Folleto de compuestos avanzados (Ⅶ): Introducción al proceso de pavimentación

Sep 30, 2024

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I. Técnicas de estratificación

Interprete el SRM y determine el material de reparación correcto, el número de capas necesarias para la reparación y la dirección de las capas. Seque la pieza, elimine el daño y lije los bordes del área dañada con arena cónica. Con un trozo delgado de plástico, dibuje el tamaño de cada capa de reparación del área dañada. Utilice papel de calco para marcar la dirección de colocación de cada capa. Copie la información del espesor de la reparación en un trozo de material de reparación para que sea lo suficientemente grande como para cortar todas las capas. Impregne el material de reparación con resina, coloque un trozo de película antiadherente transparente sobre la tela, corte las capas y apile las capas sobre el área dañada. Estas capas generalmente se colocan usando la secuencia de colocación cónica con prioridad de colocación más pequeña, pero una alternativa es usar la secuencia de colocación con prioridad de colocación más grande. En esta secuencia, la primera capa de tela de refuerzo cubre completamente el área de trabajo, seguida de capas más pequeñas en ese orden, y luego se remata con una o dos capas exteriores adicionales que se extienden a cierta distancia sobre el parche y el laminado acústico. Los dos métodos se muestran en las Figuras 46 y 47.

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Figura 46: Proceso de reparación de pavimentación

 

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Figura 47: Diferentes técnicas-de colocación (método)

II. Tecnología de derrame (permeación)

La técnica de derrame tradicional que utiliza tecnología de envasado al vacío coloca una membrana de liberación perforada y una capa de ventilación/derrame encima de la restauración. Los orificios en la membrana de liberación permiten que el aire se ventile y la resina drene de toda el área de restauración. La cantidad de resina que se derrama depende del tamaño y la cantidad de orificios en la membrana de liberación perforada, el grosor de la tela de derrame/aireación, la viscosidad y temperatura de la resina y la presión de vacío.

El derrame controlado permite liberar una cantidad limitada de resina en la capa perforada. Se coloca un trozo de película desprendible perforada encima del material preimpregnado, se coloca una capa de película desprendible encima de la película desprendible perforada y se coloca una capa de película desprendible sólida encima de la película desprendible. Comprima la reparación utilizando una capa transpirable y una bolsa de vacío. La capa de ventilación permite que escape el aire. Los moldes de desbordamiento solo pueden absorber una cantidad limitada de resina y la cantidad de resina en el molde de desbordamiento se puede controlar mediante el uso de múltiples capas de desbordamiento. Demasiadas capas de desbordamiento pueden provocar una falta de resina para la reparación. Consulte siempre los manuales de mantenimiento o las fichas técnicas del fabricante para conocer las técnicas adecuadas de embolsado y desbordamiento.

 

III. Sistemas impermeables

Los sistemas preimpregnados con un contenido de resina del 32-35 por ciento son sistemas impermeables típicos. Estos preimpregnados contienen exactamente la misma cantidad de resina necesaria para curar el laminado; por lo tanto, no se requiere desbordamiento de resina. El derrame de estos preimpregnados da como resultado una reparación de resina inadecuada o parcialmente agotada. Muchos de los preimpregnados de alta resistencia-que se utilizan hoy en día son sistemas impermeables. No se utilizan moldes para derrames y la resina está sellada para que no haya derrames. Consulte el manual de mantenimiento para determinar si es necesario reparar una capa de derrame. Se coloca una hoja de película antiadherente sólida (no porosa) encima del preimpregnado y se pega alrededor de los bordes con cinta adhesiva. Se hizo una pequeña abertura en el borde de la cinta para que pudiera escapar el aire. Se instalaron capas de aireación y bolsas de vacío para comprimir la capa preimpregnada. El aire puede escapar por los bordes de la reparación, pero no saldrá resina. El derrame horizontal (o borde) se utiliza para reparaciones pequeñas de capas húmedas a temperatura ambiente, como se muestra en la Figura 48. Se coloca una longitud de 2 pulgadas de tela de desbordamiento alrededor de la reparación o porción (capa de ventilación del borde). No es necesario colocar film porque no queda tela derramada en la parte superior de la reparación. Impregna la pieza con resina y coloca una bolsa de vacío sobre la reparación. Se utiliza una aplicación de vacío y una escobilla de goma para eliminar el aire y el exceso de resina hasta el borde.

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Figura 48: Laminación al vacío de piezas contorneadas convexas y cóncavas

 

IV. Bloqueo de curvatura horizontal del pavimento

Siempre es una buena práctica diseñar laminados simétricos o equilibrados para minimizar las tensiones térmicas residuales generadas durante el curado de la resina. En la Figura 49 se muestran ejemplos de laminados equilibrados. El primer ejemplo utiliza cinta unidireccional, mientras que los ejemplos 2 y 3 son laminados cuasi{5}}isotrópicos típicos hechos de tela tejida.

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Figura 49: Ejemplo de laminado ecualizador

 

En la Figura 50 se muestra un ejemplo de los efectos causados ​​por los laminados asimétricos. Estos efectos son más notables cuando el laminado se cura a temperaturas elevadas en un autoclave u horno debido a las tensiones térmicas que ocurren cuando el laminado desciende de la temperatura de curado a la temperatura ambiente. Los laminados curados a temperatura ambiente con capas típicas de estratificación húmeda-no presentan el mismo grado de distorsión debido a tensiones térmicas mucho más bajas.

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Figura 50: Ejemplos de impactos causados ​​por laminados asimétricos

 

La resistencia y rigidez de un compuesto depende de la dirección de colocación.- El rango real de resistencia y rigidez de las resinas epoxi de carbono varía desde valores bajos a altos proporcionados por las fibras de vidrio, hasta valores altos proporcionados por el titanio. Este rango de valores está determinado por la orientación de la capa con respecto a la carga aplicada. Dado que los requisitos de diseño de resistencia son función de la dirección de la carga aplicada, la dirección de la capa y la secuencia de la misma deben ser correctas. Durante el proceso de reparación, es fundamental reemplazar cada capa dañada con una capa del mismo material y orientación o un sustituto aprobado.

La flexión se refiere a las fibras longitudinales del tejido. Debido a la rectitud de las fibras, la urdimbre es la dirección de mayor resistencia. La curvatura se utiliza para describir la dirección de las fibras en un gráfico, hoja de especificaciones o hoja del fabricante. Si no hay curvatura en la tela, la dirección de la curvatura por defecto es cero cuando la tela se sale del rollo. Por lo tanto, 90 grados a cero es el ancho a través de la tela. . 90 grados a cero también se conoce como dirección de relleno.

 

V. Resinas mixtas

Las resinas epoxi, como todos los materiales multi-componentes, deben mezclarse bien. A algunos sistemas de resina se les agregan tintes para ayudar a ver qué tan bien se mezcla el material. Dado que muchos sistemas de resina no tienen tintes, la resina se debe mezclar lenta y completamente durante tres minutos. Si la resina se mezcla demasiado rápido, puede entrar aire en la mezcla. Si el sistema de resina no se mezcla bien, es posible que la resina no cure adecuadamente. Asegúrese de tocar ligeramente el borde y el fondo del vaso mezclador para asegurarse de que toda la resina se mezcle correctamente.

No mezcle grandes cantidades de resinas de curado rápido. Este tipo de resinas generan calor cuando se mezclan. Cuando la resina se sobrecalienta, los vapores pueden quemarte o envenenarte. Mezcle sólo la cantidad de material necesario. Si se necesita más material que el lote máximo, mezcle varios lotes.

 

VI. técnica de saturación

Para reparaciones en húmedo, la tela se impregna con resina. Es importante aplicar la cantidad adecuada de resina al tejido. Demasiada o muy poca resina afectará la resistencia de la reparación. El aire que se deposite en la resina o que no se elimine de la tela también reducirá la resistencia de la reparación.

 

VII. Impregnación de tejidos con cepillo o raspador de goma.

La forma tradicional de impregnación es con cepillo o raspador de goma. El técnico coloca un agente desmoldeante o una película desmoldante en el tablero superpuesto para que la capa adhesiva no se pegue al tablero. Se coloca un trozo de tela sobre el cartón y se aplica la resina en el centro de la tela. Moje bien la tela con un cepillo o cepillo de limpieza. Agrega más capas de tela y resina y repite el proceso hasta que todas las capas queden impregnadas. Se utilizará una bolsa de vacío para consolidar las capas y drenar el exceso de resina y volátiles. La mayoría de los procesos de laminado húmedo-se curan a temperatura ambiente, pero se utiliza calor adicional, hasta 150 grados F (65,56 grados), para acelerar el proceso de curado. Esto se muestra en la Figura 51.

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Figura 51: Impregnación de tela con cepillo o raspador de goma

 

a) depósito húmedo-; B) Colocación de telas; C) Impregnación de tejidos; D) Se utiliza un cepillo limpio para raspar bien la tela mojada.

 

VIII. Impregnación de tejidos con bolsas de vacío.

El método de impregnación asistida por vacío-se utiliza para impregnar telas de reparación con dos partes de resina mientras están cerradas en una bolsa de vacío. Este método es adecuado para tejidos de punto apretado cuando la proporción de resina y fibra es cercana a la óptima. En comparación con la impregnación con escurridor, el proceso reduce el nivel de aire atrapado dentro de la tela, proporcionando una configuración más controlada e inclusiva para completar el proceso de impregnación.

 

8.1 Procedimiento de impregnación asistida por vacío-

1. Coloque cinta selladora de bolsas de vacío alrededor del área de la superficie de la mesa que se utilizará para impregnar el material. El área debe ser al menos 4 pulgadas más grande que el material a impregnar.

2. Coloque un trozo de tela con bordes ventilados junto a la cinta selladora de la bolsa de la aspiradora. La ventilación del borde debe tener entre 1 y 2 pulgadas de ancho.

3. Coloque un trozo de película de separación sólida sobre la mesa. La lámina debe ser 2 pulgadas más grande que el material a impregnar.

4. Pese la tela para encontrar la cantidad de mezcla de resina necesaria para impregnar el material.

5. Coloque la tela sobre la película antiadherente.

6. Coloque un trozo de material transpirable entre la tela y el borde de ventilación para proporcionar un camino de aire.

7. Vierta la resina sobre la tela. La resina debe formar un charco continuo en el área central de la tela.

8. Coloque la sonda de vacío en la válvula de ventilación del borde.

9. Coloque otra película sólida sobre la tela. Esta película debe ser del mismo tamaño o más grande que la primera.

10. Colocar la bolsa de vacío para sellar y aspirar la bolsa.

11. Deje que el aire escape de la tela durante 2 minutos.

12. Utilice un raspador de goma para raspar la resina sobre la tela. Barra lentamente la resina desde el centro hasta el borde de la tela. La resina debe distribuirse uniformemente por toda la tela.

13. Retire la tela y corte la capa de reparación.

 

8.2 Tecnología de bolsas de vacío

Envasado al vacíoes el proceso de curar el laminado bajo la presión generada al aspirar el espacio entre el laminado y la lámina flexible colocada y sellada en los bordes. Durante el moldeo de bolsas al vacío, el material de la capa generalmente se coloca en el molde a mano-con preimpregnado o húmedo. Se prefieren resinas de alto flujo para el envasado al vacío.

Envasado al vacío de un solo lado:Si la sección de reparación es lo suficientemente grande, se puede colocar una bolsa de vacío en un lado de la reparación, que es el método preferido. La bolsa de vacío se fija en su lugar con cinta adhesiva y se crea un vacío colocando un puerto de vacío a través de la bolsa.

Embalaje de sobresEs un proceso en el que la pieza a reparar se encierra completamente en una bolsa de vacío o se coloca la bolsa en el extremo de la pieza para obtener un sellado adecuado. A menudo se utiliza para piezas extraíbles de aeronaves, como controles de vuelo, paneles de capó, etc., cuando la geometría de la pieza o la ubicación de la reparación dificultan el envasado y el sellado adecuados de la zona al vacío. En algunos casos, la pieza puede ser demasiado pequeña para permitir la instalación de una aspiradora de ensacado unilateral-. Otras veces, la reparación se sitúa al final de una pieza grande y se debe envolver una bolsa de vacío alrededor del extremo y sellarla en todo momento. Como se muestra en la Figura 52.

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Figura 52: Reparación del paquete de sobres

X. Aplicaciones de presión alternativa

9.1 Cinta retráctil

Otro método de aplicación de presión para el curado en horno es el uso de envoltura retráctil o cinta retráctil. Este método generalmente se usa para piezas que ya están envueltas en fibra-, ya que se aplican algunas de las mismas reglas de aplicación. La cinta se envuelve alrededor del laminado-completo, generalmente con solo una capa de material antiadherente entre la cinta y el laminado-. Se aplica calor a la cinta, generalmente con una pistola de calor, para encogerla, un proceso que puede ejercer una presión tremenda sobre el laminado. Después de encogerse, la pieza se coloca en un horno para curar. Se pueden fabricar piezas de alta calidad de forma económica utilizando cinta retráctil.

9,2 abrazaderas C-

Las piezas también se pueden presionar entre sí con clips. Esta técnica se utiliza para bordes laminados sólidos de paneles alveolares. Las abrazaderas (por ejemplo, abrazaderas c-y abrazaderas de resorte) se utilizan para presionar los bordes o reparar detalles de las piezas. Utilice siempre abrazaderas con almohadillas-distribuidoras de presión, ya que la pieza puede dañarse si la fuerza de sujeción es demasiado alta. Las abrazaderas de resorte se pueden utilizar para aplicaciones en las que la resina se derrama durante el curado y las abrazaderas-deben reajustarse periódicamente.

9.3 Bolsas y pesas para escopetas

También se pueden usar bolsas de escopeta y pesas para proporcionar presión, pero su uso está limitado por el bajo nivel de presión aplicado.

 

Continuará

Fuente Sitio web público "Composites Frontier"