1 Komposiitmaterjalide kõvenemine
Kõvenemistsüklid on aja, temperatuuri ja rõhu tsüklid, mida kasutatakse termoreaktiivsete vaigusüsteemide või prepregmaterjalide kõvendamiseks. Remondi kõvenemine on sama oluline kui algse detaili materjali kõvenemine. Erinevalt metalliparandustest, kus materjal on kokkupandud, vajavad komposiitremondid materjali valmistamise tehnikuid. See hõlmab kõiki ladustamise, töötlemise ja kvaliteedikontrolli funktsioone. Lennuki hoolduse taastamistsükkel algab materjali ladustamisest. Valesti ladustatud materjalid hakkavad kõvenema enne, kui neid saab taastamiseks kasutada. Kõik ajad, temperatuurid ja nõuded peavad olema täidetud ja dokumenteeritud. Remonditava osa õige remonditsükli määramiseks vaadake õhusõiduki konstruktsiooni remondi käsiraamatut.
1.1 Kõvenemine toatemperatuuril
Toatemperatuuril kõvenemine on energiasäästu ja teisaldatavuse seisukohalt kõige kasulikum. Toatemperatuuril kõvenenud märgpinna-parandused ei taasta algse 250 ℉ (121 kraadi) või 350 ℉ (176,67 kraadi) kõvastunud komponendi tugevust ega vastupidavust ning neid kasutatakse tavaliselt märja klaaskiu{6}}mitteoluliste komponentide parandamiseks. Toatemperatuuril kõvenenud remonti saab kiirendada kuumutamisega. Maksimaalne jõudlus saavutatakse 150 ℉ (65,56 kraadi) juures. Vaakumkotti saab kasutada laminaadi tugevdamiseks ning õhu ja lenduvate ainete väljapääsuks.
1.2 Kõrgel temperatuuril kõvenemine
Kõik eelpreparaadid kõvenetakse kõrge temperatuuriga tsüklite abil. Mõne märgkihi parandamise puhul kasutatakse parandamise tugevuse suurendamiseks ja kõvenemisprotsessi kiirendamiseks kõrgendatud kõvendustsükleid. Kõvendusahjudes ja kuumades liimimisseadmetes kasutatakse laminaadi kinnistamiseks vaakumkotte ning õhu ja lenduvate ainete väljapääsu loomiseks. Autoklaavid kasutavad vaakumit ja positiivset rõhku, et tugevdada laminaati ning pakkuda õhu ja lenduvate ainete väljapääsu. Enamik kütteseadmeid kasutab kõvenemistsükli käivitamiseks programmeeritavaid arvutijuhte. Operaator saab valida saadaolevate kõvendustsüklite menüüst või kirjutada oma programmi.
Remondi lähedale on paigutatud termopaarid, mis annavad soojussõlmele temperatuuri tagasisidet. Tüüpilised komposiitide kõvenemistemperatuurid on 250 ℉ (121 kraadi) või 350 ℉ (176,67 kraadi). Suure ahjus või autoklaavis kõvendatud osa temperatuur võib kõvenemistsükli ajal erineda ahju või autoklaavi temperatuurist, kuna need toimivad nagu jahutusradiaator. Detaili temperatuur on korralikuks kõvenemiseks kõige olulisem, seetõttu asetatakse detailile termopaarid, mis jälgivad ja kontrollivad detaili temperatuuri. Ahju või autoklaavi õhutemperatuuri andur, mida kasutatakse ahju või autoklaavi temperatuuri mõõtmiseks, ei ole alati usaldusväärne seade osade kõvenemistemperatuuri määramiseks. Kui osa või tööriist toimib jahutusradiaatorina, võivad ahju ja detaili temperatuur olla väga erinev.
Kõrgel temperatuuril kõvenemise tsükkel koosneb vähemalt kolmest osast.
-Soojendus:kütteseade soojeneb seadistatud temperatuuril, tavaliselt vahemikus 3 ℉ (-16,1 kraadi) kuni 5 ℉ (-15 kraadi) minutis.
-Hoidmine:kütteseade hoiab temperatuuri etteantud aja jooksul.
-Jahutus:kütteseade jahtub määratud temperatuurile. Jahutustemperatuur on tavaliselt alla 5 ℉ minutis. Kui kütteseade langeb alla 125 ℉, saab osa lahti võtta. Osade kõvastamisel autoklaavis tuleb enne ukse avamist rõhk autoklaavis vabastada. Nagu on näidatud joonisel 53.
Joonis 53: Autoklaavis kõvenemise protsess
Kõvenemisprotsess saavutatakse laminaadile kuumuse ja rõhu rakendamisega. Temperatuuri tõustes hakkab vaik pehmenema ja voolama. Madalamatel temperatuuridel toimub reaktsioon väga vähe. Kõik lenduvad saasteained, nagu õhk või vesi, eemaldatakse laminaadist selle aja jooksul vaakumiga. Laminaat tihendatakse survega, tavaliselt vaakumiga (atmosfäärirõhk); autoklaav rakendab lisarõhku, tavaliselt 50{5}}100 psi. Kui temperatuur läheneb lõplikule kõvenemistemperatuurile, suureneb reaktsiooni kiirus märgatavalt ja vaik hakkab geelist kõvenema. Lõpliku kõvenemise ajal hoidmine võimaldab vaigul kõveneda ja saavutada soovitud struktuursed omadused.
2 Komposiitkärje võileiva remont
Suur osa praegustest kosmoselennunduse komposiitkomponentidest on kahjustatud{0}}kerged kihtstruktuurid. Kuna sandwich-konstruktsioonid on õhukeste paneelidega liimitud struktuurid, parandatakse kihtkonstruktsioonide kahjustused tavaliselt liimimisega.
Sandwich-kärgstruktuuride remont kasutab sarnaseid tehnikaid enamlevinud paneelimaterjalidega, nagu klaaskiud, süsinikkiud ja Kevlar®. Kevlarit parandatakse tavaliselt klaaskiuga. Nagu on näidatud joonisel 54.
Joonis 54: Kärgstruktuuride tüüpiline remont
2.1 Kahjude klassifikatsioon
Lühiajaline{0}}remont võib vastata tugevusnõuetele, kuid seda piiravad aeg või lennutsüklid. Remondi kasutusaja lõppedes tuleb remont eemaldada ja asendada. Ajutine remont võib taastada komponendi vajaliku tugevuse. See remont ei taasta aga komponendi nõutavat vastupidavust. Seetõttu on sellel erinevad kontrollide intervallid või meetodid. Püsiremont on remont, mis taastab komponendi vajaliku tugevuse ja vastupidavuse. Remondil on samad kontrollimeetodid ja -intervallid nagu originaalkomponendil.
2.2 Väikesed kahjustused sandwich-struktuuri virnasüdamikele (pakendamine ja pottide parandamine)
Kapseldamise parandamist saab kasutada alla 0,5-tolliste sandwich kärgstruktuuride kahjustuste parandamiseks. Kärgmaterjali võib paigale jätta või eemaldada ja täita potiseguga, et tugevust taastada. Kapseldatud remont ei taasta detaili täit tugevust.
Potisegu on tavaliselt epoksiidiga täidetud isoleerklaas, fenool- või plastist mikrosfäärid, puuvill, segisti või muu materjal. Potikomposiiti saab kasutada ka dekoratiivsete parandusservade ja nahapaneelide täitematerjalina. Potisegu kasutatakse ka lamineeritud kärgpaneelides poltide ja kruvide kõva punktina. Potikomposiit on raskem kui algne südamik, mis võib mõjutada lennujuhtimise tasakaalu. Remondi kaal tuleb arvutada ja võrrelda SRM-is määratud lennujuhtimise kaalu- ja tasakaalupiirangutega.
2.3 Ühe või mõlema külgpaneeli kahjustused, mis vajavad vahetamist ja parandamist
MÄRKUS. Järgmised sammud on ainult viitamiseks ja neid ei tohiks pidada kõigi parandusmeetodite jaoks otseselt kohaldatavateks.
1. samm: kontrollige kahjustusi
Õhukesi laminaate saab visuaalselt kontrollida ja kahjustuste kindlakstegemiseks katsetada löökviise. Paksemad laminaadid nõuavad põhjalikumaid -NDI meetodeid, nagu ultrahelikontroll, nagu on näidatud joonisel 55. Kontrollige, kas kahjustuse lähedusse ei satu vett, õli, kütust, mustust või muid võõrkehi. Vett saab tuvastada röntgen-kiirte, taustvalgustuse või niiskusanduriga.
Joonis 55: Knockout testi tehnika
2. samm: eemaldage kahjustatud piirkonnast vesi
Enne detaili parandamist tuleb kärjesüdamikust eemaldada vesi. Nagu on näidatud joonisel 56, kui vett ei eemaldata, keeb see kõrgel temperatuuril kõvastumistsükli ajal keema ja paneel laiendab südamikku, põhjustades rohkem kahjustusi. Kärgstruktuuri südamikus olev vesi võib ka kõrgel madalal temperatuuril külmuda, mis võib põhjustada paneelide mahakoorumist.
Joonis 56: Vaakumkottidesse pakkimise meetod osade kuivatamiseks
3. samm: eemaldage kahjustused
Lõika detaili kahjustatud ala ümarate nurkadega siledaks või ümaraks või ovaalseks. Ärge kahjustage kahjustamata kihte, südamikke ega ümbritsevat materjali. Kui südamik on samuti kahjustatud, lõigake südamik sama kontuurini nagu südamiku nahk. Nagu on näidatud joonisel 57.
Joonis 57: Südamiku kahjustuste eemaldamine
4. samm: kahjustatud ala eelseadistamine
Puhastatud kahjustuste ühtlase koonusega lihvimiseks kasutage pehmet ketaslihvijat või plaatlihvijat. Mõned tootjad annavad koonuse suhte, näiteks 1:40, teised aga määravad koonuse kauguse, näiteks 1-tollise kattuvuse iga kihi olemasoleva koonuskaugusega. Eemaldage välisviimistlus, sealhulgas juhtiv kate alalt, mis on vähemalt 1 tolli suurem kui kitsenev piir. Eemaldage kogu liiv ja tolm kuiva suruõhu ja õhupuhastiga. Puhastage kahjustatud piirkonda lubatud lahustis niisutatud puhta lapiga. Nagu on näidatud joonisel 58.
Joonis 58: Remondiala lihvimine
5. samm: paigaldage kärgstruktuuri südamik (märg kiht)
Lõika asendussüdamik noaga läbi. Südamiku pistikud peavad olema sama tüüpi, klassi ja kvaliteediga kui algne südamik. Südamiku rakud peaksid olema orienteeritud ümbritseva materjali kärgstruktuuriga samas suunas. Pistikud tuleb lõigata õige pikkusega ja puhastada lahustiga heakskiidetud puhastusvahendiga.
Märgkatte{0}}parandusteks lõigake kaks kihti kootud kangast, mis sobivad kahjustamata naha sisepinnaga. Immuta kangakihid vaiguga ja aseta auku. Kasutage südamiku ümber infusiooniühendit ja asetage see auku. Prepreg-remondiks lõigake kleepkiletükk, et see sobiks auku, ja kasutage ummistuse ümber vahtliimi. Pistik peaks puudutama augu külgi. Joondage ummistuse südamik algse krunditud materjaliga. Parandage ala vaakumkotiga ja kuivatage asendussüdamik ahju, autoklaavi või kuuma teki abil. Märgkihtparandusi võib kõvendada toatemperatuuril kuni 150 ℉ (65,56 kraadi). Prepreg remont tuleb kõvendada temperatuuril 250 ℉ (121 kraadi) või 350 ℉ (176,67 kraadi). Tavaliselt kõvendatakse asendussüdamikud eraldi tsüklis, mitte koos plaastriga. Pärast kõvenemist tuleb ummistus ümbritseva alaga ühtlaselt lihvida. See on näidatud joonisel 59.
Joonis 59: Südamiku vahetus
6. samm: valmistage ette ja paigaldage remondikihid
Õige remondimaterjali ja remondiks vajalike kihtide arvu leiate remondijuhendist. Tavaliselt paigaldage üks kiht rohkem kui algselt installitud. Lõika kihi paksus õigesse mõõtu ja suunda. Remondikihi paksus tuleb paigaldada remonditava algkihiga samas suunas. Immutage kiht vaiguga märgpinna-parandusteks või eemaldage alusmaterjal eeltöötlemiselt. Kihid paigaldatakse tavaliselt minimaalse paigutuse esimese koonuse järjekorda kasutades. Nagu on näidatud joonisel 60.
Joonis 60: Plaastri paigaldamine
7. samm: remont tolmuimejaga kottidesse
Kui sillutusmaterjal on paigas, kasutage õhu eemaldamiseks vaakumkoti paigaldamist ja parandage kõvenemiseks survet. Vaakumkoti paigaldamise juhised leiate jooniselt 61.
Joonis 61: Vaakumtöötlus
8. samm: parandage parandustööd
Parandage soovitud remonditsükli jooksul. Märja teekatte parandustööd saab kõvendada toatemperatuuril. Kõvenemise kiirendamiseks võib temperatuuri tõsta kuni 150 ℉ (65,56 kraadi). Prepreg-parandusi tuleb kõvendada kõrgendatud paranemistsükli ajal. Remonditavast lennukist eemaldatud komponente saab kuivatada kuumas ruumis, ahjus või autoklaavis, nagu on näidatud joonisel 62. Lennuki remontimisel kasutatakse soojendusega tekke.
Pärast kõvenemist eemaldage kapseldatud materjal ja kontrollige parandustööd. Remondil ei tohiks olla auke, ville ega vaigu kogunemise või kadumise kohti. Lihvige parandusplaastrit kergelt liivapaberiga, et saada sile pind, mis ei kahjusta kiude. Kandke pinnatöötlus ja juhtiv kate (valguslainekindel).
Joonis 62: Tardunud remont
9. toiming: postitage-remondiülevaatus
Remondi paksuse kontrollimiseks kasutatakse tavaliselt visuaalset, kraani- või ultrahelikontrolli. Kui leitakse defekte, eemaldatakse parandatud plaaster. See on näidatud joonisel 63.
Joonis 63: Kontrollige pärast remonti
Kui lennujuhtimispulti parandati, viige läbi tasakaalukontroll ja veenduge, et parandatud lennujuhtpaneel on SRM-i levialas. Selle eiramine võib põhjustada lennujuhtimise lobisemist ja ohustada lennuohutust.
Jätkub
Allikas "Composites Frontier" avalik veebisait