I. Tehnike slojevitosti
Protumačite SRM i odredite točan materijal za popravak, broj slojeva potrebnih za popravak i smjer slojeva. Osušite dio, uklonite oštećenje i pobrusite rubove oštećenog područja konusnim pijeskom. Pomoću tankog komada plastike nacrtajte veličinu svakog sloja popravka s oštećenog područja. Paus papirom označite smjer polaganja svakog sloja. Kopirajte informacije o debljini popravka na komad materijala za popravke tako da bude dovoljno velik da izreže sve slojeve. Impregnirajte materijal za popravak smolom, stavite komad prozirne folije za odvajanje na tkaninu, izrežite slojeve i složite slojeve na oštećeno područje. Ovi se slojevi obično polažu korištenjem sužene sekvence slaganja s najmanjim prioritetom slaganja, ali alternativa je korištenje sekvence slaganja s najvećim prioritetom slaganja. U ovom slijedu, prvi sloj armaturne tkanine potpuno prekriva radno područje, nakon čega slijede manji slojevi tim redoslijedom, a zatim se završava s dodatnim vanjskim slojem ili dva koji se protežu na određenoj udaljenosti na zakrpu i čvrsti laminat. Ove dvije metode prikazane su na slikama 46 i 47.
Slika 46: Proces popravka popločavanja
Slika 47: Različite tehnike postavljanja (metoda).
II. Tehnologija prolijevanja (prožimanja).
Tradicionalna tehnika prolijevanja koja koristi tehnologiju vakuumskog pakiranja postavlja perforiranu membranu za otpuštanje i sloj za ventilaciju/prolijevanje na vrhu restauracije. Rupe u otpuštajućoj membrani omogućuju ventilaciju zraka i istjecanje smole iz cijelog područja ispuna. Količina smole koja se prolije ovisi o veličini i broju rupa u perforiranoj otpuštajućoj membrani, debljini prolijevanja/tkanine za prozračivanje, viskoznosti smole i temperaturi te tlaku vakuuma.
Kontrolirano izlijevanje omogućuje ograničenu količinu smole koja se oslobađa u perforiranom sloju. Komad perforiranog filma za odvajanje stavlja se na vrh prepreg materijala, sloj filma za odvajanje stavlja se na vrh perforiranog filma za odvajanje, a sloj čvrstog filma za odvajanje stavlja se na vrh filma za odvajanje. Stisnite popravak pomoću prozračnog sloja i vakuumske vrećice. Ventilacijski sloj omogućuje izlazak zraka. Preljevni kalupi mogu apsorbirati samo ograničenu količinu smole, a količina smole u preljevnom kalupu može se kontrolirati korištenjem višestrukih preljevnih slojeva. Previše preljevnih slojeva može rezultirati nedostatkom smole za popravak. Uvijek konzultirajte priručnike za održavanje ili tehničke listove proizvođača za odgovarajuće tehnike pakiranja u vrećice i prelijevanja.
III. Nepropusni sustavi
Prepreg sustavi s udjelom smole od 32-35 posto tipični su nepropusni sustavi. Ovi preprezi sadrže točno istu količinu smole potrebne za stvrdnjavanje laminata; stoga nije potrebno prelijevanje smole. Prolijevanje ovih preprega rezultira neadekvatnim ili djelomično osiromašenim popravkom smole. Mnogi od preprega visoke čvrstoće koji se danas koriste su nepropusni sustavi. Ne koriste se kalupi za prolijevanje i smola je zatvorena tako da nema prolijevanja. Pogledajte priručnik za održavanje kako biste utvrdili treba li popraviti proliveni sloj. Čvrsti film za odvajanje (neporozan) stavlja se na vrh preprega i zalijepi oko rubova trakom za prolijevanje. Na rubu trake napravljen je mali otvor kako bi zrak mogao izaći. Ugrađeni su slojevi za prozračivanje i vakuumske vrećice za komprimiranje sloja preprega. Zrak može izlaziti oko rubova popravka, ali smola neće istjecati. Horizontalno (ili rubno) prolijevanje koristi se za male popravke mokrim slojem na sobnoj temperaturi, kao što je prikazano na slici 48. 2-inčna tkanina za prelijevanje postavlja se oko popravka ili dijela (sloj rubnog otvora). Nije potrebno postavljati foliju jer na vrhu popravka nema krpe za prolijevanje. Impregnirajte dio smolom i stavite vakuumsku vrećicu preko popravka. Za uklanjanje zraka i viška smole do rubnog preljeva koriste se vakuumska aplikacija i brisač.
Slika 48: Vakuumska laminacija konveksnih i konkavno konturiranih dijelova
IV. Zaključavanje horizontalne zakrivljenosti kolnika
Uvijek je dobra praksa dizajnirati simetrične ili uravnotežene laminate kako bi se smanjila zaostala toplinska naprezanja nastala tijekom stvrdnjavanja smole. Primjeri uravnoteženih laminata prikazani su na slici 49. Prvi primjer koristi jednosmjernu traku, dok su primjeri 2 i 3 tipični kvazi-izotropni laminati izrađeni od tkane tkanine.
Slika 49: Primjer laminata za izjednačavanje
Primjer učinaka uzrokovanih asimetričnim laminatima dan je na slici 50. Ti su učinci najuočljiviji kada se laminat stvrdnjava na povišenim temperaturama u autoklavu ili pećnici zbog toplinskih naprezanja koja se javljaju kada se laminat spusti s temperature stvrdnjavanja na sobnu temperaturu. Laminati stvrdnuti na sobnoj temperaturi s tipičnim mokrim slojevima ne pokazuju isti stupanj izobličenja zbog mnogo nižih toplinskih naprezanja.
Slika 50: Primjeri udaraca uzrokovanih asimetričnim laminatima
Čvrstoća i krutost kompozita ovisi o smjeru polaganja. Stvarni raspon čvrstoće i krutosti karbonskih epoksidnih smola varira od niskih do visokih vrijednosti koje daju staklena vlakna, do visokih vrijednosti koje daju titan. Ovaj raspon vrijednosti određen je orijentacijom sloja prema primijenjenom opterećenju. Budući da su projektni zahtjevi čvrstoće funkcija smjera primijenjenog opterećenja, smjer sloja i redoslijed slojeva moraju biti ispravni. Tijekom procesa popravka, važno je zamijeniti svaki oštećeni sloj slojem od istog materijala i orijentacije ili odobrenom zamjenom.
Savijanje se odnosi na uzdužna vlakna tkanine. Zbog ravnosti vlakana, osnova je smjer velike čvrstoće. Zakrivljenost se koristi za opisivanje smjera vlakana na dijagramu, specifikacijskom listu ili proizvođačkom listu. Ako na tkanini nema zakrivljenosti, smjer zakrivljenosti je zadani na nuli kada tkanina izađe iz role. Prema tome, 90 stupnjeva prema nuli je širina kroz tkaninu. 90 stupnjeva do nule također se naziva smjerom punjenja.
V. Miješane smole
Epoksidne smole, kao i svi višekomponentni materijali, moraju se dobro izmiješati. Neki sustavi smola imaju dodane boje koje pomažu vidjeti koliko je dobro materijal izmiješan. Budući da mnogi sustavi smole nemaju bojila, smola se mora miješati polako i temeljito tri minute. Ako se smola prebrzo miješa, zrak može ući u smjesu. Ako se sustav smole ne promiješa temeljito, smola se možda neće pravilno stvrdnuti. Pazite da lagano dodirnete rub i dno posude za miješanje kako biste bili sigurni da je sva smola pravilno izmiješana.
Nemojte miješati velike količine brzo otvrdnjavajućih smola. Ove vrste smola stvaraju toplinu kada se miješaju. Kada se smola pregrije, pare vas mogu opeći ili otrovati. Pomiješajte samo potrebnu količinu materijala. Ako je potrebno više materijala od maksimalne količine, pomiješajte više serija.
VI. Tehnika zasićenja
Za mokre popravke, tkanina je impregnirana smolom. Važno je nanijeti pravu količinu smole na tkaninu. Previše ili premalo smole utjecat će na čvrstoću popravka. Zrak koji se taloži u smolu ili se ne uklanja iz tkanine također će smanjiti čvrstoću popravka.
VII. Impregnacija tkanine četkom ili gumenim strugačem
Tradicionalni način impregnacije je četkom ili gumenim strugačem. Tehničar postavlja sredstvo za odvajanje kalupa ili film za odvajanje na ploču za prekrivanje tako da se ljepljivi sloj ne lijepi za ploču. Komad tkanine se stavi na karton i smola se nanese na sredinu tkanine. Temeljito navlažite tkaninu četkom ili četkom za čišćenje. Dodajte još slojeva tkanine i smole i ponavljajte postupak dok se svi slojevi ne impregniraju. Za konsolidaciju slojeva i ispuštanje viška smole i hlapljivih tvari koristit će se vakuumska vrećica. Većina postupaka mokrog postavljanja stvrdnjava se na sobnoj temperaturi, ali dodatna toplina, do 150 stupnjeva F (65,56 stupnjeva), koristi se za ubrzanje procesa stvrdnjavanja. Ovo je prikazano na slici 51.
Slika 51: Impregniranje tkanine četkom ili gumenim strugačem
a) Mokro postavljanje; B) Postavljanje tkanine; C) Impregnacija tkanine; D) Čista četka kojom se dobro struže nakvašena tkanina
VIII. Impregnacija tkanina vakuumskim vrećicama
Metoda vakuumske impregnacije koristi se za impregniranje tkanina za popravke s dva dijela smole dok su zatvorene u vakumskoj vrećici. Ova metoda je prikladna za čvrsto pletene tkanine kada je omjer smole i vlakana blizu optimalnog. U usporedbi s impregnacijom rakala, proces smanjuje razinu zarobljenog zraka unutar tkanine, pružajući kontroliraniju i inkluzivniju konfiguraciju za dovršetak procesa impregnacije.
8.1 Postupak vakuumske impregnacije
1. Postavite traku za brtvljenje vakuumske vrećice oko površine stola koja će se koristiti za impregnaciju materijala. Područje mora biti najmanje 4 inča veće od materijala koji se impregnira.
2. stavite komad rubne tkanine s ventilacijom pored trake za brtvljenje vakuumske vrećice. Rubni otvor trebao bi biti širok 1-2 inča.
3. stavite komad čvrste folije za odvajanje na stol. List bi trebao biti 2 inča veći od materijala koji se impregnira.
4. Izvažite tkaninu kako biste pronašli količinu mješavine smole koja je potrebna za impregnaciju materijala.
5. Položite tkaninu na film za otpuštanje.
6. Postavite komad prozračnog materijala između tkanine i rubnog ventilacijskog otvora kako biste osigurali prolaz zraka.
7. Ulijte smolu na tkaninu. Smola bi trebala formirati kontinuirani bazen u središnjem dijelu tkanine.
8. Postavite vakuumsku sondu na rubni odzračni ventil.
9. Postavite još jedan čvrsti film preko tkanine. Ovaj film bi trebao biti iste veličine ili veći od prvog.
10. Postavite vakuumsku vrećicu da se zatvori i vakuumirajte vrećicu.
11. Ostavite zrak da izađe iz tkanine 2 minute.
12. Koristite gumeni strugač za struganje smole na tkaninu. Polako povucite smolu od sredine prema rubu tkanine. Smola bi trebala biti ravnomjerno raspoređena po cijeloj tkanini.
13. Uklonite tkaninu i odrežite sloj za popravak.
8.2 Tehnologija vakuumskih vrećica
Vakuumsko pakiranjeje postupak stvrdnjavanja sloja pod pritiskom koji nastaje vakuumiranjem prostora između sloja i fleksibilne ploče postavljene i zabrtvljene na rubovima. Tijekom vakuumskog kalupljenja vrećice, slojni materijal se općenito postavlja u kalup ručnim polaganjem pomoću preprega ili mokrim polaganjem. Za vakuumsko pakiranje u vrećice preferiraju se smole visokog protoka.
Jednostrano vakuumsko pakiranje:Ako je dio za popravak dovoljno velik, vakuumska vrećica se može staviti na jednu stranu popravka, što je poželjna metoda. Vakuumska vrećica je zalijepljena ljepljivom trakom, a vakuum se stvara postavljanjem otvora za vakuum kroz vrećicu.
Pakiranje kovertije proces u kojem se dio koji se popravlja potpuno zatvara u vakuumsku vrećicu ili se vrećica stavlja na kraj dijela kako bi se postiglo odgovarajuće brtvljenje. Često se koristi za uklonjive dijelove zrakoplova kao što su komande leta, ploče poklopca itd. kada geometrija dijela ili mjesto popravka otežava pravilno vakuumsko pakiranje i brtvljenje područja u vakuumu. U nekim slučajevima, dio može biti premalen da bi omogućio ugradnju jednostranog vakuuma za pakiranje. U drugim slučajevima, popravak se nalazi na kraju velikog dijela i vakuumska vrećica mora biti omotana oko kraja i cijelo vrijeme zapečaćena. Kao što je prikazano na slici 52.
Slika 52: Popravak paketa omotnice
X. Alternativne primjene tlaka
9.1 Stezljiva traka
Druga metoda primjene pritiska za stvrdnjavanje u pećnici je upotreba stezljive folije ili stezljive trake. Ova se metoda obično koristi za dijelove koji su već omotani vlaknima, jer vrijede neka od istih pravila primjene. Traka se omotava oko dovršenog sloja, obično sa samo jednim slojem materijala za odvajanje između trake i sloja. Na vrpcu se primjenjuje toplina, obično toplinskim pištoljem, kako bi se vrpca skupila, što je proces koji može staviti ogroman pritisak na polaganje. Nakon skupljanja, dio se stavlja u pećnicu na stvrdnjavanje. Dijelovi visoke kvalitete mogu se jeftino proizvesti pomoću skupljajuće trake.
9.2 C-stezaljke
Dijelovi se također mogu spojiti spojnicama. Ova tehnika se koristi za čvrste laminirane rubove saćastih ploča. Stege (npr. C-stezaljke i opružne stezaljke) koriste se za spajanje rubova ili popravak detalja dijelova. Uvijek koristite stezaljke s jastučićima za raspodjelu pritiska jer se dio može oštetiti ako je sila stezanja prevelika. Opružne stezaljke mogu se koristiti za primjene gdje se smola prolije tijekom stvrdnjavanja, a c-stezaljke je potrebno povremeno ponovno zategnuti.
9.3 Torbe i utezi za sačmarice
Vreće za sačmarice i utezi također se mogu koristiti za pružanje pritiska, ali njihova je upotreba ograničena niskom razinom primijenjenog pritiska.
Nastavit će se
Izvor Javna web stranica "Composites Frontier".