1, Außenrestauration mit nassen Pflasterung und doppelter Vakuum -Debonding -Methode
Im Allgemeinen werden Nassschichten-Patches nicht so gut durchgeführt wie mit Prepregs hergestellte Patches. Die Leistung des Nassschichtprozesses kann jedoch durch die Verwendung der doppelten Vakuum-Debonding-Methode (DVD-Methode) verbessert werden, eine Technik, die stagnierende Luft entfernt, die Porosität in nass-laminierten Feldern verursacht. Der DVD-Prozess wird üblicherweise verwendet, um Patches für feste laminierte Strukturen mit komplexen, konturierten Oberflächen zu erstellen. Die feuchtlaminierten Flecken werden im DVD-Werkzeug hergestellt und dann sekundär mit der Flugzeugstruktur verbunden. Wie in Abbildung 70 unten gezeigt, ähnelt der Laminierungsprozess dem Standard-Nass-Lay-up-Prozess. Der Unterschied besteht in der Art und Weise, wie der Patch angewendet wird.
1.1 Prinzip der doppelten Vakuumverdichtung
Der doppelte Vakuumbackprozess wird bei der Herstellung von nassen Liegestütze oder vorgepräparierten Reparatursperrholz verwendet. Es ist in Abbildung 70 unten dargestellt. Um den Dekompressionsprozess zu starten, wird die Luft aus dem inneren flexiblen Vakuumbeutel entfernt. Die starre Außenkiste wird dann in den inneren Vakuumbeutel versiegelt und die Volumenluft zwischen der starren Außenkiste und dem inneren Vakuumbeutel wird ausgeschlossen. Da die Außenkiste starr ist, verhindert eine zweite Entlüftung das Patchen des inneren Vakuumbeutels unter atmosphärischem Druck. Dies verhindert, dass Luftblasen innerhalb des Laminats eingeklemmt werden und die Entfernung von Luft durch das innere Vakuum fördert. Als nächstes wird das Laminat auf eine vorgegebene Dexpansionstemperatur erhitzt, um die Harzviskosität zu verringern und die Entfernung von Luft und flüchtigen Auseinandersetzungen aus dem Laminat weiter zu verbessern. Die Wärme erfolgt über eine Wärmeübertragungsdecke, die von einem Thermoelement direkt auf der Wärmeübertragungsdecke gesteuert wird. Sobald der Dekompressionszyklus abgeschlossen ist, wird das Laminat über eine Abgasvakuumquelle komprimiert und an eine externe starrkasten Box angeschlossen, um die Schicht zu konsolidieren, sodass der atmosphärische Druck wieder in die Box eintritt und einen positiven Druck auf den internen Vakuumbeutel liefert. Nach Abschluss des Verdichtungszyklus wird das Laminat aus der Baugruppe entfernt und zur Heilung vorbereitet.
DVD -Tools können kommerziell gekauft werden, können aber auch lokal aus 2- durch -4 Holz und Sperrholz hergestellt werden, wie in Abbildung 70 gezeigt.
Abbildung 70: DVD-Werkzeug aus Holz zwei mal vier und Sperrholz
1.2 Installation von Flugzeugen Patch
Sobald das Patch aus dem DVD -Werkzeug entfernt wurde, kann es immer noch in den Umriss des Flugzeugs gebildet werden, aber die Zeit ist normalerweise auf 10 Minuten begrenzt. Filmkleber oder Pastekleber wird auf der Flugzeughaut platziert und das Patch auf das Flugzeug gelegt. Eine Vakuumbeutel und eine Heizdecke werden verwendet, um den Klebstoff zu heilen. Dies ist in den Abbildungen 71 und 72 dargestellt.
Abbildung 71: Schematisches Diagramm der Doppel -Vakuumverdichtung
Abbildung 72: DVD -Härtungszyklus
2, externe Reparaturen mit vorgehärtem Laminierung
Vorhartige Reparaturen sind nicht sehr flexibel und können nicht auf hoch gekrümmten oder zusammengesetzten Oberflächen verwendet werden. Das Reparaturverfahren ähnelt einer extern gebundenen Reparatur mit Prepreg. In der korrekten Größe, Dicke und Orientierung finden Sie in SRM. Sie können das vorgezogene Patch in einer Reparaturwerkstatt laminieren und heilen und sekundäre Bindung an die primäre Unterkonstruktion binden oder einen vorgefertigten Standard-Patch erhalten. Wie in Abbildung 73 gezeigt. Tragen Sie Filmkleber oder Pastenkleber auf den beschädigten Bereich an und legen Sie die vorgehende Reparatur darauf. Vakuumbeutel werden bei Temperaturen repariert und geheilt, die für den Filmkleber oder Klebstoff geeignet sind. Die meisten Filmklebstoffe heilen bei 250 Grad F (121 Grad) oder 350 Grad F (176,67 Grad). Einige Pasteklebstoffe heilen bei Raumtemperatur, obwohl erhöhte Temperaturen verwendet werden können, um den Aushärtungsprozess zu beschleunigen.
Abbildung 73: Reparatur vorgehärtet
3, Bindung und Bolzenreparatur
Das Konzept der gebundenen Reparaturen hat die Anwendbarkeit bei zwei Arten von Fertigungsmontagemethoden festgestellt. Sie haben den Vorteil, dass keine Spannungskonzentrationen gebohrte Verschlusslöcher für Patch -Installationen eingeführt werden, und können stärker sein als das ursprüngliche Teilmaterial. Der Nachteil von Klebstoffreparaturen besteht darin, dass die meisten Reparaturmaterialien eine spezielle Speicher-, Handhabungs- und Aushärtungsverfahren erfordern.
Verschraubte Reparaturen sind schneller und einfacher als Kleberreparaturen. Sie werden typischerweise in zusammengesetzten Gehäusen verwendet, die größer als {0. 125 Zoll dick sind, um einen ausreichenden Befestigungslagerbereich für die Lastübertragung zu gewährleisten. Sie sind für die Verwendung in Waben -Sandwich -Baugruppen untersagt, da sie durch die Befestigungslöcher und den Abbau der Kernschicht ein Eindringen von Feuchtigkeiten durch die Feuchtigkeitsschicht haben. Schränkte Reparaturen sind schwerer als ähnliche klebende Reparaturen, wodurch deren Verwendung auf gewichtsempfindlichen Flugsteuerungsflächen eingeschränkt wird.
Waben-Sandwich-Komponenten haben typischerweise dünne Oberflächenpaneele, bei denen die Verwendung einer Reparatur einer gebundenen Runde am Horn am effektivsten ist. Ein gebundenes externes Stufen -Patch kann als Alternative verwendet werden. Bolzenreparaturen sind für dünnes Sperrholz aufgrund der niedrigen Lagerspannungen von Verbundlaminaten unwirksam. Die in größeren Flugzeugen verwendeten dickeren festen Laminate können in hohen Lastflächen bis zu einem Zoll dick sein, und diese Arten von Laminaten können nicht mit einer Reparatur einer gebundenen Ecke effektiv repariert werden. Wie in Abbildung 74 gezeigt.
3.1 Reparatur von Schrauben
Flugzeuge, die in den 1970er Jahren entwickelt wurden, verwendeten Verbund-Sandwich-Wabenstrukturen als leichte Sekundärstrukturen, aber neuere, größere Flugzeuge verwenden dicke feste Laminate eher als Primärstrukturen als als Sandwich-Wabenstrukturen. Diese dicken festen Laminate unterscheiden sich stark von traditionellen Sandwich -Wabenstrukturen und werden für Flugsteuerungen, Fahrwerkstüren, Klappen und Spoiler in den heutigen Flugzeugen verwendet. Sie stellen eine Herausforderung für die Reparatur vor und sind schwer zu reparieren mit gebundenen Reparaturmethoden. Für die Reparatur von dickeren festen Laminaten wurden die Reparaturmethoden für Bolzen entwickelt.
Waben-Sandwich-Strukturen erfordern keine Bolzenreparaturen aufgrund der begrenzten Tragfestigkeit des Laminats und die Bohrlöcher schwächen die Wabenstruktur. Der Vorteil von verschraubten Reparaturen besteht darin, dass nur Patchmaterial und Befestigungselemente ausgewählt werden müssen und die Reparaturmethode der Reparatur von Bleche ähnelt. Es ist nicht erforderlich, die Reparatur zu heilen und das Prepreg -Reparaturmaterial und das Filmkleber in einem Kühlschrank zu speichern. Flecken können aus Aluminium-, Titan-, Stahl- oder vorgehärteten Verbundwerkstoffen bestehen. Verbundreparaturen werden normalerweise aus Kohlefaser mit Epoxid- oder Glasfaser mit Epoxidhöhlen durchgeführt.
Sie können eine Kohlefaserstruktur mit einer Aluminiumplatte reparieren, müssen jedoch eine Schicht aus Glasfasertuch zwischen dem Kohlefaserteil und der Aluminiumplatte platzieren, um galvanische Korrosion zu verhindern. Titan- und vorgehärtete Verbundplatten werden für die Reparatur hochbelasteter Komponenten bevorzugt. Vorhöre Kohlenstoff/Epoxidflecken haben die gleiche Festigkeit und Steifheit wie das Substrat, da sie normalerweise ähnlich heilen.
Titan- oder Edelstahlbefestigungen werden für Bolzenreparaturen an Kohlefaserstrukturen verwendet. Aluminiumbefestigungselemente korrodieren, wenn sie mit Kohlefaser verwendet werden. Nieten können nicht als Installation von Nieten unter Verwendung einer Nietpistole verwendet werden, die das Loch und die umgebende Struktur beschädigen kann. Die Nieten erweitern sich während der Installation, was für Verbundstrukturen unerwünscht ist, da das Verbundmaterial seine Grenzen erweitert.
3.2 Reparaturverfahren
Schritt 1: Schadensinspektion
In dickem Sperrholz ist der TAP -Test bei der Erkennung der Delaminierung nicht wirksam, es sei denn, der Schaden liegt in der Nähe der Oberfläche.
Die Ultraschallinspektion ist erforderlich, um den Schadensbereich zu bestimmen. Wenden Sie sich an SRM, um das anwendbare NDI -Verfahren zu finden.
Schritt 2: Entfernung von Schäden
Um Spannungskonzentrationen zu vermeiden, muss der beschädigte Bereich mit einem glatten Radius in ein rundes oder rechteckiges Loch geschnitten werden. Entfernen Sie den Schaden mit einem Schleifer, einem Hobel oder einem ähnlichen Werkzeug.
Schritt 3: Vorbereitung der Reparatur
Bestimmen Sie die Größe des Patchs anhand der Reparaturinformationen in der SRM. Schneiden Sie das Patch aus, formen Sie das Patch, bevor Sie es auf die beschädigte Struktur auftragen. Es ist einfacher, den Patch etwas größer als berechnet zu machen und nach dem Bohren aller Befestigungslöcher zu Größe zu trimmen. In einigen Fällen ist der Patch vorgeformt und vorgebohrt. Wenn ein Schneiden durchgeführt werden soll, sollten Standard -Shop -Verfahren für das Patchmaterial verwendet werden. Titan ist schwer zu arbeiten und erfordert eine starke Schlupfrolle, um das Material zu biegen. Metallflecken müssen flach eingereicht werden, um zu verhindern, dass ein Riss um den Schnitt ist. Beim Bohren von Pilotlöchern in Verbundwerkstoffen müssen die zur Reparatur von Verbindungselementen verwendeten Löcher mindestens 4 Durchmesser aus dem vorhandenen Befestigungselement haben und einen minimalen Randabstand von 3 Befestigungsdurchmessern aufweisen. Dies unterscheidet sich von der Standardpraxis für Aluminium, was einen Abstand von zwei Durchmessern ermöglicht. Spezifische Leitlochgrößen und die Art des verwendeten Bohrbits sollten bestimmten SRM -Anweisungen folgen. Wie in Abbildung 75 gezeigt.
Abbildung 75: Materialreparaturlayout für die Reparatur von Verbundstrukturen für die Bolzenreparatur
Schritt 4: Loch -Layout
Um die Reparatur im beschädigten Bereich zu lokalisieren, zeichnen Sie zwei senkrechte Zentralleitungen in der primären Unterstruktur und das Patchmaterial, das die primäre Last oder die geometrische Richtung definiert. Zeichnen Sie dann das Lochmuster auf den Patch- und Bohrführerlöcher im Patchmaterial. Richten Sie die beiden vertikalen Mittellinien des Pflasters mit den Linien in der primären Unterstruktur aus und übertragen Sie die Führungslöcher auf das primäre Substratmaterial. Sichern Sie die Reparatur mit einem Mindestunterschied. Markieren Sie die Ränder der Reparatur so, dass sie leicht in seine ursprüngliche Position zurückgelegt werden kann.
Schritt 5: Bohr- und Reislöcher in Patch und Hauptunterstruktur
Die zusammengesetzte Haut sollte gesichert werden, um eine Spaltung zu verhindern. Vergrößern Sie die Pilotlöcher im Patch und das Hauptsubstrat mit einem Bohrer, der kleiner als 1/64 Größe ist, und dann alle Löcher auf die richtige Größe. Eine Toleranz von +0. 0025/-0. 000 Zoll wird normalerweise für Flugzeugteile empfohlen. Für Verbundwerkstoffe bedeutet dies keine Interferenzbefestigungselemente.
Schritt 6: Befestigungsmittelinstallation
Sobald die Befestigungslöcher in voller Größe gebohrt und aufgebohrt sind, werden die dauerhaften Befestigungselemente installiert. Messen Sie vor der Installation die Länge jedes Befestigungslängens mit einer Länge der Länge. Da unterschiedliche Reparaturen unterschiedliche Befestigungselemente erfordern, finden Sie im SRM für zulässige Befestigungsarten und Installationsverfahren. Installieren Sie jedoch alle mit Dichtmittel benetzten Befestigungselemente und tragen Sie das richtige Drehmoment auf, um Schrauben und Schrauben zu installieren.
Schritt 7: Versiegelung von Befestigungselementen und Reparaturen
Dichtungsmittel werden angewendet, um Reparaturen zu verhindern, um Wasser oder Feuchtigkeitsbeschäftigung, chemische Beschädigungen, galvanische Korrosion und Kraftstofflecks zu verhindern. Sie bieten auch Konturglättung. Dichtungsmittel müssen auf eine saubere Oberfläche aufgetragen werden. Das Maskierungsband wird normalerweise an der Peripherie des Pflasters parallel zum Rand des Pflasters gelegt und eine kleine Lücke zwischen der Kante des Pflasters und dem Klebeband hinterlassen. Dichtungsmittel wird auf diese Lücke aufgetragen.
Schritt 8: Tragen Sie Topcoat und Lightning Neting auf
Die Reparatur muss mit einem zugelassenen Farbsystem geschliffen, vorbereitet und gemalt werden. Wenn eine Verbundreparatur in einem Bereich verwendet wird, der für Blitzangriffe anfällig ist, muss ein Blitznetz hinzugefügt werden.
Fortgesetzt werden
Quelle "Composites Frontier" öffentliche Website