Täiustatud komposiitide jaotus (ⅷ): komposiitmaterjalide kõvendamine ja komposiitkksantikleiba parandamine

Feb 06, 2025

Jäta sõnum

1 komposiitmaterjalide kõvendamine

Kõvenemistsüklid on aja, temperatuuri ja rõhku tsüklid, mida kasutatakse termoseti vaigusüsteemide või ettevalmistamise raviks. Remondi kõvendamine on sama oluline kui algse osa materjali kõvendamine. Erinevalt metalli remondist, kus materjal on kokkupandanud, nõuavad komposiitide remonditööd materjali valmistamiseks tehnikuid. See hõlmab kõiki salvestus-, töötlemis- ja kvaliteedikontrolli funktsioone. Lennukite hoolduse taastamistsükkel algab materjali ladustamisega. Valesti ladustatud materjalid hakkavad ravima enne, kui neid saab taastamiseks kasutada. Temperatuurid ja nõuded tuleb läbi viia ja dokumenteerida. Remondi õige remonditsükli kindlaksmääramiseks vaadake õhusõiduki konstruktsiooni remondi käsiraamatut.

 

1.1 toatemperatuuri kõvendamine

Toatemperatuuri kõvendamine on kõige kasulikum energiasäästu ja teisaldatavuse osas. Toatemperatuuriga kõvendatud niiske paigutuse remont ei taasta algse 250 ℉ (121 kraadi) või 350 ℉ (176,67 kraadi) kõvendatud komponendi tugevust ega vastupidavust ja neid kasutatakse tavaliselt mittekriitiliste komponentide märja klaaskiust panemiseks. Toatemperatuuriga parandatud remonti saab kiirendada kuumutamisega. Maksimaalne jõudlus saavutatakse 150 ℉ (65,56 kraadi). Laminaadi konsolideerimiseks ja õhu ja lenduvate võimaluste saamiseks pääsemiseks saab kasutada vaakumkotti.

 

1.2 Kõrge temperatuuriga kõvenemine

Kõik ettevalmistused ravitakse kõrge temperatuuriga tsüklite abil. Mõni niiske kihiparandus kasutab kõrgendatud kõvenemistsüklit, et suurendada paranemise tugevust ja kiirendada kõvenemisprotsessi. Ahjude ja kuumade sidemete kõvendamine kasutab laminaadi konsolideerimiseks vaakumkotte ning pääsemiseks õhu ja lenduvate ainete rajamiseks. Autoklaavid kasutavad laminaadi konsolideerimiseks vaakumit ja positiivset survet ning pääsemiseks õhu ja lenduvate ainete tee. Enamik küttekehasid kasutab ravitsükli käivitamiseks programmeeritavaid arvuti juhtelemente. Operaator saab valida saadaolevate ravimtsüklite menüüst või kirjutada oma programmi.

Termopaarid asetatakse remondi lähedale ja need annavad kütteseadmele temperatuuri tagasisidet. Komposiitide tüüpilised ravitemperatuurid on 250 ℉ (121 kraadi) või 350 ℉ (176,67 kraadi). Suure osa temperatuur, mis on ravitud ahjus või autoklaavis jahutusradiaalne. Osa temperatuur on õige kõvenemise jaoks kõige olulisem, seetõttu asetatakse osale termopaaride temperatuuri jälgimiseks ja kontrollimiseks. Ahi või autoklaavi temperatuuri ahi või autoklaavi temperatuuri mõõtmiseks kasutatav ahi ei ole alati usaldusväärne seade osaravi temperatuuri määramiseks. Kui osa või tööriist toimib jahutusradiaatorina, võivad ahju temperatuur ja osa temperatuur olla väga erinev.

Kõrge temperatuuriga kõvenemise tsükkel koosneb vähemalt kolmest osast.

-Soojenemine:Kütteseade soojeneb määratud temperatuuril, tavaliselt vahemikus 3 ℉ (-16. 1 kraad) ja 5 ℉ (-15 kraad) minutis.

-Hoide:Kütteseade säilitab etteantud aja jooksul temperatuuri.

-Jahutus:Kütteseade jahtub seatud temperatuuril. Jahutustemperatuur on tavaliselt alla 5 ℉ minutis. Kui kütteseade langeb alla 125 ℉, saab selle osa lahti võtta. Osade autoklaaviga kõvendamisel leevendage enne ukse avamist kindlasti autoklaavi rõhk. Nagu näidatud joonisel 53.

news-266-232

Joonis 53: Autoklaavi kõvenemise protsess

Kõvenemisprotsess viiakse läbi, rakendades laminaadile kuumust ja rõhku. Temperatuuri tõustes hakkab vanus pehmenema ja voolama. Madalamatel temperatuuridel reaktsioon toimub väga vähe. Kõik lenduvad saasteained, näiteks õhk või vesi, ekstraheeritakse selle aja jooksul laminaadist vaakumiga. Laminaat tihendatakse rõhu rakendamisel, tavaliselt vaakum (atmosfäärirõhk); Autoklaav rakendab täiendavat rõhku, tavaliselt 50-100 psi, kui temperatuur läheneb lõplikule ravi temperatuurile, reaktsiooni kiirus suureneb märkimisväärselt ja vanus hakkab geel-kõvasse. Lõpliku ravi korral võimaldab vaigul lõpetada kõvenemine ja saada soovitud konstruktsiooniomadused.

 

2 Komposiidi kärgstruktuuri võileiva remont

Suur osa praegustest kosmosekomposiitkomponentidest on kahjustatud kergete võileivakonstruktsioonidega. Kuna võileivakonstruktsioonid on õhukeste paneelidega seotud konstruktsioonid, parandatakse võileivakonstruktsioonide kahjustusi tavaliselt sidemega.

Võileiva kärgstruktuuride parandamine kasutab sarnaseid tehnikaid kõige levinumate paneelimaterjalidega, näiteks klaaskiud, süsinikkiud ja Kevlar®. Kevlar parandatakse tavaliselt klaaskiuga. Nagu näidatud joonisel 54.

news-266-280

Joonis 54: kärgstruktuuride võileivakonstruktsioonide tüüpiline parandamine

2.1 Kahjude klassifikatsioon

Lühiajalised remondid võivad vastata tugevusnõuetele, kuid on piiratud aja- või lennutsüklitega. Remondi eluea lõpus tuleb remont eemaldada ja vahetada. Ajutine remont võib taastada komponendi vajaliku tugevuse. Kuid see remont ei taasta komponendi nõutavat vastupidavust. Seetõttu on sellel erinevad intervallid või meetodid. Püsiv remont on remont, mis taastab komponendi vajaliku tugevuse ja vastupidavuse. Remondil on samad kontrollimeetodid ja intervallid kui algsel komponendil.

 

2.2 Mikrodamaag võileivakonstruktsiooni virna südamikud (pakkimis- ja pottide parandamine)

Kapseldamise parandamist saab kasutada võileiva kärgstruktuuride kahjustuste parandamiseks, mis on vähem kui 0. 5 tolli. Kärgstruktuuri materjali saab oma kohale jätta või eemaldada ja täita potiühendiga, et teatud tugevust taastada. Kapseldatud remont ei taasta osa täielikku tugevust.

Potiühend on tavaliselt epoksüga täidetud isoleeriv klaasi, fenool- või plastist mikrosfäärid, puuvill, mikser või muu materjal. Poti komposiit saab kasutada ka dekoratiivse remondi servade ja nahapaneelide täiteainena. Potiühendit kasutatakse ka lamineeritud kärgstruktuuri paneelides poltide ja kruvide kõva punktina. Poti komposiit on raskem kui algne südamik, mis võib mõjutada lennu juhtimise tasakaalu. Remondi kaal tuleb arvutada ja võrrelda SRM -i täpsustatud lennujuhtimise kaalu ja tasakaalupiirangutega.

 

2.3 Kahju ühele või mõlemale külgpaneelile, mis nõuab asendamist ja remonti

Märkus. Järgmised sammud on ainult viitamiseks ja seda ei tohiks pidada otse kõigi parandusmeetodite jaoks.

1. samm: kontrollige kahjustusi

Õhukeste laminaate saab visuaalselt üle vaadata ja kahjustuste määramiseks testida löökpillid. Paksemad laminaadid vajavad põhjalikumat NDI-meetodeid, näiteks ultraheli kontroll, nagu on näidatud joonisel 55. Kontrollige kahju, õli, kütust, mustust või muid kahjustuste läheduses sisenevaid võõrkesi. Vesi saab tuvastada röntgenikiirguse, taustvalguse või niiskuseanduriga.

news-266-88

Joonis 55: Knockouti testi tehnika

2. samm: eemaldage vesi kahjustatud piirkonnast

Enne osa parandamist tuleb kärgstruktuuri südamikust eemaldada vesi. Nagu on näidatud joonisel 56, keeb see kõrge temperatuuri kõvenemise tsükli ajal vett eemaldada ja paneel laiendab südamikku, põhjustades rohkem kahjustusi. Kärgstruktuuri südamiku vesi võib külmuda ka madalatel temperatuuridel kõrgel kõrgusel, mis võib põhjustada paneelide koorimise.

news-266-226

Joonis 56: Osade kuivatamise vaakumkottide meetod

3. samm: eemaldage kahju

Kärbige osa kahjustatud ala ümarate nurkade või ümara või ovaalse kujuga siledaks. Ärge kahjustage kahjustamata kihte, südamikke ega ümbritsevat materjali. Kui ka südam on kahjustatud, lõigake südamik südamikuna samasse kontuuri. Nagu näidatud joonisel 57.

news-266-192

Joonis 57: südamiku kahjustuste eemaldamine

4. samm: kahjustatud piirkonna eelseadmed

Kasutage pehme kettaga lihvija või pöörleva padja lihvimist, et lihvida puhastatud kahjustuste ümber ühtlase koonuse abil. Mõned tootjad annavad koonuse suhte, näiteks 1:40, teised aga koonuse kauguse, näiteks 1-} tollise koonusekauguse kattumine iga kihi jaoks. Eemaldage välimine viimistlus, sealhulgas juhtiv kate vähemalt 1 tolli suurem kui koonuspiirist. Eemaldage kogu liiv ja tolm kuiva suruõhu ja HOVER -iga. Puhastage kahjustatud ala puhta lapiga, mis on niisutatud lubatud lahustiga. Nagu näidatud joonisel 58.

news-266-198

Joonis 58: remondiala lihvimine

5. samm: paigaldage kärgstruktuuri südamik (niiske kiht)

Lõigake asendussüdamikuga noaga. Tuumikorgid peavad olema sama tüüpi, astme ja kvaliteediga kui algne südamik. Tuumrakud tuleks orienteerida ümbritseva materjali kärgstruktuuriga samas suunas. Pistikud tuleb korrastada õige pikkusega ja lahusti puhastatud puhastusvahendiga.

Märgade paigaldamiseks lõigake kahjustamata naha sisepinnale sobivad kaks kihti kootud kangast. Immutage kangakihid vaikuga ja asetage auku. Kasutage südamiku ümber infusiooniühendit ja asetage see auku. Prepreg -remondiks lõigake augu paigaldamiseks liimkile tükk ja kasutage ummistuse ümber vahtliimi. Pistik peaks puudutama augu külgi. Joondage ummistuse südamik algse kruntidega materjaliga. Parandage piirkond vaakumkotiga ja ravige asendussüdamiku ahju, autoklaavi või kuuma teki abil. Märgade kihtide parandamist võib ravida toatemperatuuril 150 ℉ (65,56 kraadi). Prepregi remonditööd tuleb ravida kiirusel 250 ℉ (121 kraadi) või 350 ℉ (176,67 kraadi). Tavaliselt ravitakse asendussüdamike eraldi tsüklis, mitte aga plaastriga koos. Pärast kõvenemist tuleb ummistus ümbritseva piirkonnaga lihvida. Seda on näidatud joonisel 59.

news-266-420

Joonis 59: südamiku asendamine

6. samm: valmistage ja paigaldage remondikihid

Õige remondimaterjali ja remondiks vajalike kihtide arvu kohta lugege remondijuhendit. Tavaliselt installige veel üks kiht kui algselt installitud. Lõika kihi paksus õige suuruse ja orientatsiooni külge. Remondikihi paksus tuleb paigaldada samas suunas, kui remontida algkiht. Immutage kiht vaikuga märjaks paigutamiseks või eemaldage ettevalmistamise materjal. Kihid asetatakse tavaliselt minimaalse koondamise esimese koondamise järjestuse abil. Nagu näidatud joonisel 60.

news-266-118

Joonis 60: PATRIPASTAMINE

7. samm: remondi pakkimine tolmuimeja

Kui sillutusmaterjal on paigas, kasutage õhku eemaldamiseks vaakumkoti paigaldamist ja suruge remont raviks. Vaakumkoti paigaldamise juhised vt joonis 61.

news-266-226

Joonis 61: vaakumravi

8. samm: remondi ravimine

Remont soovitud remonditsükli ajal. Märgade kõnniteede parandamist saab ravida toatemperatuuril. Temperatuuri võib kiirendada 150 ℉ (65,56 kraadi). Prepregi remonditööd tuleb kõrgendatud ravitsükli ajal ravida. Parandatavast õhusõidukist eemaldatud komponente saab ravida kuumas ruumis, ahjus või autoklaavis, nagu on näidatud joonisel 62. Õhusõidukite remondiks kasutatakse soojendusega tekke.

Pärast kõvenemist eemaldage kapseldatud materjal ja kontrollige remonti. Remont peaks olema vaba vaigu suurenemise või kaotuse alade, villide ja piirkondadeta. Lihvige remondpaberiga kergelt liivapaberiga, et saada sujuv pind, mis ei kahjusta kiud. Kandke pinna töötlemine ja juhtiv kate (kerge laineresistentne).

news-266-196

Joonis 62: parandatud remont

9. samm: kordusjärgne ülevaatus

Remondi paksuse kontrollimiseks kasutatakse tavaliselt visuaalset, kraani- või ultraheliuuringut. Defektide leitamisel eemaldatakse parandatud plaaster. Seda on näidatud joonisel 63.

news-266-214

Joonis 63: kontrollige pärast remonti

Kui lennu juhtpaneel parandati, tehke tasakaalukontroll ja veenduge, et parandatud lennu juhtpaneel oleks SRM -i vahemikus. Selle tegemata jätmine võib põhjustada lennujuhtimise vestlust ja kahjustada lennu ohutust.

 

Jätkata

Allikas "Composites Frontier" avalik veebisait