I. Dụng cụ cầm tay
Cả sợi prereg và sợi khô đều có thể được cắt bằng các dụng cụ cầm tay như kéo, dao cắt pizza và dao. Vật liệu làm từ Kevlar khó cắt hơn sợi thủy tinh hoặc sợi carbon và các dụng cụ bị mòn nhanh hơn. Một cái nạo cao su và một bàn chải được sử dụng để tẩm sợi khô với lớp nhựa ướt. Bút đánh dấu, thước kẻ và mẫu hình tròn được sử dụng để tạo bố cục phục hồi. Điều này được thể hiện trong Hình 31.
Hình 31: Công cụ cán màng bằng tay để-lay-up
II. Công cụ điều khiển bằng khí-
Các dụng cụ điện được điều khiển bằng khí nén chẳng hạn như động cơ máy khoan, bộ định tuyến và máy mài được sử dụng cho vật liệu tổng hợp. Động cơ điện không được khuyến khích vì sợi carbon là vật liệu dẫn điện và có thể gây đoản mạch. Nếu sử dụng dụng cụ điện thì chúng phải là loại được bao bọc hoàn toàn. Như thể hiện trong Hình 32.
Hình 32: Dụng cụ khí nén để sửa chữa composite
III. Tấm phim lốp
Một tấm bọc nhôm thường được sử dụng để hỗ trợ bộ phận trong quá trình đóng rắn. Một chất tháo khuôn, hoặc màng chia khuôn, được bôi lên ván khuôn để bộ phận đó không dính vào ván khuôn. Các tấm phủ mỏng cũng được sử dụng ở phía trên của công trình sửa chữa khi sử dụng chất kết dính nhiệt. Tấm được phủ cung cấp một khu vực được làm nóng đồng đều hơn, được hoàn thiện bằng một lớp composite mịn hơn.
IV. Dụng cụ và khuôn hỗ trợ
Một số công việc sửa chữa yêu cầu các công cụ để hỗ trợ bộ phận/hoặc để duy trì hình dạng bề mặt trong quá trình bảo dưỡng. Có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau để chế tạo những công cụ này. Loại vật liệu phụ thuộc vào loại sửa chữa, nhiệt độ bảo dưỡng và đó là dụng cụ tạm thời hay vĩnh viễn. Việc bảo dưỡng bằng lò và thùng ép nóng cần có các công cụ hỗ trợ do nhiệt độ xử lý cao. Nếu không sử dụng công cụ hỗ trợ, chi tiết sẽ bị cong vênh. Có rất nhiều loại vật liệu dụng cụ có sẵn. Một số được đúc theo một hình dạng bộ phận cụ thể và một số khác được sử dụng làm giá đỡ cứng để giữ cấu hình trong quá trình đóng rắn. Thạch cao là vật liệu rẻ tiền và tiện lợi để tạo đường viền. Nó có thể được lấp đầy bằng sợi thủy tinh, cây gai dầu hoặc các vật liệu khác. Thạch cao không bền lắm nhưng có thể được sử dụng như một công cụ tạm thời. Một lớp nhựa epoxy gia cố bằng sợi thủy tinh thường được phủ lên bề mặt bên của dụng cụ để cải thiện chất lượng hoàn thiện.
Nhựa đúc được sử dụng để tẩm sợi thủy tinh, sợi carbon hoặc các vật liệu gia cố khác để chế tạo các công cụ lâu dài. Các bộ phận phức tạp được làm từ các tấm khuôn kim loại hoặc nhiệt độ-cao và được gia công trên thiết bị CNC 5 trục để tạo thành các công cụ cơ bản có thể dùng để chế tạo các bộ phận máy bay. Điều này được thể hiện trong hình 33/34.
Hình 33: Thiết bị làm khuôn và dụng cụ CNC 5 trục
Hình 34: Khuôn bộ phận nạp khí
V. Vật liệu đóng bao chân không
Việc sửa chữa các bộ phận máy bay composite thường được thực hiện bằng kỹ thuật điều áp túi chân không. Một túi nhựa được niêm phong xung quanh khu vực sửa chữa. Sau đó, không khí được bơm ra khỏi túi để các lớp sửa chữa được kéo lại với nhau và không còn không khí ở giữa. Áp suất khí quyển tạo ra một liên kết bền chặt và an toàn trong quá trình sửa chữa.
Một số vật liệu xử lý có sẵn cho các bộ phận đóng bao chân không để sử dụng. Những vật liệu này không phải là một phần của quá trình sửa chữa và bị loại bỏ khi kết thúc quá trình sửa chữa.
VI. Đại lý phát hành
Chất giải phóng, còn được gọi là chất giải phóng dụng cụ tạo màng, cho phép dễ dàng tháo bộ phận đã được xử lý ra khỏi khuôn hoặc tấm lốp.
VII. Tấm ngăn cách
Lớp phân cách tạo ra một đường dẫn cho không khí và các chất dễ bay hơi thoát ra khỏi quá trình sửa chữa. Nhựa dư thừa được thu thập trong một thiết bị phân tách. Vật liệu phân cách có thể bao gồm một lớp sợi thủy tinh, vải polyester không{2}}dệt hoặc cũng có thể là vật liệu phủ Teflon (Teflon)® đục lỗ. Sổ tay hướng dẫn sửa chữa kết cấu (SRM) mô tả loại và số lớp ngăn cách được yêu cầu. Nói chung, tấm laminate càng dày thì càng cần nhiều lớp.
VIII. Tấm phủ bề mặt
Tấm bề mặt thường được sử dụng để tạo ra một bề mặt sạch sẽ cho mục đích liên kết. Một lớp sợi thủy tinh mỏng được xử lý bằng phần đã được sửa chữa. Ngay trước khi bộ phận được gắn vào cấu trúc khác, lớp da sẽ được loại bỏ. Lớp da dễ dàng được loại bỏ và để lại một bề mặt sạch để liên kết. Các lớp da được sản xuất từ polyester, nylon, ethylene propylene fluoride (FEP) hoặc sợi thủy tinh tráng. Nếu chúng quá nóng, chúng có thể khó loại bỏ. Một số lớp phủ có thể để lại vết bẩn không mong muốn trên bề mặt. Vật liệu tước được ưu tiên là polyester, có thể được xử lý bằng nhiệt để loại bỏ hiện tượng co ngót.
IX. Băng dính
Băng keo dán túi chân không hay còn gọi là băng keo dùng để dán túi chân không lên các bộ phận hoặc dụng cụ. Luôn kiểm tra mức nhiệt độ của băng dính trước khi dán để đảm bảo rằng bạn đang sử dụng băng dính có mức nhiệt độ thích hợp.
X. Phim phát hành xốp
Màng giải phóng xốp được sử dụng để cho phép không khí và sự bay hơi khi sửa chữa, giúp ngăn lớp giải phóng dính vào bộ phận hoặc sửa chữa. Kích thước lỗ và khoảng cách lỗ khác nhau có sẵn tùy thuộc vào khối lượng xả yêu cầu.
XI. Màng tách rắn
Việc sử dụng màng ngăn cách chắc chắn sẽ ngăn lớp prereg hoặc lớp ướt dính vào bề mặt làm việc hoặc tấm ốp. Nếu sử dụng màng ngăn cách rắn, nó cũng ngăn chặn nhựa rò rỉ và làm hỏng tấm cách nhiệt hoặc tấm phủ.
XII. vật liệu-thấm khí
Chất liệu thoáng khí được mô tả được sử dụng để tạo đường cho không khí thoát ra khỏi túi chân không. Vật liệu thoáng khí phải tiếp xúc với dải phân cách. Thông thường, sợi polyester được sử dụng với trọng lượng 4 oz. hoặc 10 oz. 4 oz. được sử dụng cho các ứng dụng dưới 50 pound mỗi inch vuông (psi) và 10 oz. được sử dụng cho 50 - 100 psi.
XIII. Túi hút chân không
Vật liệu túi chân không cung cấp một lớp cứng giữa việc sửa chữa và không khí.
Vật liệu túi chân không có sẵn ở nhiều mức nhiệt độ khác nhau, vì vậy hãy đảm bảo rằng vật liệu được sử dụng để sửa chữa có thể chịu được nhiệt độ đóng rắn. Hầu hết các vật liệu làm túi chân không đều là những vật liệu-sử dụng được một lần, nhưng những vật liệu làm bằng cao su silicon dẻo có thể tái sử dụng được. Hai vết cắt nhỏ được thực hiện trên vật liệu đóng bao để cho phép lắp đặt van thăm dò chân không. Túi hút chân không không linh hoạt lắm, và nếu muốn vừa với những hình dạng phức tạp, bạn cần phải làm nhiều lớp trong túi. Đôi khi người ta sử dụng túi kiểu phong bì, nhưng nhược điểm của phương pháp này là áp suất chân không có thể làm nát các bộ phận. Túi tái sử dụng làm từ cao su silicone sẽ linh hoạt hơn. Một số có-chăn sưởi tích hợp giúp đơn giản hóa công việc đóng bao. Điều này được thể hiện trong hình 35/36/37.
Hình 35: Vật liệu đóng gói
Hình 36: Túi đựng các chi tiết phức tạp
Hình 37: Túi chân không tự hàn kín dành cho bộ phận làm nóng
XIV. Thiết bị chân không
Bơm chân không được sử dụng để hút không khí và chất bay hơi từ túi chân không để tạo ra các lớp cố định áp suất khí quyển. Máy bơm chân không chuyên dụng được sử dụng trong các xưởng sửa chữa. Để sửa chữa máy bay, có thể sử dụng máy bơm chân không di động. Hầu hết các chất kết dính liên kết nóng đều có-bơm chân không tích hợp. Các ống dẫn khí đặc biệt được sử dụng làm đường chân không vì các ống dẫn khí thông thường có thể bị bẹp trong quá trình hút chân không. Các đường chân không dùng trong lò nướng hoặc nồi hấp cần có khả năng chịu được nhiệt độ cao trong bộ phận gia nhiệt. Bộ điều chỉnh áp suất chân không đôi khi được sử dụng để giảm áp suất chân không trong quá trình đóng bao.
XV. Bàn nén chân không
Bàn nén chân không là một công cụ hữu ích để phá vỡ các tấm composite nhiều lớp. Bàn nén về cơ bản là một túi chân không có thể tái sử dụng, bao gồm mặt bàn bằng kim loại có nắp đậy bằng bản lề. Nắp bao gồm khung chắc chắn, màng dẻo và đệm chân không. Lớp sửa chữa được đặt trên mặt bàn và bịt kín dưới nắp bằng chân không để loại bỏ không khí bị mắc kẹt. Một số bàn nén đã chịu nhiệt, nhưng hầu hết thì không.
XVI. Lò vi sóng
Vật liệu tổng hợp có thể được xử lý trong lò bằng nhiều phương pháp ứng dụng áp suất khác nhau. Thông thường, áo chân không được sử dụng để loại bỏ các chất dễ bay hơi và không khí bị mắc kẹt và được xử lý bằng áp suất khí quyển, như trong Hình 38. Một phương pháp áp dụng áp suất khác để xử lý trong lò là sử dụng màng co hoặc băng co. Lò xử lý hệ thống vật liệu bằng cách sử dụng không khí nóng lưu thông ở tốc độ cao. Nhiệt độ xử lý lò thông thường là 250 độ F (121 độ) và 350 độ F (176,67 độ). Lò có cảm biến nhiệt độ cung cấp dữ liệu nhiệt độ trở lại bộ điều khiển lò. Nhiệt độ lò có thể khác với nhiệt độ thực tế của bộ phận tùy thuộc vào vị trí của cảm biến lò và vị trí của bộ phận trong lò.
Hình 37: Lò sấy-cửa đôi
Khối lượng nhiệt của bộ phận bên trong lò thường lớn hơn khối lượng nhiệt của lò xung quanh và nhiệt độ của bộ phận đó sẽ kém nhiệt độ lò một khoảng đáng kể trong quá trình làm nóng. Để xử lý những khác biệt này, phải đặt ít nhất hai cặp nhiệt điện (hóa học) trên bộ phận và kết nối với thiết bị cảm biến nhiệt độ (máy ghi biểu đồ riêng, chất kết dính nhiệt, v.v.) đặt bên ngoài lò. Một số bộ điều khiển lò có thể được điều khiển bằng cặp nhiệt điện (hóa học) đặt trên bộ phận sửa chữa.
XVII. Xe tăng ép nóng
Hệ thống Bể ép nóng cho phép các phản ứng hóa học phức tạp xảy ra trong bình chịu áp lực để xử lý nhiều loại vật liệu dựa trên sự phân bổ thời gian, nhiệt độ và áp suất xác định. Như được hiển thị trong Hình 39, các biến thể về vật liệu và quy trình làm tăng điều kiện vận hành của bể ép nóng-nhiệt độ cao từ 120 độ (250 độ F) và 275 kPa (40 psi) lên trên 760 độ (1400 độ F) và 69.000 kPa (10.000 psi). Bể ép nóng nhiệt độ cao hoạt động ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn có thể được điều áp bằng không khí, nhưng nếu cần nhiệt độ và áp suất cao hơn cho chu trình đóng rắn thì nên sử dụng hỗn hợp không khí và nitơ ở tỷ lệ 50/50 hoặc 100% nitơ để giảm nguy cơ cháy bể ép nóng ở nhiệt độ cao.
Hình 39: Bể ép nóng nhiệt độ cao
Các thành phần chính của hệ thống nồi hấp là: bình giữ áp suất, nguồn làm nóng dòng khí và tuần hoàn đồng đều trong bình, hệ thống con để tạo chân không cho các bộ phận được bao phủ bởi túi chân không, hệ thống con để kiểm soát các thông số vận hành và hệ thống con để nạp khuôn vào nồi hấp. Nồi hấp hiện đại được điều khiển bằng máy tính cho phép người vận hành lập trình và giám sát tất cả các loại chu trình xử lý. Cách chính xác nhất để kiểm soát chu trình đóng rắn là điều khiển bộ điều khiển bể ép nóng bằng cặp nhiệt điện đặt trên bộ phận thực tế.
Hầu hết các bộ phận được xử lý trong bể ép nóng đều được bao phủ bằng một túi chân không được sử dụng chủ yếu để nén tấm cán mỏng và tạo đường dẫn để loại bỏ các chất dễ bay hơi. Túi chân không cho phép bộ phận tồn tại với áp suất chênh lệch bên ngoài máy ép nóng mà không tiếp xúc trực tiếp với môi trường máy ép nóng. Túi chân không cũng được sử dụng để áp dụng các mức độ chân không khác nhau cho các bộ phận.
XVIII. Chất kết dính nhiệt và đèn nhiệt
-Các phương pháp sưởi ấm điển hình trên máy bay bao gồm chăn cách nhiệt, đèn nhiệt hồng ngoại và thiết bị tạo hơi nóng. Tất cả các thiết bị sưởi ấm phải được điều khiển theo một cách nào đó để có thể cung cấp lượng nhiệt chính xác. Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc sửa chữa bằng cách sử dụng prereg và chất kết dính, nơi thường chỉ định tốc độ gia nhiệt và làm mát được kiểm soát.
XIX. Đầu nối nhiệt
Đầu nối nhiệt là một thiết bị di động tự động điều khiển hệ thống sưởi dựa trên phản hồi nhiệt độ từ khu vực sửa chữa. Máy kết dính nhiệt còn có bơm chân không để cung cấp và giám sát các thiết bị chân không trong túi chân không. Chất kết dính nhiệt kiểm soát chu trình bảo dưỡng bằng cặp nhiệt điện đặt gần vị trí sửa chữa. Một số sửa chữa yêu cầu tới 10 cặp nhiệt điện. Máy liên kết nhiệt hiện đại có thể chạy nhiều loại chương trình đóng rắn khác nhau và dữ liệu chu trình đóng rắn có thể được in ra hoặc tải lên máy tính. Điều này được thể hiện trong Hình 40.
Hình 40: Thiết bị{1}}liên kết nóng
XX. Chăn giữ nhiệt
Chăn giữ nhiệt là một loại máy sưởi linh hoạt. Nó được làm bằng hai lớp cao su silicon với bộ gia nhiệt điện trở bằng kim loại giữa hai lớp. Chăn giữ nhiệt là phương pháp phổ biến để cung cấp nhiệt cho việc bảo dưỡng máy bay. Chăn giữ nhiệt có thể được điều khiển bằng tay; tuy nhiên, chúng thường được sử dụng với chất kết dính nhiệt. Nhiệt được truyền từ chăn bằng cách dẫn nhiệt. Do đó, chăn nhiệt phải phù hợp và tiếp xúc 100% với bộ phận, điều này thường được thực hiện bằng áp suất túi chân không. Như thể hiện trong Hình 41.
Hình 41: Chăn nóng
XXI. Đèn sưởi
Đèn nhiệt hồng ngoại có thể được sử dụng để xử lý vật liệu tổng hợp ở nhiệt độ cao nếu không sử dụng túi chân không. Tuy nhiên, chúng thường không hiệu quả khi nhiệt độ xử lý vượt quá 150 độ F hoặc khi diện tích vượt quá 2 feet vuông. Việc kiểm soát nhiệt bằng đèn cũng khó khăn và đèn có xu hướng tạo ra nhiệt độ bề mặt cao rất nhanh. Đèn nhiệt có thể được sử dụng để truyền nhiệt xử lý lên các bề mặt lớn hoặc không đều nếu được điều khiển bằng bộ điều chỉnh nhiệt. Chất kết dính nhiệt có thể được sử dụng để điều khiển đèn nhiệt.
XII. Hệ thống khí nóng
Hệ thống khí nóng có thể được sử dụng để xử lý các sửa chữa bằng composite và chủ yếu được giới hạn ở các khu vực sửa chữa nhỏ và sửa chữa khô. Sau khi hoàn tất việc đóng bao chân không, một máy tạo nhiệt sẽ cung cấp khí nóng trực tiếp vào một vỏ cách nhiệt đặt xung quanh khu vực sửa chữa. Không khí nóng bao quanh việc sửa chữa với nhiệt độ tăng đồng đều.
Sẽ được tiếp tục
Nguồn trang web công cộng "Composite Frontier"