Способ ремонта слоистых изделий из стеклопластика

 

В.H.Âàëûãèí, А.Н.Пименов, B.А.Кузнецов и 8 .А.Козлов (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина и ордена Красн механический институт (21) Заявитель (54) СПОС06 РЕИОНТА СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА

Изобретение относится к техноло-, гии производства и ремонта стеклопластиковых изделий и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

Известен способ ремонта слоистых изделий из стеклопластика, заключающийся в нахождении места дефекта, определении его границ, вырезании дефектной зоны и вклеивании в образовавшуюся полость предварительно отформованного участка 1 ).

Однако процесс вырезания дефектной зоны в изделиях, имеющих стенки сложной конфигурации, или в труднодоступных местах является трудоемким. Соединение оболочки с.предварительно отформованным участком не является надежным, поскольку не обеспечивается достаточно прочного адгезионного сцепления материала оболочки и вклеиваемого участка. Зазор . между соединяемыми элементами часто. бывает достаточно большим, потому

2 что трудно обеспечить точную подгонку по всей длине соединения. Кроме того, возникают сложности в связи с обеспечением сохранения требуемой . формы обводов конструкции. 8 процес.се вырезания дефектной зоны выбирается значительная часть неповрежденного материала, что отрицательно сказывается на конструкционной прочности изделия и требует излишнего. расхода материала. Кроме того, данный способ возможен только в условиях промышленного предприятия.

Наиболее близким к предлагаемому является способ ремонта слоистых из 5 делий из стеклопластика, включающий заполнение полости дефекта эпоксидным связующим, отверждение связующего и механическую обработку зоны резо монта C 2 3..

Использование известного способа не обеспечивает качественного ремонта, так как в процессе выполнения полости. связующим через отверстие за

02. 4 щего и механическую обработку перед введением связующего в полость дефекта засыпают мелкодисперсный пенополистирол с диаметром, гранул 0,1-0,4 мм в количестве 20-3ОЖ от объема полости дефекта.

Характеристик

»» «««««««» ««»»» «»

«»«ю««» «««»»I»

«««««««»»

Связующее по примеру

Количество засыпаемого пенополистирола, Ф

11 фракции пенополи" стирола

5 - 4 3 5

4 3 5 4

Прочность на межслоевой сдвиг, ИПа 25,8 24;О 23:,1 26,9 25,8 . 24,3 28,7 27,4 25,0 29,6 27,8

Прочность на поперечный отрыв, ИПа

8, 5 8, 4 8,0 : 8,8 8,2 7 1 1 1, 4 9 3 8, . 12, 0 10, О

306 300 290 380 364 276 430 392 283 438 397

Прочность на сжатие, МГа

Коэффициент вариации,Ф

13 19 22 16. 18 23 8

17 23 8 16

Размеры гранул пенополистирола по фракциям:

5 - 0,1-0,4 мм;

4 - 0,4-0,9 мм;

3 = 0,9-1,4 мм.

3 9393 счет гидравлического. сопротивления, не происходит полного заполнения полости дефекта, в результате чего остаются газовые включения. Связую,щее, взятое в больших объемах, обла-.. 5 дает резко выраженныии экзотермическими свойствами. Возникающие термические напряжения могут вызвать ин-. тенсивное растрескивание, а .также. повредить прилегающие участки стекло- 1в пластиковой конструкции..Возникают местные концентраторы напряжений.

Цель изобретения " повышение проч-: .ностнь1х характеристик в зоне ремонта.

Указанная цель достигается тем, что в способе ремонта. слоистых.изде лйй из стеклопластика, включающем заполнение полости .дефекта эпоксидным связующим,.отверждение связуюПример 1. Проводят ремонт оболочек с внутренним диаметром

360 мм и томциной стенки 60 мм, изготовленных методом намотки предварительно пропитанной связующим стеклотканью марки .Т-1!. В качестве связующего используют эпоксидное связующее марки ЭДТ-1 0 следующего состава; вес.ч: .ЭД-20 100

ДЭГ-1 1О

T3AT ., 10

5 939302 б

В качестве мелкодисперсного напол- щего, вытесненного из зоны дефекта, нителя используют пенополистирол мар- совлифовывают и место ремонта зачи-. ки ПСВ 11 5 фр. по ОСТ 605-202-73 в щают абразивом для получения гладкой количестве 103 от объема полости ре- поверхности. монта. Ю

" Т а б л и ц а

ЛИИ-6 ЭФБ-) 25

35

3 5

3 5 4

3 5 " 3

25,4 28,9 26,9 24,8 25,4 24,7 23,0 24,1 24,3 22,3 21,г 30,3

8,7 10,6 10, 3 7,9 9, 1 8,4 7,0 18,0 7,8 7,3 13,8 124

298 425 405 303 374 358 280 310 298 275 381,4 398,0

23 9 18 24 12 22 25 18 23 25 9-14 9-14

Пример ы 2 - 23. Аналогичны

В центре и по границам зоны дефек- примеру 1, но при дРУгих связующих, та сверлят отверстия и через централь- фракциях и количествах мелкодисперсное отверстие засыпают мелкодисперс-. ного наполнителя. Так, в примере 22 ный наполнитель. После этого через IO используется эпоксидное связующее центральное отверстие шприцем подают ЛИИ-6, вес.ч.: ЭД-20 100; ТЭАТ 12„ эпоксидное связующее.до появления " ТИОКОЛ 23. В примере 23 используется его через все отверстия, расположен- эпоксидное связующее ЭФ6-3, вес.ч.: ные по границе дефекта. Затеи токами . ЭД-20 70; бакетиловый лак по сухому высокой частоты производят местный М остатку 30; ЬФ-4 по сухому остатку 3. нагрев зоны ремонта до температуры

150-160 С в течение 6 ч с последую- . Данные прочностных свойств образщим охлаждением. После окончания про- цов по примерам 1-23 приведены в цесса полимеризации излишки связую- табл.3.

939302 8

В табл. 2 приводятся данные проч- собу. В качестве мелкодисперсностных характеристик образцов, изго- ного наполнителя использован пенотовленных из бездефектных зон оболо- полистирол марки ПСВ 11 5 фр. в чек, из дефектных зон после ремонта количестве 254 от объема ремонпо прототипу и по предлагаемому спо- 5 та.

Таблица 2

Тип образцов

Связующее

Показатели без дефектов по предлагаемому способу по прототипу

ЭДТ-10

ЛМИ-6

ЭФБ-3

ЭДТ-10

ЛМИ-6

ЭФБ-3

ЭДТ-10

ЭФБ-3

29,4

21,2

30,3 .. t l,8

13,8

12,4

427,0

398,0

25 6

15,2

22,8

8,4

9,1

8,0

Прочновть на иежслоевой сдвиг, МПа

33,5

24,0

32,6

14,4

15,6

13,5

Прочность на поперечный отрыв, МПа

Прочность на сжатие, МПа

570-0

542,0

295,0

281,8

Коэффициент вариации среднего значения,Ф

9-14

8-11

20-25

Формула изобретения

Способ ремонта слоистых изделий из стеклопластика, включающий заполнение полости дефекта эпоксидным связующим, отверждение связующего и меС целью проверки монолитности материала в зоне ремонта образцы проверяются ультразвуковыи способом и проводит- 5 ся микроструктурный анализ среза по зоне ремонта.

Из результатов проведенных испытаний видно,. что оптимальное количест во пенополистирола, засыпаемого в по

10 лость дефекта, составляет 20-304 от объема полости дефекта. Ухудшение прочностных характеристик в зоне ремонта при засыпании пенополистиро ;Ф 4S ла в количествах менее 20 и более

304 от объема полости дефекта вызвано тем, что остается значительное количество пор в зоне ремонта за счет неполного заполнения из-за нехватки вспенивателя (при введении пенополистирола менее 203 от объема полости дефекта) и из-за нехватки связующего (более 30ь).

Использование пенополистирола

4 и 3 фр. с размерами гранул более

0,4 мм не позволяет увеличить прочностные характеристики в зоне ремонта вследствие образования пор, возникающих в результате застревания гранул в узких частях полости дефекта и неравномерного их распределения, по полости дефекта.

Использование предлагаемого способа ремонта позволяет повысить прочностные характеристики материала в зоне ремонта по сравнению с прототипом до 25-304. Уменьшение разброса свойств при испытаниях в 1,5-2 раза по коэффициенту вариации свидетельствует о резком снижении концентраторов напряжений в зоне ремонта. Данные контроля ультразвуковым способом и микроструктурного анализа зон ремонта показывают монолитность материала, что свидетельствует о высоком качестве ремонта.

9 939302 10 ханическую обработку, о т л и ч а ю- Источники информации, шийся тем, что, с целью повыше- принятые во внимание при экспертизе ния прочностных характеристик в зоне Патент ФРГ М 2788892, ремонта, перед введением связующего кл. 8 32 8 35/00, опублик. 1979. в полость дефекта засыпают мелкодис- % 2. Х дю Плесси. Иалотоннажные, персный пенополистирол с диаметром суда из стеклопластика. Л., "Судогранул О, 1-0,4 мм в количестве 20- строение", 1979,. с. 102-103 (прото303 от объема полости дефекта. тип) .

Составитель О. Серовская

Редактор Л. Горбунова Техред К.Иыцьо Корректор А. Дзятко

Заказ 4563/28 Тираж 475е Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретейий и открытий

113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4