Kompoziti imajo v primerjavi s konvencionalnimi materiali številne prednosti. Ena od prednosti je enostavnost in trajnost popravil. Poškodovane kompozitne dele je mogoče zamenjati, če ni dovolj znanja o popravilu. Vendar pa so kompozitni deli dejansko lažji za popravilo kot konvencionalni materiali. V tem članku bomo predstavili osnovno razumevanje popravil kompozitov.
Uspešna popravila kompozitnih delov nam omogočajo, da podaljšamo življenjsko dobo dela in prihranimo stroške zamenjave kompozitnega dela. Za uspešno izvedbo popravil kompozitnih delov morate razumeti tri glavna načela. To so: Popravila se razlikujejo od originalnega dela, Povečana površina poveča trdnost kompozitnih popravil, Popravila se morajo ujemati z vašim originalnim delom.
Popravila se razlikujejo od originalnega dela.
Prvo načelo pri popravilu kompozitov, ki ga je treba razumeti, je, da se strukturna popravila izvajajo po drugačnem postopku kot originalni kos. Ko je kompozitni del prvotno izdelan, se njegova smola strdi in se kemično in fizično veže z ojačitveno tkanino, kar ima za posledico eno samo enoto, ne glede na število ali orientacijo slojev tkanine. To se imenuje primarna struktura ali vez in je najmočnejša vrsta vezi, ki lahko obstaja znotraj kompozitnega dela.
Ko je del poškodovan, vsa popravila postanejo sekundarne vezi, pritrjene na prvotno primarno strukturo. To pomeni, da so vsa popravila odvisna od fizične vezi s površino prvotne primarne strukture. Zaradi tega so popravila steklenih vlaken za svojo trdnost odvisna od adhezivne lastnosti njihove smole – trdnosti fizične vezi s primarno strukturo. Zaradi tega mora biti smola, uporabljena za popravilo, prav tako močna kot smola, uporabljena za izdelavo dela. Pravzaprav se za popravila včasih uporabljajo smole z močnimi adhezivnimi lastnostmi.
Povečana površina poveča trdnost kompozitnih popravil
Ker so popravila steklenih vlaken odvisna od površinske adhezije (fizične vezave) popravila na primarno strukturo, bo povečanje površine lepljene linije povečalo trdnost in trajnost vezi – in s tem dela ali popravila.
Običajno se za povečanje površine uporablja stožčasto ali robno brušenje. Ta vrsta brušenja pomeni, da se območje poleg poškodbe postopoma brusi, kar običajno pomeni približno ½–¾ palca površine na plast kompozitnega laminata. Robno brušenje se običajno izvaja z visokohitrostnim brusilnikom na stisnjen zrak inbrusilni diski roloc.
Ker je večina kompozitnih struktur precej tankih, je to nežen postopek. Velikost zožitve glede na debelino laminata je izražena kot razmerje. Na splošno velja, da večje kot je moralo biti popravilo, močnejše ali kritičnejše je razmerje. Strukturna popravila običajno zahtevajo nežnejšo zožitev, z razmerjem od 20:1 do 100:1.
Alternativna metoda za povečanje površine je stopenjsko brušenje. Ta postopek določi velikost notranjega popravila, nato pa odstrani okoliški material v širini ½” na plast dela, pri čemer se pomika proti površini dela. To povzroči znatno rast popravljene površine in omogoča, da je orientacija vlaken očitna v vsakem koraku.
Obe metodi sta sprejemljivi za večino popravil kompozitnih materialov, čeprav večina meni, da je brušenje lažje in na splošno boljše. Stopanje povzroči nenadne robove in čelne spoje v vsaki popravljeni plasti. Prav tako je težko stopiti brusiti, ne da bi prerezali, kar lahko poškoduje spodnje plasti.
Popravila se morajo ujemati z originalnim delom
Čeprav se vaše kompozitno popravilo razlikuje od originalnega dela, je priporočljivo, da pri popravilu podvojite debelino, gostoto in orientacijo slojev originalnega laminata. To bo pomagalo ohraniti funkcionalnost dela. Več ni vedno bolje – v tem primeru, če je vaše popravilo debelejše od originalnega dela, bo skoraj zagotovo bolj tog, ne glede na uporabljeni material. Uvedba različnih trdnosti znotraj dela lahko povzroči nenamerne napetostne točke, kar sčasoma privede do utrujenosti materiala ali odpovedi. Bolje je, da vsako odstranjeno plast na poškodovanem območju skrbno zamenjate z enakim materialom, po možnosti v isti orientaciji. Ta pristop zamenjave sloj za slojem zagotavlja, da lahko popravljena struktura prenese enake obremenitve kot original in da bo obremenitve porazdelila, kot je predvideno.
Čas objave: 7. april 2022