1, opravá opravy lepení
Fuselage a křídlové struktury letadel s novou generací jsou vyrobeny z pevných laminátů, externě vyztužených spoluzaklačenými nebo spoluzakladanými podélnými paprsky. Tyto pevné lamináty mají více vrstev než panely voštinových sendvičových struktur. Označené opravy technik pro pevné laminátové struktury jsou podobné technikám pro skleněné vlákno, Kevlar® a uhlíkové vlákno, ale s malými rozdíly.
Opravené opravy lze provést s opravami kroku nebo častěji s opravou zářezu (zúžená oprava). Úhel obvodového řezu je obvykle malý, aby se zatížila do kloubu a zabránila úniku adheziva. To se promítá do poměru tloušťky k délce 1:10 až 1:70. Protože inspekce oprav spojených s vazbami je obtížná, vyžadují spojované opravy vyšší závazek ke kontrole kvality, lepšímu vyškoleného personálu a čistoty než oprav.
Z hlediska přenosu zatížení je zabudovaný kloub účinnější, protože snižuje excentricitu zatížení úzce vyrovnáním ženského hřídele s neutrální hřídelí náplasti. Tato konfigurace však má při provádění výplní řadu nevýhod.
Nejprve musí být odstraněno velké množství akustického citlivého materiálu, aby se udržel malý úhel zúžení.
Za druhé, náhradní vrstva musí být velmi přesně položena a umístěna do opravárenského švu.
Zatřetí, vytvrzování náhradní vrstvy může mít za následek významné snížení pevnosti, pokud není vyléčeno v autoklávu.
Začtvrté, lepidlo se bude držet na dně kloubu a vytvoří nerovnoměrnou vazbu. To lze zmírnit řadou malých kroků k přiblížení obvodového úhlu.
Z těchto důvodů, pokud není část lehce naložena, se tento typ opravy obvykle provádí v opravárenském zařízení, kde lze část vložit do autoklávu, což může být součástí tak silnou jako původní část.
Existuje několik různých opravných metod pro pevné lamináty. Oprava může být předem vyléčena a poté sekundární spojena s rodičovským materiálem. Tato metoda je nejblíže k opravě šroubů. Jak je znázorněno na obrázku 64, prepreg může být vyroben do náplasti a poté spolutvořen současně s lepidlem. Opravy lze také opravit pomocí vrstvy pro rozložení. Cyklus vytvrzování se může také lišit v době, teplota vytvrzování a vytvrzovacího tlaku, což zvyšuje počet možných oprav.
Obrázek 64: Předem vyléčené náplasti mohou být sekundárně spojeny s primárním substrátem
2, Oprava kompozitního panelu
Krok 1: Inspekce a průzkum poškození
Velikost a hloubka poškození, která má být opravena, musí být přesně měřena pomocí vhodných technik nedestruktivního hodnocení (NDE). Pro kontrolu kompozitních struktur lze použít řadu technik NDE. Nejjednodušší technikou je vizuální kontrola, kde bělení způsobené delaminací nebo praskáním pryskyřice v průsvitných kompozitách, jako jsou lamináty ze skla a lamináty skleněného vinylesteru, lze použít k označení oblastí poškození.
Vizuální inspekce není přesná technika, protože ne všechny poškození může být detekováno okem, zejména poškození skryté barvou, poškozením umístěným hluboko pod povrchem a poškození v netransparentních kompozitech, jako jsou uhlíkové vlákno a lamináty aramidu. Populární technikou je test TAP, kde se k lokalizaci poškození používá lehký objekt, jako je mince nebo kladivo. Hlavní výhodou testu TAP je to, že je jednoduchý a lze jej použít k rychlé kontrole velkých ploch. Testování TAP se obvykle používá k detekci poškození delaminace v blízkosti povrchu, ale stává se méně spolehlivým, protože delaminace je umístěna v hloubkách pod povrchem. Test TAP Cone není užitečný pro detekci jiných typů poškození, jako jsou praskliny pryskyřice a zlomená vlákna.
Pokročilejší techniky NDE pro detekci kompozitů jsou testování impedance, rentgenová radiografie, termografie a ultrazvuk. Z těchto technik je ultrazvuk patrně nejpřesnější a nejpraktičtější a často se používá k měření poškození. Ultrazvuk lze použít k detekci malých vrstev umístěných pod povrchem, na rozdíl od vizuální kontroly a testování bicích.
Krok 2: Odstraňte poškozený materiál
Jakmile je stanoven rozsah poškozené oblasti, musí být poškozený laminát odstraněn. Hrana laminátu zdroje zvuku se poté zužuje do mělkého úhlu. Poměr svahu zúžení, známý také jako obvodový úhel, by měl být menší než 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.
Obrázek 65: Vložená pevná laminovaná deska
Krok 3: Příprava povrchu
Laminát poblíž oblasti vložení by měl být lehce broušený brusným papírem a poté by měl být odstraněn prach a kontaminanty. Doporučuje se, aby pokud byla vložení plocha vystavena prostředí po značnou dobu, mělo by být vyčištěno rozpouštědlem, aby se odstranila kontaminace.
Krok 4: Formování/filmové nástroje
Je nutná tuhá podpůrná deska s původními obrysy kompozitní struktury, aby se zajistilo, že oprava má stejnou geometrii jako okolní struktura.
Krok 5: Laminace
Laminované opravy se obvykle provádějí pomocí minimálního sekvence zubních zubů. I když je tato oprava přijatelná, produkuje relativně slabé oblasti bohaté na pryskyřice na okrajích každé vrstvy na opravném rozhraní. Maximální tloušťka první vrstva sekvence vrstvy, kde první vrstva vyztužené tkaniny zcela pokrývá pracovní oblast, vytváří silnější propojení. Sleduje pokyny SRM výrobce.
Výběr zesíleného materiálu je rozhodující pro zajištění toho, aby oprava měla přijatelné mechanické vlastnosti. Vyztužená tkanina nebo páska by měla být stejná jako výztužná materiál používaný v původním kompozitu.
Orientace vlákna vrstvy vyztužení uvnitř překližky by měla odpovídat orientaci původní překližky tak, aby mechanické vlastnosti opravy byly co nejblíže k vlastnostem původního materiálu.
3, oprava okrajů křídla a přechodových oblastí
Vlecová hrana křídla ovládacího panelu je velmi náchylná k poškození. Vlezní 4 palce jsou obzvláště zranitelné vůči dopadu a manipulaci s pozemním, stejně jako údery blesku. Opravy mohou být v této oblasti obtížné, protože může být zapojena vyztužení z kůže a koncové hrany. Opravy voštinových jádra na poškozených okrajích nebo panelech jsou podobné opravám, které vyžadují výměnu jádra a poškozené sendvičové voštinové struktury diskutované v jedné nebo obou sekcích opravy panelů. Poškození je zkoumáno, poškozené vrstvy a jádra se odstraní, část je sušena, je nainstalována nové jádro, je nanesena opravná vrstva, vyléčena a zkontrolována po opravě. Typická oprava okraje stopy křídla je znázorněna na obrázku 66.
Obrázek 66: Oprava koncové hrany křídla
4, Oprava injekcí pryskyřice
Oprava vstřikování pryskyřice se používá pro pevné lamináty konstrukce světelné služby s malým poškozením v důsledku delaminace. Na vnější straně delaminační oblasti se vyvrtají dvě otvory a pryskyřice s nízkou viskozitou se vstřikuje do jedné z otvorů, dokud pryskyřice nevyteče z druhé díry. Oprava injekce pryskyřice se někdy používá v sendvičových voštinových strukturách k opravnému oddělení panelu. Nevýhodou metody injekce pryskyřice je to, že je obtížné odstranit vlhkost z poškozené oblasti kvůli odříznutí vláken v důsledku vrtání, což ztěžuje dosažení úplné injekce pryskyřice, jak je znázorněno na obrázku 67.
Obrázek 67: Oprava injekcí pryskyřice
Pokračovat
Zdroj veřejný web „Composites Frontier“