1, patch di riparazione del legame
Le strutture di fusoliera e ala di velivoli di nuova generazione sono realizzate in laminati solidi, rinforzati esternamente con travi longitudinali co-cautelate o co-legate. Questi laminati solidi hanno più strati rispetto ai pannelli di strutture sandwich a nido d'ape. Le tecniche di riparazione timbrate per le strutture in laminato solido sono simili a quelle per fibra di vetro, Kevlar® e fibra di carbonio, ma con differenze minori.
Le riparazioni timbrate possono essere effettuate con una riparazione del gradino o, più comunemente, con una riparazione di tacca (riparazione affusolata). L'angolo del taglio circonferenziale è generalmente piccolo per alleviare il carico nell'articolazione e impedire la fuga adesiva. Ciò si traduce in uno spessore in un rapporto di lunghezza da 1:10 a 1:70. Poiché l'ispezione delle riparazioni legate è difficile, le riparazioni legate richiedono un impegno più elevato per il controllo di qualità, il personale meglio addestrato e la pulizia rispetto alle riparazioni imbullonate.
Dal punto di vista del trasferimento del carico, il giunto incorporato è più efficace perché riduce l'eccentricità del carico allineando da vicino l'albero femminile con l'albero neutro della patch. Tuttavia, questa configurazione ha una serie di svantaggi durante l'esecuzione dei restauri.
Innanzitutto, una grande quantità di materiale sensibile all'acustica deve essere rimossa per mantenere un piccolo angolo di cono.
In secondo luogo, lo strato di sostituzione deve essere disposto in modo molto accurato e posizionato nella cucitura di riparazione.
In terzo luogo, la cura dello strato di sostituzione può comportare una significativa riduzione della resistenza se non curata in un'autoclave.
In quarto luogo, l'adesivo si attaccherà al fondo dell'articolazione, creando una linea di legame irregolare. Questo può essere mitigato da una serie di piccoli passi per approssimare l'angolo circonferenziale.
Per questi motivi, a meno che la parte non sia leggermente caricata, questo tipo di riparazione viene generalmente eseguito in una struttura di riparazione in cui la parte può essere inserita in un'autoclave, che può rendere la parte forte come la parte originale.
Esistono diversi metodi di riparazione per laminati solidi. La patch può essere pre-curata e quindi secondaria legata al materiale genitore. Questo metodo è più vicino a una riparazione di Bolt-on. Come mostrato nella Figura 64, è possibile trasformare un pre -preg e quindi co-creato contemporaneamente all'adesivo. Le patch possono anche essere riparate utilizzando uno strato di lay-up bagnato. Il ciclo di indurimento può anche variare in tempo, temperatura di indurimento e pressione di indurimento, aumentando il numero di possibili combinazioni di riparazione.
Figura 64: le patch pre-creato possono essere secondariamente legate al substrato primario
2, riparazione del pannello bloccato composito
Passaggio 1: ispezione e indagine sui danni
Le dimensioni e la profondità del danno da riparare devono essere misurate accuratamente utilizzando tecniche di valutazione non distruttiva (NDE) appropriate. Una varietà di tecniche NDE può essere utilizzata per l'ispezione dei danni delle strutture composite. La tecnica più semplice è l'ispezione visiva, in cui lo sbiancamento a causa della delaminazione o del crack di resina in compositi traslucidi come il poliestere di vetro e i laminati di estere di vetro-vinile possono essere utilizzati per indicare le aree di danno.
L'ispezione visiva non è una tecnica accurata in quanto non tutti i danni possono essere rilevati dall'occhio, in particolare danni nascosti dalla vernice, danni situati in profondità sotto la superficie e danni in compositi non trasparenti come fibra di carbonio e laminati aramidi. Una tecnica popolare è il test di rubinetto, in cui un oggetto leggero, come una moneta o un martello, viene utilizzato per individuare i danni. Il principale vantaggio del test TAP è che è semplice e può essere utilizzato per ispezionare rapidamente grandi aree. Il test di rubinetto viene in genere utilizzato per rilevare danni alla delaminazione vicino alla superficie, ma diventa meno affidabile poiché la delaminazione si trova a profondità sotto la superficie. Il test del tap cono non è utile per rilevare altri tipi di danno, come crepe di resina e fibre rotte.
Tecniche NDE più avanzate per rilevare i compositi sono test di impedenza, radiografia a raggi X, termografia e ultrasuoni. Di queste tecniche, gli ultrasuoni sono probabilmente i più accurati e pratici e viene spesso utilizzato per misurare il danno. Gli ultrasuoni possono essere utilizzati per rilevare piccoli strati situati sotto la superficie, a differenza dell'ispezione visiva e dei test di percussione.
Passaggio 2: rimuovere il materiale danneggiato
Una volta che l'entità dell'area danneggiata da riparare è stata determinata, il laminato danneggiato deve essere rimosso. Il bordo del laminato della sorgente sonora viene quindi rastrellato ad un angolo poco profondo. Il rapporto pendenza conico, noto anche come angolo circonferenziale, dovrebbe essere inferiore a 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: scheda laminata solida incorporata incorporata
Passaggio 3: preparazione della superficie
Il laminato vicino all'area di incorporamento dovrebbe essere levigato leggermente con carta vetrata e quindi la polvere e i contaminanti devono essere rimossi. Si raccomanda che se l'area di incorporamento è stata esposta all'ambiente per un periodo di tempo considerevole, dovrebbe essere pulito con un solvente per rimuovere la contaminazione.
Passaggio 4: strumenti di formazione/film
È necessaria una piastra di supporto rigida con i contorni originali della struttura composita per garantire che la riparazione abbia la stessa geometria della struttura circostante.
Passaggio 5: laminazione
Le riparazioni laminate sono in genere effettuate utilizzando una sequenza minima di conti preferenti. Sebbene questa riparazione sia accettabile, produce aree relativamente deboli ricche di resina ai bordi di ogni livello all'interfaccia di riparazione. La sequenza di laminazione del primo spessore massimo, in cui il primo strato di tessuto di rinforzo copre completamente l'area di lavoro, produce una connessione interfacciale più forte. Segue le istruzioni SRM del produttore.
La scelta del materiale di rinforzo è fondamentale per garantire che la riparazione abbia proprietà meccaniche accettabili. Il tessuto di rinforzo o il nastro adesivo dovrebbero essere uguali al materiale di rinforzo utilizzato nel composito originale.
L'orientamento della fibra dello strato di rinforzo all'interno del compensato di riparazione dovrebbe corrispondere a quello del compensato parte originale in modo che le proprietà meccaniche della riparazione siano il più vicine possibile a quelle del materiale originale.
3, riparazione di bordi per lievi e aree di transizione
Il bordo posteriore dell'ala del pannello di controllo è molto suscettibile ai danni. I finali da 4 pollici sono particolarmente vulnerabili all'impatto e alla maneggevolezza del terreno, nonché ai fulmini. Le riparazioni possono essere difficili in questo settore perché può essere coinvolto il rinforzo del bordo skinning e traballante. Le riparazioni ai nuclei a nido d'ape su bordi o pannelli danneggiati sono simili alle riparazioni che richiedono la sostituzione del core e le strutture a nido d'ape sandwich danneggiate discusse in una o entrambe le sezioni di riparazione del pannello. Il danno viene studiato, gli strati danneggiati e i nuclei vengono rimossi, la parte viene essiccata, viene installato un nuovo core, viene applicato, curato e ispezionato un livello di riparazione. Una tipica riparazione del bordo della traccia dell'ala è mostrata nella Figura 66.
Figura 66: Riparazione del bordo di trailer dell'ala
4, riparazione mediante iniezione di resina
La riparazione di iniezione in resina viene utilizzata per laminati solidi di costruzione di dazi leggeri con piccoli danni dovuti alla delaminazione. Due fori vengono perforati all'esterno dell'area di delaminazione e la resina a bassa viscosità viene iniettata in uno dei fori fino a quando la resina non scorre fuori dall'altro foro. La riparazione di iniezione in resina viene talvolta utilizzata nelle strutture a nido d'ape sandwich per riparare il distacco del pannello. Lo svantaggio del metodo di iniezione di resina è che è difficile rimuovere l'umidità dall'area danneggiata a causa delle fibre tagliate a causa della perforazione, rendendo difficile ottenere l'iniezione di resina completa, come mostrato nella Figura 67.
Figura 67: Riparazione mediante iniezione di resina
Continua
Sito Web pubblico "Composites Frontier" Fonte