उन्नत कंपोजिट हैंडआउट（Ⅷ）: कंपोजिट सामग्री का इलाज और कंपोजिट हनीकॉम्ब सैंडविच की मरम्मत

1 मिश्रित सामग्री का इलाज

इलाज चक्र समय, तापमान और दबाव के चक्र हैं जिनका उपयोग थर्मोसेट रेजिन सिस्टम या प्रीप्रेग को ठीक करने के लिए किया जाता है। मरम्मत को ठीक करना उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि मूल भाग सामग्री को ठीक करना। धातु की मरम्मत के विपरीत जहां सामग्री पूर्वनिर्मित होती है, समग्र मरम्मत के लिए तकनीशियनों को सामग्री बनाने की आवश्यकता होती है। इसमें सभी भंडारण, प्रसंस्करण और गुणवत्ता नियंत्रण कार्य शामिल हैं। विमान रखरखाव के लिए बहाली चक्र सामग्री भंडारण से शुरू होता है। अनुचित तरीके से संग्रहीत सामग्रियां पुनर्स्थापन के लिए उपयोग किए जाने से पहले ही ठीक होने लगेंगी। सभी समय, तापमान और आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए और दस्तावेजीकरण किया जाना चाहिए। मरम्मत किए जाने वाले हिस्से के लिए सही मरम्मत चक्र निर्धारित करने के लिए विमान संरचनात्मक मरम्मत मैनुअल का संदर्भ लें।

1.1 कमरे के तापमान का इलाज

ऊर्जा बचत और पोर्टेबिलिटी की दृष्टि से कमरे के तापमान पर इलाज करना सबसे अधिक फायदेमंद है। कमरे के तापमान पर ठीक किए गए गीले ले-अप मरम्मत से मूल 250℉ (121 डिग्री) या 350-डिग्री (176.67 डिग्री) ठीक किए गए घटक की ताकत या स्थायित्व बहाल नहीं होता है और आमतौर पर गैर-महत्वपूर्ण घटकों पर गीले फाइबरग्लास ले-अप मरम्मत के लिए उपयोग किया जाता है। कमरे के तापमान पर मरम्मत को गर्म करके तेज किया जा सकता है। अधिकतम प्रदर्शन 150℉ (65.56 डिग्री) पर प्राप्त किया जाता है। लैमिनेट को मजबूत करने और हवा और वाष्पशील पदार्थों को बाहर निकलने का रास्ता प्रदान करने के लिए एक वैक्यूम बैग का उपयोग किया जा सकता है।

1.2 उच्च तापमान का इलाज

सभी प्रीप्रेग्स को उच्च तापमान चक्रों का उपयोग करके ठीक किया जाता है। कुछ गीली प्लाई मरम्मत मरम्मत की ताकत बढ़ाने और इलाज प्रक्रिया को तेज करने के लिए ऊंचे इलाज चक्र का उपयोग करती हैं। इलाज करने वाले ओवन और हॉट बॉन्डर्स लैमिनेट को मजबूत करने और हवा और वाष्पशील पदार्थों को बाहर निकलने का रास्ता प्रदान करने के लिए वैक्यूम बैग का उपयोग करते हैं। आटोक्लेव लैमिनेट को मजबूत करने के लिए वैक्यूम और सकारात्मक दबाव का उपयोग करते हैं और हवा और वाष्पशील पदार्थों को बाहर निकलने का मार्ग प्रदान करते हैं। अधिकांश हीटर इलाज चक्र को चलाने के लिए प्रोग्रामयोग्य कंप्यूटर नियंत्रण का उपयोग करते हैं। ऑपरेटर उपलब्ध इलाज चक्रों के मेनू से चयन कर सकता है या अपना स्वयं का कार्यक्रम लिख सकता है।

थर्मोकपल को मरम्मत के पास रखा जाता है और वे हीटिंग यूनिट को तापमान प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं। कंपोजिट के लिए विशिष्ट इलाज तापमान 250℉ (121 डिग्री) या 350℉ (176.67 डिग्री) हैं। ओवन या आटोक्लेव में ठीक किए गए बड़े हिस्से का तापमान इलाज चक्र के दौरान ओवन या आटोक्लेव के तापमान से भिन्न हो सकता है क्योंकि वे हीट सिंक की तरह काम करते हैं। उचित इलाज के लिए भाग का तापमान सबसे महत्वपूर्ण है, इसलिए भाग के तापमान की निगरानी और नियंत्रण के लिए भाग पर थर्मोकपल लगाए जाते हैं। ओवन या आटोक्लेव तापमान को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला ओवन या आटोक्लेव वायु तापमान जांच हमेशा भाग के इलाज के तापमान को निर्धारित करने के लिए एक विश्वसनीय उपकरण नहीं होता है। यदि भाग या उपकरण हीट सिंक के रूप में कार्य कर रहा है, तो ओवन का तापमान और भाग का तापमान बहुत भिन्न हो सकता है।

उच्च तापमान उपचार चक्र में कम से कम तीन भाग होते हैं।

-तैयार करना:हीटिंग यूनिट एक निर्धारित तापमान पर गर्म होती है, आमतौर पर 3℉ (-16.1 डिग्री) और 5℉ (-15 डिग्री) प्रति मिनट के बीच।

-होल्डिंग:हीटिंग इकाई पूर्व निर्धारित अवधि के लिए तापमान बनाए रखती है।

-ठंडा करना:हीटिंग यूनिट एक निर्धारित तापमान पर ठंडी होती है। ठंडा करने का तापमान आमतौर पर 5℉ प्रति मिनट से कम होता है। जब हीटिंग यूनिट 125℉ से नीचे गिरती है, तो भाग को अलग किया जा सकता है। आटोक्लेव के साथ भागों को ठीक करते समय, दरवाजा खोलने से पहले आटोक्लेव में दबाव को कम करना सुनिश्चित करें। जैसा कि चित्र 53 में दिखाया गया है।

चित्र 53: आटोक्लेव इलाज प्रक्रिया

इलाज की प्रक्रिया लैमिनेट पर गर्मी और दबाव लगाकर पूरी की जाती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, राल नरम होकर बहने लगती है। कम तापमान पर बहुत कम प्रतिक्रिया होती है। इस दौरान किसी भी अस्थिर संदूषक, जैसे हवा या पानी, को वैक्यूम के माध्यम से लैमिनेट से निकाला जाता है। लैमिनेट को दबाव, आमतौर पर वैक्यूम (वायुमंडलीय दबाव) लगाकर संकुचित किया जाता है; आटोक्लेव अतिरिक्त दबाव लागू करता है, आमतौर पर 50 - 100 पीएसआई जैसे-जैसे तापमान अंतिम इलाज तापमान तक पहुंचता है, प्रतिक्रिया की दर काफी बढ़ जाती है और राल जेल-कठोर होने लगती है। अंतिम इलाज पर रखने से राल को इलाज खत्म करने और वांछित संरचनात्मक गुण प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।

2 कम्पोजिट हनीकॉम्ब सैंडविच की मरम्मत

वर्तमान एयरोस्पेस मिश्रित घटकों का एक बड़ा हिस्सा क्षति ग्रस्त हल्के सैंडविच संरचनाओं का है। चूंकि सैंडविच संरचनाएं पतले पैनलों के साथ बंधी हुई संरचनाएं होती हैं, इसलिए सैंडविच संरचनाओं की क्षति की मरम्मत आमतौर पर बॉन्डिंग द्वारा की जाती है।

सैंडविच हनीकॉम्ब संरचनाओं की मरम्मत सबसे आम पैनल सामग्री जैसे ग्लास फाइबर, कार्बन फाइबर और केवलर® के समान तकनीकों का उपयोग करती है। केवलर की मरम्मत आमतौर पर ग्लास फाइबर से की जाती है। जैसा कि चित्र 54 में दिखाया गया है।

चित्र 54: हनीकॉम्ब सैंडविच संरचनाओं की विशिष्ट मरम्मत

2.1 क्षति का वर्गीकरण

अल्पावधि मरम्मत ताकत की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है लेकिन समय या उड़ान चक्र द्वारा सीमित होती है। मरम्मत के जीवन के अंत में, मरम्मत को हटा दिया जाना चाहिए और प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। अस्थायी मरम्मत से घटक की आवश्यक मजबूती बहाल हो सकती है। हालाँकि, यह मरम्मत घटक के आवश्यक स्थायित्व को बहाल नहीं करेगी। इसलिए, इसके अलग-अलग निरीक्षण अंतराल या तरीके हैं। स्थायी मरम्मत एक ऐसी मरम्मत है जो घटक की आवश्यक ताकत और स्थायित्व को बहाल करती है। मरम्मत में मूल घटक के समान ही निरीक्षण विधियां और अंतराल हैं।

2.2 सैंडविच संरचना स्टैक कोर को सूक्ष्म क्षति (पैकिंग और पॉटिंग मरम्मत)

एनकैप्सुलेशन मरम्मत का उपयोग 0.5 इंच से कम सैंडविच हनीकॉम्ब संरचनाओं की क्षति की मरम्मत के लिए किया जा सकता है। कुछ ताकत बहाल करने के लिए छत्ते की सामग्री को जगह पर छोड़ा जा सकता है या हटाया जा सकता है और पॉटिंग कंपाउंड से भरा जा सकता है। इनकैप्सुलेटेड मरम्मत से हिस्से की पूरी ताकत बहाल नहीं होती है।

पॉटिंग कंपाउंड आमतौर पर एक एपॉक्सी से भरा इंसुलेटिंग ग्लास, फेनोलिक या प्लास्टिक माइक्रोस्फीयर, कपास, एक मिक्सर या अन्य सामग्री होता है। पॉटिंग कंपोजिट का उपयोग सजावटी मरम्मत किनारों और त्वचा पैनलों के लिए भराव के रूप में भी किया जा सकता है। पॉटिंग कंपाउंड का उपयोग लेमिनेटेड हनीकॉम्ब पैनलों में बोल्ट और स्क्रू के लिए हार्ड पॉइंट के रूप में भी किया जाता है। पॉटिंग कंपोजिट मूल कोर से भारी है, जो उड़ान नियंत्रण संतुलन को प्रभावित कर सकता है। मरम्मत के वजन की गणना की जानी चाहिए और एसआरएम द्वारा निर्दिष्ट उड़ान नियंत्रण वजन और संतुलन सीमा से तुलना की जानी चाहिए।

2.3 एक या दोनों तरफ के पैनल को नुकसान, जिसके प्रतिस्थापन और मरम्मत की आवश्यकता है

नोट: निम्नलिखित चरण केवल संदर्भ के लिए हैं और इन्हें सभी मरम्मत विधियों पर सीधे लागू नहीं माना जाना चाहिए।

चरण 1: क्षति का निरीक्षण करें

क्षति का निर्धारण करने के लिए पतले लैमिनेट्स का दृश्य निरीक्षण और टक्कर परीक्षण किया जा सकता है। मोटे लैमिनेट्स के लिए अधिक गहराई वाले एनडीआई तरीकों की आवश्यकता होती है, जैसे कि अल्ट्रासोनिक निरीक्षण, जैसा कि चित्र 55 में दिखाया गया है। क्षति के आसपास पानी, तेल, ईंधन, गंदगी, या अन्य विदेशी पदार्थ के प्रवेश की जाँच करें। पानी का पता एक्सरे, बैकलाइट या नमी डिटेक्टर से लगाया जा सकता है।

चित्र 55: नॉकआउट परीक्षण तकनीक

चरण 2: क्षतिग्रस्त क्षेत्र से पानी निकालें

भाग की मरम्मत करने से पहले हनीकॉम्ब कोर से पानी निकालना होगा। जैसा कि चित्र 56 में दिखाया गया है, यदि पानी नहीं हटाया गया, तो यह उच्च तापमान उपचार चक्र के दौरान उबल जाएगा और पैनल कोर का विस्तार करेगा, जिससे अधिक क्षति होगी। हनीकॉम्ब कोर में पानी अधिक ऊंचाई पर कम तापमान पर भी जम सकता है, जिससे पैनल उखड़ सकते हैं।

चित्र 56: भागों को सुखाने के लिए वैक्यूम बैगिंग विधि

चरण 3: क्षति हटाएँ

भाग के क्षतिग्रस्त क्षेत्र को गोल कोनों, या गोल या अंडाकार आकार के साथ एक चिकने आकार में ट्रिम करें। क्षतिग्रस्त परतों, कोर या आसपास की सामग्री को नुकसान न पहुँचाएँ। यदि कोर भी क्षतिग्रस्त है, तो कोर को कोर त्वचा के समान आकार में ट्रिम करें। जैसा कि चित्र 57 में दिखाया गया है।

चित्र 57: कोर क्षति को दूर करना

चरण 4: क्षतिग्रस्त क्षेत्र को प्रीसेट करना

साफ किए गए नुकसान के चारों ओर एक समान टेपर से रेत लगाने के लिए एक नरम डिस्क सैंडर या रोटरी पैड सैंडर का उपयोग करें। कुछ निर्माता एक टेपर अनुपात देते हैं, जैसे 1:40, जबकि अन्य एक टेपर दूरी निर्दिष्ट करते हैं, जैसे कि प्रत्येक परत के लिए मौजूदा टेपर दूरी का 1-इंच ओवरलैप। टेपर बॉर्डर से कम से कम 1 इंच बड़े क्षेत्र में प्रवाहकीय कोटिंग सहित बाहरी फिनिश को हटा दें। सूखी संपीड़ित हवा और हूवर से सभी रेत और धूल हटा दें। क्षतिग्रस्त क्षेत्र को अनुमत विलायक से भीगे साफ कपड़े से साफ करें। जैसा कि चित्र 58 में दिखाया गया है।

चित्र 58: मरम्मत क्षेत्र को रेतना

चरण 5: हनीकॉम्ब कोर (गीली परत) स्थापित करें

प्रतिस्थापन कोर को चाकू से काटें। कोर प्लग मूल कोर के समान प्रकार, ग्रेड और गुणवत्ता के होने चाहिए। कोर कोशिकाओं को आसपास की सामग्री के छत्ते के समान दिशा में उन्मुख किया जाना चाहिए। प्लग को उचित लंबाई तक काटा जाना चाहिए और किसी अनुमोदित क्लीनर से विलायक से साफ किया जाना चाहिए।

गीली परत की मरम्मत के लिए, क्षतिग्रस्त त्वचा की आंतरिक सतह के लिए उपयुक्त बुने हुए कपड़े की दो परतें काटें। कपड़े की परतों को राल से भिगोएँ और छेद में रखें। कोर के चारों ओर जलसेक यौगिक का उपयोग करें और इसे छेद में रखें। प्रीप्रेग मरम्मत के लिए, छेद में फिट करने के लिए चिपकने वाली फिल्म का एक टुकड़ा काटें और रुकावट के चारों ओर फोम चिपकने वाला उपयोग करें। प्लग को छेद के किनारों को छूना चाहिए। रुकावट के मूल कोर को मूल प्राइमेड सामग्री के साथ संरेखित करें। वैक्यूम बैग से क्षेत्र की मरम्मत करें और ओवन, आटोक्लेव या गर्म कंबल का उपयोग करके प्रतिस्थापन कोर को ठीक करें। गीली प्लाई की मरम्मत को कमरे के तापमान पर 150℉ (65.56 डिग्री) तक ठीक किया जा सकता है। प्रीप्रेग मरम्मत को 250℉ (121 डिग्री) या 350℉ (176.67 डिग्री) पर ठीक किया जाना चाहिए। आमतौर पर, प्रतिस्थापन कोर को पैच से ठीक करने के बजाय एक अलग चक्र में ठीक किया जाता है। ठीक होने के बाद, रुकावट को आसपास के क्षेत्र के साथ रेत से साफ करना चाहिए। यह चित्र 59 में दिखाया गया है।

चित्र 59: कोर रिप्लेसमेंट

चरण 6: मरम्मत परतें तैयार करें और स्थापित करें

सही मरम्मत सामग्री और मरम्मत के लिए आवश्यक परतों की संख्या के लिए मरम्मत मैनुअल देखें। आमतौर पर, मूल रूप से स्थापित परत से एक परत अधिक स्थापित करें। परत की मोटाई को सही आकार और ओरिएंटेशन में काटें। मरम्मत परत की मोटाई उसी दिशा में स्थापित की जानी चाहिए जिस दिशा में मरम्मत की जा रही मूल परत है। गीली परत की मरम्मत के लिए परत को रेज़िन से संसेचित करें या प्रीप्रेग से बैकिंग सामग्री को हटा दें। परतें आमतौर पर न्यूनतम लेअप प्रथम टेपर लेअप अनुक्रम का उपयोग करके बिछाई जाती हैं। जैसा कि चित्र 60 में दिखाया गया है।

चित्र 60: पैच इंस्टालेशन

चरण 7: वैक्यूम बैगिंग से मरम्मत

एक बार जब फ़र्श सामग्री अपनी जगह पर आ जाए, तो हवा निकालने के लिए वैक्यूम बैग इंस्टालेशन का उपयोग करें और मरम्मत के लिए दबाव डालें। वैक्यूम बैग स्थापना निर्देशों के लिए चित्र 61 देखें।

चित्र 61: वैक्यूम उपचार

चरण 8: मरम्मत को ठीक करना

वांछित मरम्मत चक्र के दौरान मरम्मत करें। गीले फुटपाथ की मरम्मत को कमरे के तापमान पर ठीक किया जा सकता है। इलाज में तेजी लाने के लिए तापमान को 150℉ (65.56 डिग्री) तक बढ़ाया जा सकता है। ऊंचे इलाज चक्र के दौरान प्रीप्रेग मरम्मत को ठीक करने की आवश्यकता होती है। मरम्मत के लिए विमान से निकाले गए घटकों को गर्म कमरे, ओवन या आटोक्लेव में ठीक किया जा सकता है जैसा कि चित्र 62 में दिखाया गया है। गर्म कंबल का उपयोग विमान की मरम्मत के लिए किया जाता है।

ठीक होने के बाद संपुटित सामग्री को हटा दें और मरम्मत का निरीक्षण करें। मरम्मत गड्ढों, फफोले और राल लाभ या हानि के क्षेत्रों से मुक्त होनी चाहिए। एक चिकनी सतह देने के लिए मरम्मत पैच को सैंडपेपर से हल्के से रेतें जिससे रेशों को नुकसान न हो। सतह उपचार और प्रवाहकीय कोटिंग (प्रकाश तरंग प्रतिरोधी) लागू करें।

चित्र 62: ठीक की गई मरम्मत

चरण 9: पोस्ट-मरम्मत निरीक्षण

मरम्मत की मोटाई का निरीक्षण करने के लिए आमतौर पर एक दृश्य, टैप या अल्ट्रासोनिक निरीक्षण का उपयोग किया जाता है। यदि दोष पाए जाते हैं, तो मरम्मत किए गए पैच को हटा दिया जाता है। यह चित्र 63 में दिखाया गया है।

चित्र 63: मरम्मत के बाद जाँच करें

यदि उड़ान नियंत्रण पैनल की मरम्मत की गई थी, तो संतुलन जांच करें और सुनिश्चित करें कि मरम्मत किया गया उड़ान नियंत्रण पैनल एसआरएम की सीमा के भीतर है। ऐसा करने में विफलता के परिणामस्वरूप उड़ान नियंत्रण में गड़बड़ी हो सकती है और उड़ान सुरक्षा से समझौता हो सकता है।

करने के लिए जारी

स्रोत "कम्पोजिट्स फ्रंटियर" सार्वजनिक वेबसाइट