Kompozity mají ve srovnání s konvenčními materiály řadu výhod. Jednou z výhod je snadná a trvanlivá oprava. Poškozené kompozitní díly lze vyměnit, pokud chybí znalosti o opravách. Ve skutečnosti se však kompozitní díly opravují snadněji než konvenční materiály. V tomto článku vám poskytneme základní informace o opravách kompozitů.
Úspěšné opravy kompozitních dílů nám umožňují prodloužit životnost dílu a ušetřit náklady na jeho výměnu. Pokud chcete opravy kompozitních dílů úspěšně provést, je třeba dodržovat tři hlavní principy. Jsou to: Opravy se liší od původního dílu, Zvětšená plocha povrchu zvyšuje pevnost kompozitních oprav a Opravy by měly odpovídat vašemu původnímu dílu.
Opravy se liší od originálního dílu.
První princip oprav kompozitních materiálů, který je třeba pochopit, je, že strukturální opravy se provádějí jiným procesem než původní díl. Při výrobě kompozitního dílu dochází k vytvrzení pryskyřice, která se chemicky i fyzicky spojí s výztužnou tkaninou, čímž vznikne jeden celek bez ohledu na počet nebo orientaci vrstev tkaniny. Tomu se říká primární struktura nebo vazba a jedná se o nejsilnější typ vazby, která může v kompozitním dílu existovat.
Jakmile je součást poškozena, všechny opravy se stanou sekundárními vazbami připojenými k původní primární struktuře. To znamená, že všechny opravy závisí na fyzické vazbě k povrchu původní primární struktury. Z tohoto důvodu se opravy sklolaminátu spoléhají na adhezní vlastnosti jejich pryskyřice pro svou pevnost – pevnost fyzické vazby k primární struktuře. Z tohoto důvodu by pryskyřice použitá k opravě měla být stejně pevná jako pryskyřice použitá k výrobě součásti. Ve skutečnosti se k opravám někdy používají pryskyřice se silnými adhezními vlastnostmi.
Zvětšená povrchová plocha zvyšuje pevnost kompozitních oprav
Vzhledem k tomu, že opravy sklolaminátu závisí na povrchové adhezi (fyzickém spojení) opravy s primární strukturou, zvětšení plochy spoje zvýší pevnost a trvanlivost spoje – a v důsledku toho i dílu nebo opravy.
Typickou metodou pro zvětšení povrchové plochy je kuželové nebo plátkové broušení. Tento typ broušení znamená, že oblast vedle poškození se brousí postupně, což obvykle vede k přibližně ½–¾ palce plochy na vrstvu kompozitního laminátu. Lícové broušení se obvykle provádí vysokorychlostní tlakovou bruskou aBrusné kotouče Roloc.
Vzhledem k tomu, že většina kompozitních struktur je poměrně tenká, jedná se o šetrný proces. Velikost zúžení v poměru k tloušťce laminátu se vyjadřuje jako poměr. Obecně platí, že čím silnější nebo kritičtější musí být oprava, tím větší je poměr. Strukturální opravy obvykle vyžadují jemnější zúžení s poměrem 20:1 až 100:1.
Alternativní metodou používanou ke zvětšení povrchové plochy je stupňovité broušení. Tento postup definuje velikost vnitřní opravy a poté odstraňuje okolní materiály v šířce ½” na vrstvu dílu směrem k povrchu dílu. To má za následek značný nárůst opravované plochy a umožňuje, aby byla v každém kroku patrná orientace vláken.
Obě metody jsou přijatelné pro většinu oprav kompozitních materiálů, ačkoli většina lidí považuje odlupování za jednodušší a obecně je považováno za lepší. Stupňovité broušení má za následek ostré hrany a tupé spoje v každé opravené vrstvě. Je také obtížné šlapat po broušení, aniž by se prořízly, což by mohlo poškodit podkladové vrstvy.
Opravy by měly odpovídat originálnímu dílu
I když se vaše kompozitní oprava liší od původního dílu, doporučuje se při opravě duplikovat tloušťku, hustotu a orientaci vrstev původního laminátu. To pomůže zachovat funkčnost dílu. Více neznamená vždy lépe – v tomto případě, pokud je vaše oprava silnější než původní díl, bude téměř jistě tužší, bez ohledu na použitý materiál. Zavedení různých pevností v rámci dílu může způsobit nezamýšlené body napětí, což nakonec vede k únavě materiálu nebo jeho selhání. Je lepší pečlivě nahradit každou vrstvu, která byla v poškozené oblasti odstraněna, identickým materiálem, pokud možno umístěným ve stejné orientaci. Tento přístup výměny vrstva za vrstvu zaručuje, že opravená konstrukce vydrží stejné zatížení jako originál a že zatížení rozloží podle plánu.
Čas zveřejnění: 7. dubna 2022