Fotos avançats de composites (ⅹ): Reparació de components estructurals d'alumini, estores de modelat de fibra de vidre i radom

Feb 19, 2025

Deixa un missatge

1, estructures d'alumini enllaçats compostos

Els compostos es poden utilitzar per a la reparació estructural, la restauració o el reforç de components d'alumini, acer i titani. Els doblistes compostos units tenen la capacitat de frenar o aturar la propagació de les fissures de fatiga, substituir les zones estructurals perdudes a causa de l’abrasió de la corrosió i millorar estructuralment zones petites i negativament compensades.

Els materials epoxi, Glare® i epoxi de carboni s’utilitzen com a pegats compostos per reparar pells d’ala metàl·liques danyades, seccions de fuselatge, bigues de terra i parabigues. Com a inhibidor de l'extensió de la fissura, el material compost unit rígid limita la zona esquerdat, redueix la tensió total del metall i proporciona una ruta de càrrega alternativa al voltant de la fissura. Com a reforç estructural o càrregues dopades, els compostos de fibra de mòdul alts ofereixen un arrossegament aerodinàmic insignificant i un rendiment controlable.

La preparació superficial és important per aconseguir la força d’enllaç. Les pells d’alumini es van preparar mitjançant silà de sandblasted i anodització d’àcid fosfòric. Els adhesius de pel·lícula prima que utilitzen 250 ℉ (121 graus) es solen utilitzar per enllaçar els dobles a les estructures metàl·liques. Les àrees crítiques del procés d’instal·lació inclouen un bon control de cura tèrmica, tenir i mantenir una superfície d’enllaç anhidre i superfícies d’enllaç preparades químicament i físicament.

S'han aplicat reforços pre-curats en enllaços secundaris i reforços curats in situ a una gran varietat de geometries estructurals que van des de marcs de fuselatge fins a retalls de portes fins a reforços de la fulla. Les bosses de buit s’utilitzen per aplicar una pressió d’enllaç i curació entre dobles i superfícies metàl·liques.

2, Reparació de la estora de modelat de fibra de vidre

Les estores modelades de fibra de vidre consisteixen en fibres curtes i són molt més dèbils que altres productes compostos que utilitzen fibres contínues. Les estores de fibra de vidre no s’utilitzen en aplicacions de reparació estructural, sinó que es poden utilitzar en aplicacions no estructurals. Les estores modelades de fibra de vidre s’utilitzen generalment conjuntament amb teixits de fibra de vidre. L’estora modelada està impregnada de resina i actua com una capa de teixit de fibra de vidre. Els avantatges de les estores modelades són el seu menor cost i facilitat d’ús.

3, reparació del radom

Els radoms d’avions, que actuen com a finestres electròniques al radar, solen estar fabricades amb una estructura de sandvitx de bresca no conductora amb només tres o quatre capes de fibra de vidre. Tenen una fina closca exterior perquè no bloquegin senyals de radar. La fina construcció, combinada amb la seva ubicació davant de l’aeronau, fa que els radomes siguin vulnerables als danys de calamarsa, cops d’ocells i llamps. Els danys d’impacte baix poden provocar pelats i deslamina.

Normalment, l’aigua es troba a l’estructura del radoma com a resultat d’un dany o erosió d’impacte. La humitat es recull al material central i comença un cicle de congelació-descongelació cada vegada que vola l’aeronau. Això fa malbé el material de la bresca i provoca taques suaus al propi radom. Cal reparar els danys al radoma ràpidament per evitar més danys i bloqueig del senyal del radar. L’aigua atrapada o la humitat poden crear ombres a la imatge del radar i degradar greument el rendiment del radar. Per detectar aigua al radom, les tècniques de prova no destructives disponibles inclouen la radiografia de raigs X, la termografia d’infrarojos i els comptadors d’humitat del radom, que mesuren la pèrdua d’energia de RF a causa de la presència d’aigua. Les reparacions als radoms són similars a les reparacions a altres estructures cel·lulars, però els tècnics han de ser conscients que les reparacions poden afectar el rendiment del radar. La reparació d’un radoma greument danyat requereix una eina especial. Això es mostra a la figura 68.

news-266-208

Figura 68: Eines de reparació del radom

Les proves de transmitància després de la reparació del radom és la garantia que els senyals de radar es transmeten correctament a través del radom. El radoma té tires de protecció dels llamps units a la part exterior del radom per dissipar l’energia d’un llamp. És important que aquestes tires de llamps estiguin en bon estat per evitar danys a l'estructura del radom. Les fallades típiques de la tira de llamps que es troben durant les inspeccions són d’alta resistència a causa de tires de raigs curts o maquinari adjunt i despullat de les tires dels llamps de la superfície del radom. Això es mostra a la figura 69.

news-266-158

Figura 69: tires de llamps al radom

4, Reparació per unió externa

Les estructures compostes danyades es poden reparar amb un pegat extern. Els pegats externs es poden reparar amb pre-preses, dispars humits o pegats pre-cuits. Els pegats externs se solen trepitjar per reduir les concentracions d’estrès a les vores del pegat. El desavantatge d’un pegat extern és que l’excentricitat de la càrrega produeix tensions pelades i protuberència del pegat al corrent d’aire. L’avantatge del pegat extern és que és més fàcil d’aconseguir que les reparacions de la cantonada estampada.

5, Reparació mitjançant unió externa amb un enllaç prepreg

Els mètodes de reparació de fibra de carboni, fibra de vidre i Kevlar® són similars. La fibra de vidre de vegades s’utilitza per reparar els materials Kevlar®. Els principals passos per reparar els danys amb unió externa són la investigació i el mapeig del dany, l’eliminació del dany, la disposició de la capa de reparació, l’encapsulació de la bossa de buit, el curació i el recobriment de superfície.

Pas 1: investigar i localitzar els danys

Determineu el dany mitjançant una prova de tap o una prova d’ultrasons.

Pas 2: traieu els danys

Retalleu la zona danyada en un cercle llis o oval. Utilitzeu el tallat o el paper de sorra per agitar la superfície del substrat com a mínim 1 'més gran que el pegat. Netegeu la superfície amb un dissolvent aprovat i un drap suau sec.

Pas 3: poseu la capa de reparació

Utilitzeu el SRM per determinar el nombre, la mida i l’orientació de les capes de reparació. El material i l’orientació de les capes de reparació han de ser el mateix que l’orientació de la subestructura primària. La reparació es pot trepitjar per minimitzar la tensió de pela a les vores.

Pas 4: encapsulació al buit

Es col·loca una capa d’adhesiu de pel·lícula sobre la zona danyada i la disposició de reparació es col·loca a la part superior de la reparació. El material d’encapsulació de la bossa de buit es col·loca a la part superior de la reparació (vegeu l’encapsulació de la disposició i el control de pre -preg) i s’aplica un buit.

Pas 5: curar la reparació

Quan la part es pot treure de l’aeronau, es pot curar el pegat prepreg col·locant una manta preescalfada dins d’una bossa de buit, forn o autoclau. La majoria de pre -preses i adhesius de cinema es curen a 250 ℉ (121 graus) o 350 ℉ (176,67 graus). Comproveu el SRM el cicle de reparació correcte.

Pas 6: Apliqueu el recobriment de superfície

Retireu la bossa de buit de la reparació un cop realitzada la reparació, inspeccioneu la reparació i traieu el pegat si la reparació no és satisfactòria. Sandeu lleugerament la reparació amb paper de sorra i apliqueu un recobriment protector.

Continuar

Font "Composites Frontier" lloc web públic