Gelişmiş Kompozitler Dinleyici (ⅷ): Kompozit malzemelerin kürlenmesi ve kompozit petek sandviçinin onarımı

Feb 06, 2025

Mesaj bırakın

1 Kompozit malzemelerin kürlenmesi

Kürleme döngüleri, termoset reçine sistemlerini veya hazırlıklarını iyileştirmek için kullanılan zaman, sıcaklık ve basınç döngüleridir. Onarımın kürlenmesi, orijinal parça malzemesinin kürlenmesi kadar önemlidir. Malzemenin prefabrik olduğu metal onarımlarının aksine, kompozit onarımlar teknisyenlerin malzemeyi üretmesini gerektirir. Bu, tüm depolama, işleme ve kalite kontrol işlevlerini içerir. Uçak bakımı için restorasyon döngüsü malzeme depolama ile başlar. Yanlış saklanan malzemeler, restorasyon için kullanılmadan önce iyileştirmeye başlayacaktır. Tüm zamanlar, sıcaklıklar ve gereksinimler karşılanmalı ve belgelenmelidir. Onarılacak parçanın doğru onarım döngüsünü belirlemek için Uçak Yapısal Onarım Kılavuzu'na bakın.

 

1.1 Oda Sıcaklığı Kürleme

Oda sıcaklığı iyileştirme, enerji tasarrufu ve taşınabilirlik açısından en faydalıdır. Oda Sıcaklığı Kürlenmiş ıslak döşeme onarımları, orijinal 250 ℉ (121 derece) veya 350 ℉ (176.67 derece) iyileştirilmiş bileşenin mukavemetini veya dayanıklılığını geri yüklemez ve tipik olarak kritik olmayan bileşenlerde ıslak fiberglas döşeme onarımları için kullanılır. Oda sıcaklığı iyileştirilen onarımlar ısıtma ile hızlandırılabilir. Maksimum performans 150 ℉ (65.56 derece) 'de elde edilir. Laminatı birleştirmek ve hava ve uçucuların kaçması için bir yol sağlamak için bir vakum torbası kullanılabilir.

 

1.2 Yüksek sıcaklık kürü

Tüm hazırlıklar yüksek sıcaklık döngüleri kullanılarak iyileştirilir. Bazı ıslak kat onarımları, onarımın gücünü artırmak ve kürleme işlemini hızlandırmak için yükseltilmiş kürleme döngüleri kullanır. Fırınları ve sıcak tahvilleri kürleme, laminatı pekiştirmek ve hava ve uçucuların kaçması için bir yol sağlamak için vakum torbaları kullanır. Otoklavlar, laminatı pekiştirmek ve hava ve uçucuların kaçması için bir yol sağlamak için vakum ve pozitif basınç kullanır. Çoğu ısıtıcı, tedavi döngüsünü çalıştırmak için programlanabilir bilgisayar kontrolleri kullanır. Operatör, mevcut tedavi döngülerinin bir menüsünden seçim yapabilir veya kendi programını yazabilir.

Termokupllar onarımın yanına yerleştirilir ve ısıtma ünitesine sıcaklık geri bildirimi sağlar. Kompozitler için tipik tedavi sıcaklıkları 250 ℉ (121 derece) veya 350 ℉ (176.67 derece). Bir fırında veya otoklavda iyileştirilen büyük bir parçanın sıcaklığı, kür veya otoklavın sıcaklığından farklı olabilir, çünkü bunlar gibi davranırlar. bir ısı lavabosu. Parçanın sıcaklığı uygun sertleştirme için en önemli olan, bu nedenle parçanın sıcaklığını izlemek ve kontrol etmek için termokupllar parçaya yerleştirilir. Fırını veya otoklav sıcaklığını ölçmek için kullanılan bir fırın veya otoklav hava sıcaklığı probu, parça kürleme sıcaklığını belirlemek için her zaman güvenilir bir cihaz değildir. Parça veya alet bir ısı lavabosu görevi görüyorsa, fırın sıcaklığı ve parça sıcaklığı çok farklı olabilir.

Yüksek sıcaklık kürleme döngüsü en az üç bölümden oluşur.

-Isınma:Isıtma ünitesi, genellikle dakikada 3 ℉ (-16. 1 derece) ve dakikada 5 ℉ (-15}} derece) arasında ısınır.

-Holding:Isıtma ünitesi, önceden belirlenmiş bir süre için sıcaklığı korur.

-Soğutma:Isıtma ünitesi belirli bir sıcaklıkta soğur. Soğutma sıcaklığı genellikle dakikada 5'in altındadır. Isıtma ünitesi 125 ℉ altına düştüğünde, parça sökülebilir. Parçaları bir otoklavla sertleştirirken, kapıyı açmadan önce otoklavdaki basıncı hafiflettiğinizden emin olun. Şekil 53'te gösterildiği gibi.

news-266-232

Şekil 53: Otoklav kürleme işlemi

Küretme işlemi laminata ısı ve basınç uygulanarak gerçekleştirilir. Sıcaklık arttıkça reçine yumuşatılmaya ve akmaya başlar. Daha düşük sıcaklıklarda çok az reaksiyon meydana gelir. Hava veya su gibi herhangi bir uçucu kirletici maddeler, bu süre zarfında bir vakumla laminattan çıkarılır. Laminat, genellikle bir vakum (atmosferik basınç), basınç uygulanarak sıkıştırılır; Otoklav, sıcaklık nihai küre sıcaklığa yaklaştıkça, reaksiyon hızı önemli ölçüde artar ve reçine jel-hardan olmaya başlar. Final tedavisinde tutmak, reçinenin kürlenmeyi bitirmesine ve istenen yapısal özellikleri elde etmesine izin verir.

 

2 kompozit petek sandviçinin onarımı

Mevcut havacılık kompozit bileşenlerinin büyük bir kısmı hasara eğilimli hafif sandviç yapılardır. Sandviç yapıları ince panellerle bağlı yapılar olduğundan, sandviç yapılarına verilen hasar genellikle bağlanma ile onarılır.

Sandviç petek yapılarının onarımı, cam fiber, karbon fiber ve kevlar® gibi en yaygın panel malzemelerine benzer teknikler kullanır. Kevlar genellikle cam elyaf ile onarılır. Şekil 54'te gösterildiği gibi.

news-266-280

Şekil 54: Petek sandviç yapılarının tipik onarımı

2.1 Hasar sınıflandırması

Kısa süreli onarımlar güç gereksinimlerini karşılayabilir, ancak zaman veya uçuş döngüleri ile sınırlıdır. Onarım ömrünün sonunda onarım çıkarılmalı ve değiştirilmelidir. Geçici onarımlar bileşenin gerekli gücünü geri yükleyebilir. Ancak, bu onarım bileşenin gerekli dayanıklılığını geri yüklemeyecektir. Bu nedenle, farklı denetim aralıkları veya yöntemleri vardır. Kalıcı onarım, bileşenin gerekli gücünü ve dayanıklılığını geri yükleyen bir onarımdır. Onarım, orijinal bileşenle aynı denetim yöntemlerine ve aralıklarına sahiptir.

 

2.2 Sandviç yapısından mikrodana yığın çekirdekleri (paketleme ve saksı onarımı)

Kapsülleme onarımı, 0 'dan daha az sandviç petek yapılarındaki hasarı onarmak için kullanılabilir. 5 inç. Petek malzemesi yerinde bırakılabilir veya biraz mukavemeti geri kazanmak için bir saksı bileşiği ile doldurulabilir ve doldurulabilir. Kapsüllenmiş onarımlar parçanın tam gücünü geri yüklemez.

Saksı bileşiği genellikle epoksi dolu bir yalıtım camı, fenolik veya plastik mikroküreler, pamuk, bir karıştırıcı veya diğer malzemedir. Saksı kompoziti, dekoratif onarım kenarları ve cilt panelleri için bir dolgu olarak da kullanılabilir. Saksı bileşiği lamine petek panellerinde cıvatalar ve vidalar için zor bir nokta olarak da kullanılır. Saksı kompoziti, uçuş kontrol dengesini etkileyebilecek orijinal çekirdekten daha ağırdır. Onarımın ağırlığı hesaplanmalı ve SRM tarafından belirtilen uçuş kontrol ağırlığı ve denge sınırları ile karşılaştırılmalıdır.

 

2.3 Değiştirme ve onarım gerektiren bir veya her iki yan panelde hasar

Not: Aşağıdaki adımlar yalnızca referans içindir ve tüm onarım yöntemleri için doğrudan uygulanabilir olarak değerlendirilmemelidir.

1. Adım: Hasar için inceleyin

İnce laminatlar görsel olarak incelenebilir ve hasarı belirlemek için perküsyon test edilebilir. Daha kalın laminatlar, Şekil 55'te gösterildiği gibi ultrasonik muayene gibi daha derinlemesine NDI yöntemleri gerektirir. Hasarın yakınında su, yağ, yakıt, kir veya diğer yabancı maddeleri kontrol eder. Su bir röntgen, arka ışık veya nem dedektörü ile tespit edilebilir.

news-266-88

Şekil 55: Nakavt test tekniği

Adım 2: Hasarlı alandan suyu çıkarın

Parça onarılmadan önce suyun petek çekirdeğinden çıkarılması gerekir. Şekil 56'da gösterildiği gibi, su çıkarılmazsa, yüksek sıcaklık kürleme döngüsü sırasında kaynar ve panel çekirdeği genişletir ve daha fazla hasara neden olur. Petek çekirdeğindeki su, yüksek irtifalarda düşük sıcaklıklarda donabilir ve bu da panellerin soyulmasına neden olabilir.

news-266-226

Şekil 56: Parçaları kurutma için vakum torbalama yöntemi

Adım 3: Hasarı kaldırın

Yuvarlak köşeler veya yuvarlak veya oval bir şekle sahip pürüzsüz bir şekle kadar hasarlı alanı kırpın. Damdamasız katmanlara, çekirdeklere veya çevredeki malzemeye zarar vermeyin. Çekirdek de hasar görürse, çekirdeği çekirdek ciltle aynı kontura kesin. Şekil 57'de gösterildiği gibi.

news-266-192

Şekil 57: Çekirdek hasarının kaldırılması

4. Adım: Hasarlı alanı ön plana çıkarmak

Temizlenmiş hasarın etrafını eşit bir konikle zımparalamak için yumuşak bir disk zımpara veya döner pedi zımpara kullanın. Bazı üreticiler 1:40 gibi bir konik oranı verirken, diğerleri her katman için mevcut konik mesafenin 1- inç örtüşmesi gibi konik bir mesafe belirtir. Konik sınırdan en az 1 inç daha büyük bir alandaki iletken kaplama dahil dış kaplamayı çıkarın. Tüm kum ve tozu kuru basınçlı hava ve bir hoover ile çıkarın. Hasarlı alanı, izin verilen çözücü ile nemlendirilmiş temiz bir bezle temizleyin. Şekil 58'de gösterildiği gibi.

news-266-198

Şekil 58: Onarım alanının zımparalanması

Adım 5: Petek Çekirdeğini (ıslak katman) takın

Yedek çekirdeği bir bıçakla kesin. Çekirdek fişler orijinal çekirdekle aynı tür, sınıf ve kalitede olmalıdır. Çekirdek hücreler, çevredeki malzemenin peteği ile aynı yönde yönlendirilmelidir. Fişler uygun uzunluğa kesilmeli ve onaylanmış bir temizleyici ile temizlenmelidir.

Islak döşeme onarımları için, hasarsız cildin iç yüzeyi için uygun iki katman dokuma kumaş kesin. Kumaş tabakalarını reçine ile emprenye edin ve deliğe yerleştirin. Çekirdeğin etrafında infüzyon bileşiği kullanın ve deliğe yerleştirin. Pregreg onarımları için, deliğe uyacak bir parça yapışkan film kesin ve tıkanıklık etrafında köpük yapıştırıcı kullanın. Fiş deliğin kenarlarına dokunmalıdır. Beklemenin çekirdeğini orijinal astarlı malzeme ile hizalayın. Alanı vakum torbasıyla onarın ve bir fırın, otoklav veya sıcak battaniye kullanarak yedek çekirdeği iyileştirin. Islak kat onarımları oda sıcaklığında 150 ℉ (65.56 derece) olarak iyileştirilebilir. Pregreg onarımları 250 ℉ (121 derece) veya 350 ℉ (176.67 derece) ile iyileştirilmelidir. Tipik olarak, yedek çekirdekler, yama ile eşleştirilmek yerine ayrı bir döngüde iyileştirilir. Küretten sonra, tıkanma çevredeki alanla birlikte zımparalanmalıdır. Bu Şekil 59'da gösterilmiştir.

news-266-420

Şekil 59: Çekirdek değiştirme

Adım 6: Onarım katmanlarını hazırlayın ve yükleyin

Doğru onarım malzemesi için onarım kılavuzuna ve onarım için gereken katman sayısına bakın. Tipik olarak, orijinal olarak kurulmuş olandan bir katman daha yükleyin. Katman kalınlığını doğru boyutta ve yöne kesin. Onarım tabakası kalınlığı, onarılan orijinal katmanla aynı yöne monte edilmelidir. Tabakayı ıslak döşemeler için reçine ile emprenye edin veya destek malzemesini prepreg'den çıkarın. Katmanlar genellikle minimum bir düzenleme ilk konik yerleşim dizisi kullanılarak döşenir. Şekil 60'da gösterildiği gibi.

news-266-118

Şekil 60: Yama kurulumu

Adım 7: Vakum Torbası Onarım

Kaldırım malzemesi yer aldıktan sonra, havayı çıkarmak ve iyileşmek için onarımı basınçlı hale getirmek için vakum torbası montajını kullanın. Vakum torbası kurulum talimatları için Şekil 61'e bakınız.

news-266-226

Şekil 61: Vakum tedavisi

Adım 8: Onarımı iyileştirmek

İstenen onarım döngüsü sırasında onarım. Islak kaldırım onarımları oda sıcaklığında iyileştirilebilir. Sıcaklık, kürlenmeyi hızlandırmak için 150 ℉ (65.56 dereceye) yükseltilebilir. Yükseltilmiş tedavi döngüsü sırasında prepreg onarımlarının iyileştirilmesi gerekir. Tamir edilecek uçaklardan çıkarılan bileşenler, Şekil 62'de gösterildiği gibi sıcak bir odada, fırında veya otoklavda iyileştirilebilir. Uçakta onarım için ısıtmalı battaniyeler kullanılır.

Küretten sonra kapsüllenmiş malzemeyi çıkarın ve onarımı inceleyin. Onarım çukurlar, kabarcıklar ve reçine kazancı veya kayıp alanları içermemelidir. Liflere zarar vermeyecek pürüzsüz bir yüzey vermek için onarım yamasını zımpara kağıdı ile hafifçe zımparalayın. Yüzey işlemi ve iletken kaplama (ışık dalgasına dayanıklı) uygulayın.

news-266-196

Şekil 62: Kürlenmiş onarım

Adım 9: Onarım sonrası denetim

Genellikle onarım kalınlığının bir incelemesini yapmak için görsel, musluk veya ultrasonik bir inceleme kullanılır. Kusurlar bulunursa, onarılan yama çıkarılır. Bu Şekil 63'te gösterilmiştir.

news-266-214

Şekil 63: Onarıldıktan sonra kontrol edin

Uçuş kontrol paneli onarılmışsa, bir denge kontrolü yapın ve onarılan uçuş kontrol panelinin SRM aralığında olduğundan emin olun. Bunun yapılmaması uçuş kontrolü konuşmasına neden olabilir ve uçuş güvenliğinden ödün verebilir.

 

Devam edecek

Kaynak "Composites Frontier" genel web sitesi