1.Внешняя реставрация с использованием метода мокрой укладки и двойного вакуумного отклеивания.
В общем, заплатки с мокрым-слоем не так эффективны, как заплаты, изготовленные из препрегов; однако производительность процесса нанесения мокрого-слоя можно улучшить, используя метод двойного-вакуумного расклеивания (метод DVD), метод, который удаляет застоявшийся воздух, вызывающий пористость в панелях, ламинированных влажным-ламинированием. Процесс DVD обычно используется для создания заплаток для твердых ламинированных конструкций со сложными контурами поверхностей. Влажные-заплаты ламината подготавливаются с помощью DVD-инструмента, а затем вторично приклеиваются к конструкции самолета. Как показано на рисунке 70 ниже, процесс ламинирования аналогичен стандартному процессу мокрой укладки-. Разница заключается в способе применения патча.
1.1 Принцип двойного вакуумного уплотнения
Процесс двойной вакуумной упаковки используется при производстве ремонтной фанеры с мокрой укладкой-или предварительно-пропиткой. Это показано на рисунке 70 ниже. Чтобы начать процесс декомпрессии, воздух удаляется из внутреннего гибкого вакуумного мешка. Затем жесткая внешняя коробка герметизируется с внутренним вакуумным мешком, и воздух между жесткой внешней коробкой и внутренним вакуумным мешком вытесняется. Поскольку внешняя коробка жесткая, вторая вентиляция предотвращает заделку внутреннего вакуумного мешка под атмосферным давлением. Это впоследствии предотвращает защемление пузырьков воздуха внутри ламината и способствует удалению воздуха за счет внутреннего вакуума. Затем ламинат нагревают до заданной температуры расширения, чтобы снизить вязкость смолы и дополнительно улучшить удаление воздуха и летучих веществ изнутри ламината. Тепло подается через теплообменное одеяло, которое контролируется термопарой, расположенной непосредственно на теплообменном одеяле. После завершения цикла декомпрессии ламинат сжимается и соединяется с внешней жесткой коробкой через источник вытяжного вакуума, чтобы консолидировать слой, позволяя атмосферному давлению снова -попасть в коробку и создать положительное давление на внутренний вакуумный мешок. По завершении цикла уплотнения ламинат извлекается из сборки и подготавливается к отверждению.
Инструменты для DVD можно приобрести в продаже, но их также можно изготовить на месте из пиломатериалов 2 на 4 и фанеры, как показано на рисунке 70.
Рис. 70. Инструмент для DVD, сделанный из дерева два-на-четыре и фанеры.
1.2 Установка патча для самолета
После того, как патч удален из DVD-инструмента, его все еще можно сформировать в контур самолета, но время обычно ограничивается 10 минутами. Клей-пленка или клей-паста наносится на обшивку самолета, а заплата размещается на самолете. Для отверждения клея используются вакуумный мешок и нагревательное одеяло. Это показано на рисунках 71 и 72.
Рис. 71. Принципиальная схема двойного вакуумного уплотнения.
Рис. 72. Цикл отверждения DVD-диска.
2. Внешний ремонт с использованием предварительно-отвержденной ламинации.
Предварительно-отвержденный ремонт не очень гибок и его нельзя использовать на сильно изогнутых или составных поверхностях. Процедура ремонта аналогична внешнему ремонту с использованием препрега. Обратитесь к SRM для получения информации о правильном размере, толщине и ориентации. Вы можете заламинировать и затвердеть предварительно-заплатку в ремонтной мастерской и вторично приклеить ее к основной опорной конструкции или получить стандартную предварительно-отвержденную заплату. Как показано на Рисунке 73. Нанесите клейкую пленку или клейкую пасту на поврежденный участок и поместите предварительно-затвердевший ремонтный материал сверху. Вакуумные пакеты ремонтируются и отверждаются при температурах, соответствующих пленочному клею или клею. Большинство пленочных клеев отверждаются при температуре 250 градусов F (121 градус) или 350 градусов F (176,67 градусов). Некоторые пастообразные клеи затвердевают при комнатной температуре, хотя для ускорения процесса отверждения можно использовать повышенные температуры.
Рис. 73. Предварительно-устраненный ремонт.
3, склеивание и ремонт болтов
Концепция клеевого ремонта нашла применение в двух типах производственных методов сборки. Их преимущество заключается в том, что они не создают концентрации напряжений в отверстиях для крепежа для установки заплат и могут быть прочнее, чем исходный материал детали. Недостатком клеевого ремонта является то, что большинство ремонтных материалов требуют специальных процедур хранения, обращения и отверждения.
Ремонт с помощью болтов выполняется быстрее и проще, чем ремонт с помощью клея. Обычно они используются в композитных корпусах толщиной более 0,125 дюйма, чтобы обеспечить достаточную опорную поверхность крепежа для передачи нагрузки. Их запрещено использовать в сотовых сэндвич-сборках из-за возможности проникновения влаги через крепежные отверстия и разрушения сердцевинного слоя. Ремонт с помощью болтов тяжелее, чем аналогичный ремонт с помощью клея, что ограничивает их использование на-чувствительных к весу поверхностях управления полетом.
Сэндвич-компоненты с сотовой структурой обычно имеют панели с тонкой поверхностью, где использование клеящегося-круглого-рупорного ремонта наиболее эффективно. В качестве альтернативы можно использовать привязанный внешний шаговый патч. Ремонт с помощью болтов-неэффективен для тонкой фанеры из-за низких несущих нагрузок композитных ламинатов. Более толстые цельные ламинаты, используемые на более крупных самолетах, могут иметь толщину до дюйма в зонах высоких нагрузок, и эти типы ламинатов невозможно эффективно отремонтировать с помощью приклеенного угла- вокруг места ремонта. Как показано на рисунке 74.
3.1 Ремонт болтов
В самолетах, спроектированных в 1970-х годах, в качестве вторичных конструкций с легкой-нагрузкой использовались композитные сэндвич-сотовые конструкции, но в более новых, более крупных самолетах в качестве первичных конструкций используются толстые твердые ламинаты, а не сэндвич-сотовые конструкции. Эти толстые твердые ламинаты сильно отличаются от традиционных сэндвич-сотовых конструкций и используются для органов управления полетом, дверей шасси, закрылков и спойлеров на современных самолетах. Их сложно отремонтировать, и их трудно отремонтировать с помощью клеевых методов ремонта. Методы ремонта болтов были разработаны для ремонта более толстых цельных ламинатов.
Сотовые сэндвич-конструкции не требуют ремонта болтами из-за ограниченной -несущей способности ламината, а просверленные отверстия ослабляют сотовую структуру. Преимущество болтового ремонта заключается в том, что необходимо выбирать только заплаточный материал и крепеж, а метод ремонта аналогичен ремонту листового металла. Нет необходимости отверждать ремонт и хранить препрег для ремонта и клей для пленки в холодильнике. Пластыри могут быть изготовлены из алюминия, титана, стали или предварительно отвержденных композитных материалов. Композитный ремонт обычно выполняется из углеродного волокна с эпоксидной смолой или стекловолокна с эпоксидной смолой.
Вы можете отремонтировать конструкцию из углеродного волокна с помощью алюминиевой пластины, но необходимо поместить слой стеклоткани между деталью из углеродного волокна и алюминиевой пластиной, чтобы предотвратить гальваническую коррозию. Титан и предварительно-отвержденные композитные панели предпочтительны для ремонта высоконагруженных компонентов. Предварительно-застывшие углеродно-эпоксидные заплаты имеют ту же прочность и жесткость, что и основа, поскольку обычно они отверждаются одинаково.
Крепежи из титана или нержавеющей стали используются для ремонта болтов на конструкциях из углеродного волокна. Алюминиевые крепления будут подвергаться коррозии, если использовать их с углеродным волокном. Заклепки использовать нельзя, так как установка заклепок с помощью заклепочного пистолета может привести к повреждению отверстия и окружающей конструкции, заклепки расширяются при установке, что нежелательно для композитных конструкций, так как может привести к расширению композитным материалом своих границ.
3.2 Процедура ремонта
Шаг 1: Проверка повреждений
В толстой фанере испытание на постукивание неэффективно для обнаружения расслоения, если повреждение не находится близко к поверхности.
Ультразвуковой контроль необходим для определения области повреждения. Проконсультируйтесь с SRM, чтобы найти применимую процедуру NDI.
Шаг 2: Снятие повреждений
Чтобы предотвратить концентрацию напряжений, поврежденный участок необходимо подрезать до круглого или прямоугольного отверстия с плавным радиусом. Устраните повреждение шлифовальной машиной, строгальным станком или аналогичным инструментом.
Шаг 3: Подготовка к ремонту
Определите размер исправления на основе информации о ремонте в SRM. Вырежьте, придайте форму и установите заплату, прежде чем накладывать ее на поврежденную структуру. Проще сделать заплатку немного больше расчетного и подрезать по размеру после сверления всех отверстий для крепежа. В некоторых случаях заплатке предварительно-придают форму и-просверливают. Если необходимо выполнить резку, следует использовать стандартные цеховые процедуры, применимые к материалу заплатки. С титаном трудно работать, и для его изгибания требуется прочный скользящий ролик. Металлические заплатки необходимо подпиливать ровно, чтобы предотвратить растрескивание вокруг разреза. При сверлении направляющих отверстий в композитах отверстия, используемые для ремонта крепежа, должны находиться на расстоянии не менее 4 диаметров от существующего крепежа и иметь минимальное расстояние от края в 3 диаметра крепежа. Это отличается от стандартной практики для алюминия, которая допускает расстояние в два диаметра. Конкретные размеры направляющих отверстий и тип используемого сверла должны соответствовать конкретным инструкциям SRM. Как показано на рисунке 75.
Рисунок 75: Схема ремонта материалов для болтового ремонта композитных конструкций.
Шаг 4: Расположение отверстий
Чтобы найти место ремонта в поврежденной области, нарисуйте две перпендикулярные центральные линии на основном основании и материале заплаты, которые определяют основную нагрузку или геометрическое направление. Затем нарисуйте схему отверстий на заплатке и просверлите направляющие отверстия в материале заплатки. Совместите две вертикальные центральные линии заплатки с линиями на основной опорной конструкции и перенесите направляющие отверстия на основной материал подложки. Обеспечьте ремонт с минимальной разницей. Отметьте края заплаты, чтобы ее можно было легко вернуть в исходное положение.
Шаг 5. Просверлите и разверните отверстия в заплате и основной конструкции
Композитную обшивку следует подкрепить, чтобы предотвратить расслоение. Увеличьте направляющие отверстия в заплатке и основной подложке с помощью сверла размером менее 1/64, затем расширьте все отверстия до нужного размера. Для деталей самолетов обычно рекомендуется допуск +0.0025/-0,000 дюймов. Для композитов это означает отсутствие интерференционных креплений.
Шаг 6: Установка крепежа
После того, как отверстия для крепежа просверлены в натуральную величину и рассверлены, устанавливаются постоянные крепления. Перед установкой измерьте длину крепления каждого крепежа с помощью измерителя длины крепления. Поскольку для разных ремонтов требуются разные крепежи, информацию о допустимых типах крепежа и процедурах установки см. в SRM; однако устанавливайте все крепежные детали, смоченные герметиком, применяя соответствующий момент затяжки для установки винтов и болтов.
Шаг 7: Герметизация крепежа и ремонт
Герметики применяются при ремонте болтов для предотвращения проникновения воды или влаги, химического повреждения, гальванической коррозии и утечек топлива. Они также обеспечивают сглаживание контуров. Герметики необходимо наносить на чистую поверхность. Малярная лента обычно размещается по периферии заплатки, параллельно краю заплатки и оставляя небольшой зазор между краем заплатки и малярной лентой. На этот зазор наносится герметик.
Шаг 8: Нанесите верхнее покрытие и сетку для молний.
Ремонт необходимо отшлифовать, загрунтовать и покрасить утвержденной системой окраски. Если композитный ремонт используется в зоне, подверженной ударам молнии, необходимо будет добавить молниеотвод.
Продолжение следует
Источник: Публичный веб-сайт Composites Frontier