Ремонт изделий из композитов
Основной принцип, на котором строится проведение ремонта изделий, полученных формованием ручной укладкой или напылением, заключается в том, что качество ремонта зависит от подготовки и чистоты соединяемых поверхностей исходного и используемого для ремонта (нового) материалов.
При ремонте изделий из реактопластов (полиэфирных, эпоксидных и фурановых смол) надо быть уверенным в том, что адгезионные свойства смолы обеспечат склеивание нового и ремонтируемого стеклопластиков. Поэтому необходимо очень тща - .ельно подходить к подготовке склеиваемых поверхностей. Так как предел прочности при растяжении равен Р/А, нужно чтобы площадь склеиваемой поверхности (А) была максимально большой для снижения удельного напряжения в клеевом шве. Например, если надо заклеить прокол в корпусе лодки со стенкой толщиной 6 мм, то оптимальный диаметр шлифуемого участка поверхности вокруг отверстия должен быть в 10--12 раз больше толщины корпуса, т. е. 60 ... 70 мм. Этот шлифуемый участок должен быть скошен от края отверстия и его толщина должна сравняться с толщиной изделия на расстоянии 60 ... 70 мм от прокола (рис. 13.8, а).
Более того, шлифовать поверхность надо очень осторожно,
1 «к чтобы скос был равномерным по всей окружности обрабатываемой поверхности. Если корпус сделан из многослойного материала, след пучков ровинга часто используется в качестве контурной линии (как на карте), так как каждый слой имеет определенную толщину, а расстояние между этими контурными линиями определяет наклон обработки режущим инструментом.
Если эти линии расположены параллельно и на одинаковом расстоянии друг от друга, то обработка поверхности будет равно - 'i's 67
60. .10 БО...70 Ч |
Мерной, а качество ремонта — хорошим. Если же расположение линий такое, как на рис. 13.8, б, то отремонтированный участок может разорваться, потому что напряжения не будут равномерно распределены по его поверхности, давая максимум в точке наибольшего сближения линий, откуда и начнется разрушение изделия.
Чистота поверхности — исключительно важный фактор при ремонтных работах. Все слои материала даже через день после формования могут иметь посторонние включения, например осевшие из воздуха взвешенные мельчайшие частицы различных веществ. Единственный надежный путь, предотвращающий загрязнение ремонтируемых участков, — проведение ремонта немедленно после подготовки их поверхности. Если ремонт почему - либо нельзя выполнять сразу же после подготовки детали, т. е. после ее шлифования или пескоструйной обработки, то обработанную поверхность надо просто закрыть бумагой, но при этом не прикасаться к ней.
Различают два основных типа ремонта: косметический и конструкционный. Косметический ремонт заключается в выполнении сравнительно простых операций по замене наружного смоляного слоя (гелькоата) с последующим восстановлением формы детали и полированием методами, аналогичными применяемым в мастерских, где производится окрашивание автомобилей. Конструкционный ремонт уникален, так как в каждом случае возникают свои трудности, требующие различной последовательности операций и подхода. Но, безотносительно к этим различиям, новый материал всегда приклеивают к старому (исходному) стеклопластику, соблюдая при этом правила подготовки поверхностей.
Хороший ремонт может быть выполнен заменой слоев ткани или ровинга (рис. 13.8, в). По общему признанию, такой ремонт выглядит логичным: удаление сместившегося куска материала и укладка его на старое место в такое же положение, какое было до повреждения. Такой ремонт описан в технической литературе, но при этом прочность отреставрированного участка оказывается значительно ниже исходной. Лучший способ проведения конструкционного ремонта заключается в использовании куска нового материала, который должен быть введен в исходное изделие таким образом, чтобы прочность соединения была максимальной. Другими словами, новый материал должен быть уложен параллельно поверхности (рис. 13.8, г), так как в этом случае удается почти полностью избежать трудностей, связанных с неравномерным распределением смолы и отсутствием непрерывности в пограничном слое. Если заплата необязательно должна быть заделана заподлицо, можно рекомендовать закрыть поврежденный участок накладкой с напуском, сведя на конус выступающие края материала.
Максимальная прочность отремонтированных участков требуется в тех случаях, когда поверхность изделия находится под большим напряжением или сильно вибрирует, т. е. одной адгезионной прочности смолы может оказаться недостаточно и тогда применяют «анкерные винты» (рис. 13.8, д). При таком ремонте обычно шлифуют поверхность с уклоном от 10 : 1 до 12 : 1. Затем, как показано на рисунке, на наклонной поверхности детали просверливают несколько направляющих отверстий под винты, которые обычно применяют для крепления листовых металлов. После этого поверхность смачивают смолой и покрывают несколькими слоями пропитанных смолой стекломата и стеклоткани. Вставляют винты в отверстия, но не затягивают их, а заполняют полость оставшимся количеством стеклопластика. После отверждения ремонтируемый участок полируют до тех пор, пока его поверхность не сравняется с поверхностью всего исходного стеклопластика, и покрывают смесью смолы с катализатором и еще одним слоем стекломата, выступающего на 50 ... 80 мм за края заплаты. В тех случаях, когда таким способом ремонтируют ту сторону изделия, которая покрыта наружным смоляным слоем, для отделки используется оборудование, применяемое при ремонте кузовов автомобилей.