Os materiais compostos teñen numerosas vantaxes en comparación cos materiais convencionais. E unha das vantaxes é a facilidade e durabilidade das reparacións. As pezas compostas danadas poden ser substituídas se non se coñecen as reparacións. Pero en realidade, as pezas compostas son máis fáciles de reparar que os materiais convencionais. Neste artigo, proporcionaremos unha comprensión básica das reparacións compostas.
As reparacións de materiais compostos axeitadas permítennos prolongar a vida útil dunha peza e aforrar o custo de substitución dunha peza de materiais compostos. Hai tres principios principais que se deben comprender se se queren completar con éxito as reparacións de materiais compostos. Estes son: as reparacións difiren da peza orixinal, unha maior superficie aumenta a resistencia das reparacións de materiais compostos e as reparacións deben coincidir coa peza orixinal.
As reparacións difiren da peza orixinal.
O primeiro principio sobre a reparación de materiais compostos que cómpre comprender é que as reparacións estruturais realízanse mediante un proceso diferente ao da peza orixinal. Cando se fabrica inicialmente unha peza composta, a súa resina cura uníndose tanto química como fisicamente co tecido de reforzo, o que resulta nunha única unidade, independentemente do número ou orientación das capas do tecido. Isto denomínase estrutura ou unión primaria e é o tipo de unión máis forte que pode existir dentro dunha peza composta.
Unha vez que unha peza está danada, todas as reparacións convértense en enlaces secundarios unidos á estrutura primaria orixinal. Isto significa que todas as reparacións dependen da unión física á superficie da estrutura primaria orixinal. Por este motivo, as reparacións con fibra de vidro dependen da calidade adhesiva da súa resina para a súa resistencia: a forza da unión física á estrutura primaria. Debido a isto, a resina utilizada para a reparación debe ser tan forte como a resina utilizada para fabricar a peza. De feito, ás veces utilízanse resinas con fortes propiedades adhesivas para as reparacións.
Unha maior superficie aumenta a resistencia das reparacións de materiais compostos
Dado que as reparacións de fibra de vidro dependen da adhesión superficial (unión física) da reparación á estrutura primaria, aumentar a área superficial da liña de unión aumentará a resistencia e a durabilidade da unión e, por extensión, a da peza ou reparación.
Normalmente, o método empregado para aumentar a área superficial é o lixado cónico ou en diagonal. Este tipo de lixado significa que a área próxima ao dano se lixa gradualmente, o que xeralmente resulta en aproximadamente ½—¾ de polgada de área por capa de laminado composto. O lixado en diagonal adoita facerse cunha lixadora eléctrica de aire comprimido de alta velocidade ediscos de lixa roloc.
Dado que a maioría das estruturas compostas son bastante delgadas, este é un proceso suave. O tamaño da conicidade, en relación co grosor do laminado, exprésase como unha proporción. Xeralmente, canto máis forte ou crítica sexa a reparación, maior será a proporción. As reparacións estruturais adoitan requirir unha conicidade máis suave, cunha proporción de 20:1 ata 100:1.
Un método alternativo empregado para aumentar a superficie é o lixado escalonado. Este procedemento define o tamaño da reparación interior e, a continuación, elimina os materiais circundantes a unha anchura de ½” por capa da peza, traballando cara á superficie da peza. Isto resulta nun crecemento considerable da superficie de reparación e permite que a orientación da fibra sexa evidente en cada paso.
Ambos os métodos son aceptables para a maioría das reparacións de materiais compostos, aínda que a maioría considera que o lixado é máis doado e, en xeral, considérase mellor. O lixado escalonado produce bordos abruptos e xuntas a tope en cada capa reparada. Tamén é difícil lixar escalonado sen cortar, o que pode danar as capas subxacentes.
As reparacións deben coincidir coa peza orixinal
Aínda que a reparación de material composto sexa diferente da peza orixinal, recoméndase duplicar o grosor, a densidade e a orientación das capas do laminado orixinal ao realizar a reparación. Isto axudará a manter a funcionalidade da peza. Máis non sempre é mellor; neste caso, se a reparación é máis grosa que a peza orixinal, case con certeza será máis ríxida, independentemente do material que se utilice. A introdución de varias resistencias nunha peza pode causar puntos de tensión non desexados, o que finalmente leva á fatiga ou á falla do material. É mellor substituír coidadosamente cada capa que se retirou na zona danada por un material idéntico, colocado na mesma orientación cando sexa posible. Este enfoque de substitución capa por capa garante que a estrutura reparada poida soportar as mesmas cargas que a orixinal e que dispersará as cargas segundo o previsto.
Data de publicación: 07-04-2022