio valdymo pultas buvo suremontuotas, patikrinkite balansą ir įsitikinkite, kad suremontuotas skrydžio valdymo pultas yra SRM diapazone. Jei to nepadarysite, gali kilti skrydžio valdymo pokalbių ir pakenkti skrydžio saugai.
Tęsinys
Šaltinis „Composites Frontier“ viešoji svetainė