Композити мають численні переваги порівняно зі звичайними матеріалами. Однією з переваг є легкість і довговічність ремонту. Пошкоджені композитні деталі можна замінити, якщо бракує знань про ремонт. Але насправді композитні деталі легше ремонтувати, ніж звичайні матеріали. У цій статті ми надамо базове розуміння ремонту композитів.
Успішний ремонт композитних матеріалів дозволяє нам продовжити термін служби деталі та заощадити кошти на заміну композитної деталі. Існує три основні принципи, які необхідно розуміти, якщо ви хочете успішно виконати ремонт композитних матеріалів. Це: ремонт відрізняється від оригінальної деталі, збільшена площа поверхні збільшує міцність композитного ремонту, ремонт має відповідати вашій оригінальній деталі.
Ремонт відрізняється від оригінальної деталі.
Перший принцип ремонту композитних матеріалів, який необхідно розуміти, полягає в тому, що структурний ремонт виконується за іншим процесом, ніж оригінальна деталь. Коли композитна деталь спочатку виготовляється, її смола затвердіває, утворюючи хімічний та фізичний зв'язок з армуючою тканиною, в результаті чого утворюється єдине ціле, незалежно від кількості чи орієнтації шарів тканини. Це називається первинною структурою або зв'язком, і це найміцніший тип зв'язку, який може існувати в композитній деталі.
Після пошкодження деталі всі ремонтні роботи стають вторинними зв'язками, прикріпленими до початкової первинної структури. Це означає, що всі ремонтні роботи залежать від фізичного з'єднання з поверхнею початкової первинної структури. З цієї причини ремонтні роботи зі скловолокна залежать від адгезійних якостей їхньої смоли для забезпечення міцності — міцності фізичного з'єднання з первинною структурою. Через це смола, яка використовується для ремонту, повинна бути такою ж міцною, як і смола, яка використовується для виготовлення деталі. Фактично, для ремонту іноді використовуються смоли з сильними адгезійними властивостями.
Збільшена площа поверхні підвищує міцність композитного ремонту
Оскільки ремонт скловолокна залежить від адгезії поверхні (фізичного зчеплення) ремонтованого елемента з основною конструкцією, збільшення площі поверхні лінії з'єднання збільшить міцність і довговічність з'єднання, а отже, і деталі або ремонту.
Зазвичай для збільшення площі поверхні використовується конічне або шліфування по довжині. Цей тип шліфування означає, що ділянка поруч із пошкодженням шліфується поступово, що зазвичай призводить до приблизно ½—¾ дюйма площі на шар композитного ламінату. Шліфування по довжині зазвичай виконується за допомогою високошвидкісної шліфувальної машини зі стисненим повітрям.шліфувальні диски roloc.
Оскільки більшість композитних конструкцій досить тонкі, це щадний процес. Розмір конусності відносно товщини ламінату виражається у співвідношенні. Зазвичай, чим сильнішим або критичнішим має бути ремонт, тим більше співвідношення. Структурний ремонт зазвичай вимагає м’якшої конусності, зі співвідношенням від 20:1 до 100:1.
Альтернативним методом збільшення площі поверхні є ступінчасте шліфування. Ця процедура визначає розмір внутрішнього ремонту, потім видаляє навколишні матеріали шириною ½ дюйма на шар деталі, рухаючись у напрямку до поверхні деталі. Це призводить до значного збільшення ремонтної поверхні та дозволяє побачити орієнтацію волокон на кожному кроці.
Обидва методи прийнятні для більшості ремонтів композитних матеріалів, хоча більшість вважає, що зачистка шару простіша, і загалом вона вважається кращою. Використання ступінчастої обробки призводить до різких країв та стикових з'єднань у кожному відремонтованому шарі. Також важко ступити шліфуючий елемент, не прорізаючи його, що може пошкодити нижні шари.
Ремонт має відповідати вашій оригінальній деталі
Хоча ваш композитний ремонт відрізняється від оригінальної деталі, рекомендується під час ремонту дублювати товщину, щільність та орієнтацію шарів оригінального ламінату. Це допоможе зберегти функціональність деталі. Більше не завжди означає краще — у цьому випадку, якщо ваш ремонт товщий за оригінальну деталь, він майже напевно буде жорсткішим, незалежно від використаного матеріалу. Впровадження різної міцності в деталь може призвести до появи ненавмисних точок напруження, що зрештою призведе до втоми матеріалу або руйнування. Краще ретельно замінити кожен шар, який був видалений у пошкодженій ділянці, на ідентичний матеріал, розміщений у тій самій орієнтації, коли це можливо. Такий підхід до заміни шар за шаром гарантує, що відремонтована конструкція зможе витримувати ті ж навантаження, що й оригінал, і що вона розподілятиме навантаження належним чином.
Час публікації: 07 квітня 2022 р.