I. Käsitööriistad
Nii eeltöödeldud kui ka kuivi kiude saab lõigata käsitööriistadega, nagu käärid, pitsalõikurid ja noad. Kevlarist valmistatud materjale on keerulisem lõigata kui klaasist või süsinikkiust ja tööriistad kuluvad kiiremini. Kuiva kiu immutamiseks vaigumärja kihiga kasutatakse kummist kaabitsat ja harja. Restaureerimisplaani koostamisel kasutati markereid, joonlaudu ja ringikujulist malli. See on näidatud joonisel 31.
Joonis 31: Käsitsi lamineerimistööriistad-panemiseks
II. Õhuga-juhitavad tööriistad
Komposiitide jaoks kasutatakse-õhuajamiga elektritööriistu, nagu puurmootorid, ruuterid ja veskid. Elektrimootoreid ei soovitata kasutada, kuna süsinikkiud on juhtiv materjal ja võib põhjustada lühiseid. Kui kasutatakse elektritööriistu, peavad need olema täielikult suletud tüüpi. Nagu on näidatud joonisel 32.
Joonis 32: Pneumaatilised tööriistad komposiitide parandamiseks
III. Rehvi kileplaat
Alumiiniumkatteplaati kasutatakse tavaliselt detaili toetamiseks kõvenemisprotsessi ajal. Raketisele kantakse vormivabastusaine ehk eralduskile, et detail ei jääks raketise külge kinni. Õhukese kattega paneele kasutatakse ka remondi ülaosas, kui kasutatakse termosideainet. Kaetud leht annab ühtlasemalt kuumutatud ala, mis on viimistletud siledama komposiitlaminaadiga.
IV. Toetavad tööriistad ja vormid
Mõne remondi jaoks on vaja tööriistu, mis toetavad detaili või säilitavad pinnaprofiili kõvenemise ajal. Nende tööriistade valmistamiseks saab kasutada mitmesuguseid materjale. Materjali tüüp sõltub remondi tüübist, kõvenemistemperatuurist ja sellest, kas tegemist on ajutise või püsiva tööriistaga. Kõrge kuumtöötlustemperatuuri tõttu on ahjus ja kuumpressimispaagis kõvastamiseks vaja tugitööriistu. Kui tugitööriistu ei kasutata, kõverdub osa. Saadaval on mitut tüüpi tööriistamaterjale. Mõned neist on vormitud konkreetse osaprofiili järgi ja teisi kasutatakse jäikade tugedena profiili hoidmiseks kõvenemise ajal. Kips on odav ja mugav materjal kontuurimiseks. Seda saab täita klaaskiu, kanepi või muude materjalidega. Kips ei ole väga vastupidav, kuid seda saab kasutada ajutise tööriistana. Tööriista külgpinnale kantakse tavaliselt viimistluse kvaliteedi parandamiseks klaaskiuga tugevdatud epoksüvaigu kiht.
Vormivaike kasutatakse klaaskiu, süsinikkiu või muude tugevdusmaterjalide immutamiseks, et valmistada püsivaid tööriistu. Komplekssed osad on valmistatud metallist või kõrgtemperatuursetest{1}}vormimisplaatidest ja neid töödeldakse 5-teljelise CNC-seadmega, et valmistada põhitööriistu, mida saab kasutada lennukiosade valmistamiseks. See on näidatud joonisel 33/34.
Joonis 33: 5-teljelised CNC-tööriistad ja vormide valmistamise seadmed
Joonis 34: Õhu sisselaskeüksuse vorm
V. Vaakumkottide materjalid
Lennuki komposiitkomponentide remont tehakse tavaliselt vaakumkotti survestamise tehnikat kasutades. Remondiala ümber suletakse kilekott. Seejärel pumbatakse kotist õhk välja, nii et remondikihid tõmbuvad kokku ja õhku vahele ei jää. Atmosfäärirõhk loob parandusprotsessi ajal tugeva ja turvalise sideme.
Vaakumkottides kasutatavate osade jaoks on saadaval mitu protsessimaterjali. Need materjalid ei ole remondi osa ja visatakse remondiprotsessi lõpus ära.
VI. Vabastusagendid
Vabastusaine, tuntud ka kui kiletööriista eraldusaine, võimaldab kõvastunud osa vormist või rehviplaadist kergesti eemaldada.
VII. Eraldusplaat
Eralduskiht loob õhu ja lenduvate ainete remondist väljapääsu tee. Liigne vaik kogutakse separaatorisse. Eraldusmaterjal võib koosneda klaaskiust, mittekootud polüestrist või perforeeritud Teflon (Teflon)®-ga kaetud materjalist. Struktuuriparanduskäsiraamatus (SRM) kirjeldatakse, millist tüüpi ja mitut kihti on vaja eraldada. Üldiselt, mida paksem on laminaat, seda rohkem kihte on vaja.
VIII. Pinna laminaadid
Pindlaminaate kasutatakse tavaliselt liimimiseks puhta pinna loomiseks. Parandatud osaga kõveneb õhuke kiht klaaskiudu. Vahetult enne osa kinnitamist teise konstruktsiooni külge eemaldatakse nahakiht. Nahakiht on kergesti eemaldatav ja jätab liimimiseks puhta pinna. Nahakihid on valmistatud polüestrist, nailonist, fluoritud etüleenpropüleenist (FEP) või kaetud klaaskiust. Kui need üle kuumenevad, võib neid olla raske eemaldada. Mõned kaetud nahad võivad jätta pinnale soovimatu saastumise. Eelistatud eemaldamismaterjal on polüester, mida saab kokkutõmbumise kõrvaldamiseks kuumtöödelda.
IX. Kleeplint
Vaakumkottide tihenduslinti, tuntud ka kui kleeplint, kasutatakse vaakumkottide tihendamiseks osade või tööriistade külge. Enne kleeplindi paigaldamist kontrollige alati selle temperatuuriklassi, et veenduda, et kasutate õiget temperatuuriklassi kleeplinti.
X. Poorne eralduskile
Poorset eralduskilet kasutatakse õhu ja lenduvuse võimaldamiseks parandamisel, mis takistab vabastuskihi kleepumist detaili või parandamise külge. Olenevalt nõutavast väljalaske mahust on saadaval erineva suurusega augud ja aukude vahed.
XI. Tahke eraldusmembraan
Tahke eralduskile kasutamine hoiab ära prepreg- või märja kihi kleepumise tööpinnale või katteplaadile. Tahke eralduskile kasutamisel hoiab see ära ka vaigu lekkimise ja soojusvaiba või katteplaadi kahjustamise.
XII. Õhku-läbilaskvad materjalid
Kirjeldatud hingavat materjali kasutatakse õhu jaoks vaakumkotist väljumiseks. Hingav materjal peab olema kontaktis eraldajaga. Tavaliselt kasutatakse polüesterkiudu kaaluga 4 untsi. või 10 untsi. 4 untsi. kasutatakse rakendustes alla 50 naela ruuttolli kohta (psi) ja 10 untsi. kasutatakse 50 - 100 psi jaoks.
XIII. Vaakumkotid
Vaakumkottide materjalid annavad remondi ja õhu vahele kõva kihi.
Vaakumkottide materjalid on saadaval mitmesuguste temperatuurikategooriatega, seega veenduge, et parandamiseks kasutatud materjal talub kõvenemistemperatuure. Enamik vaakumkottide materjale on ühekordseks -kasutatavaks, kuid painduvast silikoonkummist valmistatud materjalid on korduvkasutatavad. Pakkimismaterjali on tehtud kaks väikest sisselõiget, mis võimaldavad paigaldada vaakumsondi klapi. Vaakumkotid ei ole väga painduvad ja kui tahad sobitada keerulisi kujundeid, tuleb kotti teha kihte. Mõnikord kasutatakse ümbriku tüüpi kotte, kuid selle meetodi puuduseks on see, et vaakumsurve võib osi purustada. Silikoonkummist korduvkasutatavad kotid on paindlikumad. Mõnel on sisseehitatud-soojendustekid, mis lihtsustavad kotti pakkimist. See on näidatud joonistel 35/36/37.
Joonis 35: Pakkematerjalid
Joonis 36: Kotid keerukate osade jaoks
Joonis 37: Isesulguvad-vaakumkotid kütteelementide jaoks
XIV. Vaakumseadmed
Vaakumpumpasid kasutatakse õhu ja lenduvate ainete eemaldamiseks vaakumkotist atmosfäärirõhuga fikseeritud laminaatide valmistamiseks. Remonditöökodades kasutatakse spetsiaalseid vaakumpumpasid. Lennuki remondiks saab kasutada mobiilseid vaakumpumpasid. Enamikul kuumliimidest on sisseehitatud-vaakumpump. Vaakumtorudena kasutatakse spetsiaalseid õhuvoolikuid, kuna tavalisi õhuvoolikuid saab vaakumi käigus tasandada. Ahjudes või autoklaavides kasutatavad vaakumtorud peavad taluma kütteseadme kõrgeid temperatuure. Vahel kasutatakse vaakumrõhuregulaatoreid vaakumrõhu vähendamiseks kottides.
XV. Vaakumtihendamise tabel
Vaakumpahvatuslaud on mugav tööriist mitmekihiliste komposiitlaminaatide purustamiseks. Tihenduslaud on sisuliselt korduvkasutatav vaakumkott, mis koosneb hingedega kaanega metallist lauaplaadist. Kaanel on tugev raam, painduv membraan ja vaakumtihend. Remondikiht asetatakse laua pinnale ja suletakse kaane all vaakumiga, et eemaldada kinni jäänud õhk. Mõned tihendatud lauad olid kuumuse all, kuid enamik mitte.
XVI. Ahi
Komposiite saab kuivatada ahjus, kasutades erinevaid surverakenduse meetodeid. Tavaliselt kasutatakse lenduvate ainete ja kinnijäänud õhu eemaldamiseks vaakumümbrist ning kõvendatakse atmosfäärirõhul, nagu on näidatud joonisel 38. Teine meetod ahjus kuivatamiseks surve avaldamiseks on kahaneva ümbrise või kokkutõmbumislindi kasutamine. Ahi kuivatab materjalisüsteemi suurel kiirusel ringleva kuuma õhu abil. Tüüpilised ahju kuumtöötlustemperatuurid on 250 kraadi F (121 kraadi) ja 350 kraadi F (176,67 kraadi). Ahjus on temperatuuriandur, mis edastab temperatuuriandmed ahju kontrollerile tagasi. Ahju temperatuur võib erineda tegelikust osa temperatuurist olenevalt ahju anduri asukohast ja detaili asukohast ahjus.
Joonis 37: Kahekordse-uksega kuumtöötlusahi
Ahju sees oleva osa soojusmass on tavaliselt suurem kui ümbritseva ahju soojusmass ja osa temperatuur jääb soojendamise ajal ahju temperatuurist oluliselt maha. Nende erinevustega toimetulemiseks tuleb detailile asetada vähemalt kaks termopaari (keemia) ja ühendada need väljaspool ahju asuva temperatuurianduriga (eraldi diagrammisalvesti, termosideaine jne). Mõnda ahju regulaatorit saab juhtida remondiosale asetatud termopaari (keemia) abil.
XVII. Kuumapressi tankid
Hot Press Tank süsteemid võimaldavad surveanumas keerulisi keemilisi reaktsioone, et töödelda mitmesuguseid materjale, mis põhinevad kindlaksmääratud ajal, temperatuuril ja rõhu jaotusel. Nagu on näidatud joonisel 39, suurendavad materjalide ja protsesside erinevused kõrgtemperatuursete kuumpressipaakide töötingimusi 120 kraadilt (250 kraadi F) ja 275 kPa (40 psi) üle 760 kraadini (1400 kraadi F) ja 69 000 kPa (10 000 psi). Madalamatel temperatuuridel ja rõhkudel töötavad kõrge temperatuuriga kuumpressimahutid võivad olla õhuga survestatud, kuid kui kõvenemistsükli jaoks on vaja kõrgemaid temperatuure ja rõhku, tuleks kasutada õhu ja lämmastiku segu vahekorras 50/50 või 100% lämmastikuga, et vähendada kõrgel{18}}temperatuuril kuumpressimisega paagi põlemist.
Joonis 39: Kõrge temperatuuriga kuumpressipaak
Autoklaavisüsteemi põhikomponendid on: anum rõhu hoidmiseks, allikas gaasivoo soojendamiseks ja selle ühtlaseks ringlemiseks anumas, alamsüsteem vaakumkotiga kaetud osadele vaakumi rakendamiseks, alamsüsteem tööparameetrite juhtimiseks ja alamsüsteem vormide autoklaavi laadimiseks. Kaasaegseid autoklaave juhivad arvutid, mis võimaldavad operaatoril programmeerida ja jälgida igat tüüpi kõvenemistsükleid. Kõige täpsem viis kõvenemistsükli juhtimiseks on juhtida kuumpressi paagi kontrollerit termopaaridega, mis on asetatud tegelikule osale.
Enamik kuumpressipaagis töödeldavaid osi on kaetud vaakumkotiga, mida kasutatakse peamiselt laminaadi tihendamiseks ja lenduvate ainete eemaldamiseks. Vaakumkott võimaldab detailil eksisteerida diferentsiaalrõhuga väljaspool kuumpressi ilma otsese kokkupuuteta kuumpressi keskkonnaga. Vaakumkotte kasutatakse ka osadele erineval määral vaakumi rakendamiseks.
XVIII. Termilised sideained ja soojuslambid
Tüüpilised{0}}pardal küttemeetodid hõlmavad takistussoojustekke, infrapuna-soojuslampe ja kuumaõhuseadmeid. Kõiki kütteseadmeid tuleb kuidagi juhtida, et saaks rakendada õiget soojushulka. See on eriti oluline parandustöödel, kus kasutatakse preprege ja liime, kus sageli on ette nähtud kontrollitud kütte- ja jahutuskiirus.
XIX. Termilised pistikud
Termopistik on kaasaskantav seade, mis juhib kütmist automaatselt remondipiirkonna temperatuuri tagasiside põhjal. Termilisel sideainel on ka vaakumpump vaakumkotis oleva vaakumseadme varustamiseks ja jälgimiseks. Termiline sideaine kontrollib kõvenemistsüklit termopaaridega, mis on paigutatud remondi lähedale. Mõned remonditööd nõuavad kuni 10 termopaari. Kaasaegsed termilised sideained võivad käivitada paljusid erinevat tüüpi kõvendusprogramme ning kõvendustsükli andmeid saab välja printida või arvutisse üles laadida. See on näidatud joonisel 40.
Joonis 40: Kuum-linkimisseadmed
XX. Sooja tekid
Soojatekk on painduv küttekeha. See on valmistatud kahest silikoonkummist kihist, mille kahe kihi vahel on metallist takistussoojendi. Soojatekid on levinud meetod õhusõiduki hooldamiseks soojuse tagamiseks. Soojatekke saab käsitsi juhtida; tavaliselt kasutatakse neid aga koos termilise sideainega. Soojus kandub tekilt juhtivuse teel. Seetõttu peab soojustekk vastama ja olema osaga 100% kontaktis, mis tavaliselt saavutatakse vaakumkoti survega. Nagu on näidatud joonisel 41.
Joonis 41: Kuum tekk
XXI. Soojuslambid
Infrapunasoojuslampe saab kasutada komposiitide kõvastamiseks kõrgel temperatuuril, kui vaakumkotte ei kasutata. Kuid need on tavaliselt ebaefektiivsed, kui kõvenemistemperatuur ületab 150 kraadi Fahrenheiti või kui pindala ületab 2 ruutjalga. Samuti on lambiga kuumust raske kontrollida ning lambid kipuvad väga kiiresti kõrgeid pinnatemperatuure tootma. Termostaadi juhtimisel saab soojuslampe kasutada kõvastumissoojuse kandmiseks suurtele või ebakorrapärastele pindadele. Soojuslambi juhtimiseks saab kasutada termosideaineid.
XII. Kuuma õhu süsteemid
Kuuma õhu süsteeme saab kasutada komposiitremondi parandamiseks ja need on peamiselt piiratud väikeste remonditööde ja kuivade remondipiirkondadega. Pärast vaakumkottidesse pakkimise lõpetamist suunab soojusgeneraator kuuma õhu otse remondiala ümber asuvasse isoleeritud korpusesse. Kuum õhk ümbritseb remonti ühtlase temperatuuri tõusuga.
Jätkub
Allikas "Composites Frontier" avalik veebisait