1, Reparatur Patch
Die Rumpf- und Flügelstrukturen von Flugzeugen der neuen Generation bestehen aus massiven Laminaten, die äußerlich mit mitgeheizten oder zusammengebundenen Längsstrahlen verstärkt werden. Diese festen Laminate haben mehr Schichten als Paneele aus Waben -Sandwich -Strukturen. Stempelte Reparaturtechniken für feste Laminatstrukturen ähneln denen für Glasfaser, Kevlar® und Kohlefaser, jedoch mit geringfügigen Unterschieden.
Stempelte Reparaturen können mit einer Stufenreparatur oder häufiger mit einer eleganten Reparatur (sich verjüngende Reparatur) durchgeführt werden. Der Winkel des Umfangsschnitts ist normalerweise klein, um die Last in die Gelenke zu verringern und eine Klebstoffausweide zu verhindern. Dies führt zu einem Verhältnis von Dicke zu Länge von 1:10 bis 1:70. Da die Inspektion von gebundenen Reparaturen schwierig ist, erfordern gebundene Reparaturen ein höheres Engagement für Qualitätskontrolle, besser geschultes Personal und Sauberkeit als verschraubte Reparaturen.
Aus Sicht der Lastübertragung ist die eingebettete Verbindung effektiver, da sie die Last -Exzentrizität verringert, indem die weibliche Welle genau mit der neutralen Schacht des Pflasters ausgerichtet wird. Diese Konfiguration hat jedoch eine Reihe von Nachteilen bei der Durchführung von Restaurationen.
Zunächst muss eine große Menge akustischempfindlicher Materialien entfernt werden, um einen kleinen Verjüngungswinkel aufrechtzuerhalten.
Zweitens muss die Ersatzschicht sehr genau angelegt und in die Reparaturnaht platziert werden.
Drittens kann die Heilung der Ersatzschicht zu einer signifikanten Verringerung der Festigkeit führen, wenn sie nicht in einem Autoklav geheilt wird.
Viertens hält sich der Klebstoff an der Unterseite des Gelenks und erzeugt eine ungleichmäßige Bindungslinie. Dies kann durch eine Reihe kleiner Schritte gemindert werden, um den Umfangswinkel zu approximieren.
Aus diesen Gründen wird diese Art der Reparatur normalerweise in einer Reparaturanlage durchgeführt, in der das Teil in einen Autoklaven eingefügt werden kann, so dass das Teil so stark ist wie der ursprüngliche Teil.
Es gibt verschiedene Reparaturmethoden für feste Laminate. Das Patch kann vorgefertigt und dann sekundär mit dem übergeordneten Material verbunden werden. Diese Methode ist einer Schraubenreparatur am nächsten. Wie in Abbildung 64 gezeigt, kann ein Prepreg zu einem Patch verarbeitet und gleichzeitig mit dem Klebstoff zusammengegeben werden. Patches können auch mit einer nassen Lay-up-Schicht repariert werden. Der Aushärtungszyklus kann auch die Zeitdauer, die Härtungstemperatur und den Härtungsdruck variieren und die Anzahl möglicher Reparaturkombinationen erhöhen.
Abbildung 64: Vorgehärtete Patches können sekundär mit dem primären Substrat gebunden werden
2, Reparatur von zusammengesetzten verblüfften Panel
Schritt 1: Schadensinspektion und Umfrage
Die Größe und Tiefe der zu reparierenden Schäden müssen mit geeigneten nicht-zerstörerischen Bewertungstechniken (NDE) genau gemessen werden. Eine Vielzahl von NDE -Techniken kann zur Schadensprüfung von Verbundstrukturen verwendet werden. Die einfachste Technik ist die visuelle Inspektion, bei der durch Delaminierung oder Harzrisse in durchscheinenden Verbundwerkstoffen wie Glaspolyester und Glasvinylesterlaminaten verwendet werden können, um Schädenbereiche anzuzeigen.
Visusinspektion ist keine genaue Technik, da nicht alle Schäden durch das Auge festgestellt werden können, insbesondere durch Schäden durch Farbe, Schäden tief unter der Oberfläche und Schäden in nicht transparenten Verbundstoffen wie Kohlefaser und Aramidlaminaten. Eine beliebte Technik ist der Tap -Test, bei dem ein leichtes Objekt wie eine Münze oder ein Hammer verwendet wird, um Schäden zu lokalisieren. Der Hauptvorteil des TAP -Tests besteht darin, dass er einfach ist und zur schnellen Überprüfung großer Bereiche verwendet werden kann. TAP -Tests werden typischerweise verwendet, um Delaminierungsschäden in der Nähe der Oberfläche zu erkennen, wird jedoch weniger zuverlässig, da sich die Delaminierung in Tiefen unterhalb der Oberfläche befindet. Der Kegelhahn -Test ist nicht nützlich, um andere Schadensarten wie Harzrisse und gebrochene Fasern zu erkennen.
Fortgeschrittene NDE-Techniken zum Nachweis von Verbundwerkstoffen sind Impedanztests, Röntgenradiographie, Thermografie und Ultraschall. Von diesen Techniken ist Ultraschall wohl die genaueste und praktischste und wird häufig zur Messung von Schäden verwendet. Ultraschall kann verwendet werden, um kleine Schichten unter der Oberfläche zu erkennen, im Gegensatz zu visuellen Inspektions- und Percussion -Tests.
Schritt 2: Beschädigter Material entfernen
Sobald das Ausmaß des zu reparierten beschädigten Bereichs bestimmt wurde, muss das beschädigte Laminat entfernt werden. Der Rand des Schallquelle -Laminats wird dann in einen flachen Winkel verjüngt. Das Taper -Steigungsverhältnis, auch als Umfangswinkel bekannt, sollte weniger als 12: 1 betragen (<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.
Abbildung 65: eingebettete Patch Festlaminierte Platine
Schritt 3: Oberflächenvorbereitung
Das Laminat in der Nähe des Einbettungsbereichs sollte leicht mit Sandpapier geschliffen werden und dann Staub und Verunreinigungen entfernt werden. Es wird empfohlen, dass der Einbettungsbereich für einen beträchtlichen Zeitraum der Umwelt ausgesetzt ist, es mit einem Lösungsmittel gereinigt werden sollte, um die Kontamination zu entfernen.
Schritt 4: Bildung/Filmwerkzeugung
Eine starre Stützplatte mit den ursprünglichen Konturen der Verbundstruktur ist erforderlich, um sicherzustellen, dass die Reparatur die gleiche Geometrie wie die umgebende Struktur aufweist.
Schritt 5: Laminierung
Laminierte Reparaturen werden typischerweise unter Verwendung einer minimalen Abfolge von PLY-bevorzugten Verjüngungen durchgeführt. Während diese Reparatur akzeptabel ist, erzeugt sie an den Rändern jeder Schicht an der Reparaturschnittstelle relativ schwache harzreiche Bereiche. Die maximale Dicke erste Laminationssequenz, in der die erste Schicht des Verstärkungsgewebes den Arbeitsbereich vollständig abdeckt, erzeugt eine stärkere Grenzflächenverbindung. Es folgt den SRM -Anweisungen des Herstellers.
Die Wahl des Verstärkungsmaterials ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Reparatur akzeptable mechanische Eigenschaften aufweist. Das Verstärkungsgewebe oder das Klebeband sollte das gleiche sein wie das im Originalverbund verwendete Verstärkungsmaterial.
Die Faserorientierung der Verstärkungsschicht innerhalb des Reparatursperrholzes sollte dem des ursprünglichen Teilsperrholzes übereinstimmen, so dass die mechanischen Eigenschaften der Reparatur so nah wie möglich an denen des ursprünglichen Materials sind.
3, Reparatur von Flügel nachuntersuchten Kanten und Übergangsbereichen
Die hintere Kante des Flügels des Bedienfelds ist sehr anfällig für Beschädigungen. Die nachverfolgenden 4 Zoll sind besonders anfällig für gemahlene Auswirkungen und Handhabung sowie Blitzschläge. Reparaturen können in diesem Bereich schwierig sein, da möglicherweise eine Verstärkung mithäfen und die Kantenverstärkung beteiligt sein kann. Reparaturen an Wabenkernen an beschädigten Kanten oder Panels ähneln Reparaturen, die einen Kernersatz und beschädigte Sandwich -Wabenstrukturen erfordern, die in einem oder beiden Reparaturabschnitten für die Panel diskutiert werden. Der Schaden wird untersucht, beschädigte Schichten und Kerne werden entfernt, das Teil wird getrocknet, ein neuer Kern wird installiert, eine Reparaturschicht wird nach der Reparatur aufgetragen, geheilt und inspiziert. Eine typische Reparatur von Flügelspurenkanten ist in Abbildung 66 dargestellt.
Abbildung 66: Reparatur der Flügel -Nachverfolgungskante
4, Reparatur durch Harzinjektion
Die Reparatur von Harzeinspritzung wird für feste Laminate des leichten Aufbaus mit geringen Schäden aufgrund der Delaminierung verwendet. An der Außenseite des Delaminierungsbereichs werden zwei Löcher gebohrt und in eines der Löcher in einem der Löcher injiziert, bis das Harz aus dem anderen Loch fließt. Die Reparatur von Harzinjektionen wird manchmal in Sandwich -Wabenstrukturen zur Reparaturablösung der Panel verwendet. Der Nachteil der Harz -Injektionsmethode ist, dass es schwierig ist, Feuchtigkeit aus dem beschädigten Bereich zu entfernen, da die Fasern aufgrund der Bohrung abgeschnitten werden, was es schwierig macht, eine vollständige Harzinjektion zu erreichen, wie in Abbildung 67 gezeigt.
Abbildung 67: Reparatur durch Harzinjektion
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Quelle "Composites Frontier" öffentliche Website