Способ ремонта тонкостенных конструкций

 

Изобретение относится к технологии производства и ремонта тонкостенных металлических или полимерных конструкций, преимущественно листов или монолитных панелей с односторонним подходом, например листовых деталей автомобилей или самолетов. В способе ремонта тонкостенных конструкций определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону. Изготавливают компенсирующую заплату из нескольких слоев препрега и смеси жидкого клея с наполнителем. Размер каждого последующего слоя, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста и заливают поврежденную зону эпоксидным клеем. Из первого слоя препрега образуют дно поврежденной зоны и частично его вдавливают внутрь конструкции. Заполняют полость дефекта смесью жидкого эпоксидного клея с наполнителем. Укладывают другие слои поверх смеси клея с наполнителем и образуют компенсирующую заплату. Реализация заявленного способа ремонта тонкостенных изделий позволяет производить ремонт дефектов любых размеров с высокой эффективностью. 5 ил.

Изобретение относится к технологии производства и ремонта тонкостенных металлических или полимерных конструкций, преимущественно листов или монолитных панелей с односторонним подходом, например листовых деталей автомобилей или самолетов.

Известен способ ремонта стенок контейнеров, представляющих собой трехслойную конструкцию с оболочками из листового стеклопластика и средней частью из древесины (патент ФРГ 2758892, кл. В 32 В 35/00, опубликован 05.07.1979).

В соответствии с этим способом из дефектной оболочки вырезается поврежденный материал в виде прямоугольника со скосами по краям. В образовавшееся углубление, дном которого является деревянная часть стенки, заливается заподлицо с наружной поверхностью стеклопластиковой оболочки жидким эпоксидным клеем холодного отверждения. Ремонт листовых деталей автомобилей или самолетов с односторонним подходом способом заливки жидким клеем дефектного участка невозможен ввиду отсутствия опоры с обратной стороны конструкции.

Известен и другой способ ремонта тонкостенных конструкций, при котором определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону, изготавливают компенсирующую заплату из нескольких слоев препрега и смеси жидкого клея с наполнителем, размер каждого последующего слоя заплаты, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста и заливают поврежденную зону эпоксидным клеем (патент США 3814645, кл. В 32 В 35/00, опубликован 04.06.1974).

Технический результат настоящего изобретения состоит в том, чтобы избежать упомянутого недостатка и создать такую технологию, которая при относительной простоте реализации обеспечила бы эффективный ремонт дефектов любых размеров на указанных конструкциях.

Технический результат достигается за счет того, что в способе ремонта тонкостенных конструкций, при котором определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону, изготавливают компенсирующую заплату из нескольких слоев препрега и размер каждого последующего слоя, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста и заливают поврежденную зону эпоксидным клеем, согласно изобретению из первого слоя препрега образуют дно поврежденной зоны и частично его вдавливают внутрь конструкции, заполняют полость дефекта смесью жидкого эпоксидного клея с наполнителем, укладывают другие слои поверх смеси клея с наполнителем и образуют компенсирующую заплату.

Способ ремонта тонкостенных конструкций позволяет после демонтажа и вывода из строя объекта осуществлять ремонт известными средствами с использованием простой оснастки. Способ обеспечивает высокоточный подбор слоев препрега и оптимальные прочностные и аэродинамические характеристики отремонтированного участка поверхности объекта.

Более подробно ремонт поврежденной поверхности показан на чертежах, где: на фиг. 1 показан дефект размером D, контуры вырезки дефекта, выкладки первого слоя препрега и выкладки заплаты; на фиг.2 - вклеивание в отверстие первого слоя препрега; на фиг.3 - укладка на первый слой препрега смеси клея с наполнителем; на фиг.4 - выкладка в зоне ремонта заплаты из препрега; на фиг.5 - вид (сечение) зоны ремонта после формования заплаты.

Способ осуществляется следующим образом. Определяют границы 1 зоны повреждения конструкции 2. Вырезают поврежденную зону. Подготавливают поверхность поврежденной зоны по контуру для выкладки заплаты. Наносят по контуру 3 слой клея и укладывают поверх клея первый слой препрега 4, образуя из него дно поврежденной зоны, и частично его вдавливают внутрь конструкции с образованием небольшой лунки 5, при этом препрег частично сползает с краев ремонтируемого контура поврежденной зоны. Собирают вне зоны ремонта компенсирующую заплату 6 из нескольких слоев препрега. Размер каждого последующего слоя заплаты 3, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста Δ, равного Δ=(20-30)Тс/n, где Тc - толщина ремонтируемой стенки конструкции; n - количество слоев препрега, составляющих компенсирующую заплату.

Количество слоев препрега определяют из соотношения n=1,2 Tc/tm,
где tm - толщина монослоя ткани, являющейся основой препрега.

Приготавливают смесь клея с наполнителем и заполняют смесью образованную лунку таким образом, чтобы сгусток клея 7 с наполнителем выступал над поверхностью поврежденной зоны. Укладывают собранную заплату 6 поверх сгустка 7 и проводят формование заплаты под давлением с образованием компенсирующей заплаты. При выкладке первого слоя заплаты 6 она должна иметь припуск не менее D/2, где D - размер дефекта и контур выкладки заплаты 6 должен быть больше контура выкладки первого слоя.

Реализация заявленного способа позволяет производить ремонт дефектов тонкостенных конструкций с высокой эффективностью.

Формула изобретения

Способ ремонта тонкостенных конструкций, при котором определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону, изготавливают компенсирующую заплату из нескольких слоев препрега и смеси жидкого клея с наполнителем, размер каждого последующего слоя, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста и заливают поврежденную зону эпоксидным клеем, отличающийся тем, что из первого слоя препрега образуют дно поврежденной зоны и частично его вдавливают внутрь конструкции, заполняют полость дефекта смесью жидкого эпоксидного клея с наполнителем, укладывают другие слои поверх смеси клея с наполнителем и образуют компенсирующую заплату.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5