Els materials compostos tenen nombrosos avantatges en comparació amb els materials convencionals. I un dels avantatges és la facilitat i durabilitat de les reparacions. Les peces compostes danyades es poden substituir si no es tenen coneixements sobre reparació. Però en realitat, les peces compostes són més fàcils de reparar que els materials convencionals. En aquest article proporcionarem una comprensió bàsica de les reparacions de materials compostos.
Les reparacions de materials compostos reeixides ens permeten allargar la vida útil d'una peça i estalviar el cost de substituir una peça de material compost. Hi ha tres principis principals que s'han d'entendre si voleu completar amb èxit les reparacions de materials compostos. Són les reparacions que difereixen de la peça original, una major superfície augmenta la resistència de les reparacions de materials compostos i les reparacions han de coincidir amb la peça original.
Les reparacions són diferents de la peça original.
El primer principi sobre la reparació de materials compostos que cal entendre és que les reparacions estructurals es fan mitjançant un procés diferent del de la peça original. Quan es fabrica inicialment una peça composta, la seva resina cura i s'uneix tant químicament com físicament amb el teixit de reforç, donant lloc a una sola unitat, independentment del nombre o l'orientació de les capes de teixit. Això es coneix com a estructura o enllaç primària, i és el tipus d'enllaç més fort que pot existir dins d'una peça composta.
Un cop una peça està danyada, totes les reparacions es converteixen en enllaços secundaris units a l'estructura primària original. Això significa que totes les reparacions depenen de la unió física a la superfície de l'estructura primària original. Per aquest motiu, les reparacions de fibra de vidre depenen de la qualitat adhesiva de la seva resina per a la seva resistència, és a dir, la força de la unió física a l'estructura primària. Per això, la resina utilitzada per a la reparació ha de ser tan resistent com la resina utilitzada per fabricar la peça. De fet, de vegades s'utilitzen resines amb fortes propietats adhesives per a les reparacions.
L'augment de la superfície augmenta la resistència de les reparacions de materials compostos
Com que les reparacions de fibra de vidre depenen de l'adhesió superficial (unió física) de la reparació a l'estructura primària, augmentar la superfície de la línia d'unió augmentarà la resistència i la durabilitat de l'unió i, per extensió, de la peça o reparació.
Normalment, el mètode emprat per augmentar la superfície és el poliment cònic o en forma de bufanda. Aquest tipus de poliment significa que la zona propera al dany es poli gradualment, generalment donant com a resultat aproximadament de ½ a ¾ de polzada d'àrea per capa de laminat compost. El poliment en forma de bufanda se sol fer amb una polidora elèctrica d'aire comprimit d'alta velocitat idiscs de polit Roloc.
Com que la majoria d'estructures compostes són força primes, aquest és un procés suau. La mida de la conicitat, en relació amb el gruix del laminat, s'expressa com una relació. Generalment, com més forta o crítica hagi de ser la reparació, més gran serà la relació. Les reparacions estructurals solen requerir una conicitat més suau, amb una relació de 20:1 fins a 100:1.
Un mètode alternatiu emprat per augmentar la superfície és el poliment per passos. Aquest procediment defineix la mida de la reparació interior i després elimina els materials circumdants a una amplada de ½ polzada per capa de la peça, treballant cap a la superfície de la peça. Això provoca un creixement considerable de la superfície de reparació i permet que l'orientació de la fibra sigui evident a cada pas.
Ambdós mètodes són acceptables per a la majoria de reparacions de materials compostos, tot i que la majoria considera que el lixat és més fàcil, i generalment es considera millor. El lixat esglaonat provoca vores abruptes i juntes a topall a cada capa reparada. També és difícil lixar esglaonat sense tallar, cosa que pot danyar les capes subjacents.
Les reparacions han de coincidir amb la peça original
Tot i que la reparació de material compost és diferent de la peça original, es recomana que dupliqueu el gruix, la densitat i l'orientació de les capes del laminat original en fer la reparació. Això ajudarà a mantenir la funcionalitat de la peça. Més no sempre és millor; en aquest cas, si la reparació és més gruixuda que la peça original, gairebé segur que serà més rígida, independentment del material que s'utilitzi. La introducció de diverses forces dins d'una peça pot causar punts d'estrès no desitjats, que finalment condueixen a la fatiga o fallada del material. És millor substituir amb cura totes les capes que s'han eliminat a la zona danyada per un material idèntic, col·locat amb la mateixa orientació quan sigui possible. Aquest enfocament de substitució capa per capa garanteix que l'estructura reparada pugui suportar les mateixes càrregues que l'original i que dispersarà les càrregues tal com està previst.
Data de publicació: 07 d'abril de 2022