RU2176954C1 - Device for repair of items of polymeric materials - Google Patents
Device for repair of items of polymeric materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176954C1 RU2176954C1 RU2000106773/12A RU2000106773A RU2176954C1 RU 2176954 C1 RU2176954 C1 RU 2176954C1 RU 2000106773/12 A RU2000106773/12 A RU 2000106773/12A RU 2000106773 A RU2000106773 A RU 2000106773A RU 2176954 C1 RU2176954 C1 RU 2176954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- hole
- repair
- damage
- cover plate
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства и ремонта изделий из полимерных материалов, преимущественно листов или монолитных панелей с односторонним подходом, например панелей крыла самолета. The invention relates to a technology for the production and repair of products from polymeric materials, mainly sheets or monolithic panels with a one-sided approach, for example, aircraft wing panels.
Известен способ ремонта стенок контейнеров, представляющих собой трехслойную конструкцию с оболочками из листового стеклопластика и средней частью из древесины (патент ФРГ N 2758892 кл. В 32 В 35/00). A known method of repairing the walls of containers, which is a three-layer structure with shells of fiberglass sheet and a middle part of wood (German patent N 2758892 class. 32 32 35/00).
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 жидкая эпоксидная смола холодного отверждения. Ремонт панелей с односторонним подходом (например, панелей крыла) способом заливки жидкой смолой дефектного участка невозможен ввиду отсутствия опоры снизу. Осуществление ремонта таким способом нижних панелей крыла также не представляется возможным. In accordance with this method, the damaged material is cut out of the defective shell in the form of a rectangle with bevels at the edges. In the formed recess, the bottom of which is the wooden part of the wall, a cold-cured liquid epoxy resin is poured flush with the outer surface of the fiberglass shell. Repair of panels with a one-sided approach (for example, wing panels) by pouring a defective area with liquid resin is not possible due to the lack of support from below. Carrying out repairs in this way the lower wing panels is also not possible.
Известно техническое решение способа ремонта изделий из полимерных материалов, включающего определение границ зоны повреждения, вырезание поврежденной зоны с образованием сквозного отверстия и накладки соответствующей формы, вклеивание последней в зону повреждения с соблюдением режима давления и нагрева (а.с. СССР N 1359142, кл.5 В 29 C 73/26, опубл. 1987 г.). A technical solution is known for repairing products made of polymeric materials, including determining the boundaries of the damage zone, cutting out the damaged zone with the formation of a through hole and lining of the corresponding shape, gluing the latter into the damage zone in compliance with the pressure and heating regime (AS USSR No. 1359142, class. 5 B 29 C 73/26, publ. 1987).
Но такой способ ремонта изделий из полимерных материалов возможен, если дефекты имеют небольшие размеры. Для обработки дефектных зон требуется набор специальных инструментов нескольких типоразмеров и только круглых очертаний. Кроме того, существует вероятность не совсем плотного прилегания краев накладки к краям поврежденной зоны объекта из-за погрешности обработки их соответствующими сферическими поверхностями инструментов. But such a method of repairing products made of polymer materials is possible if the defects are small. To process defective areas, a set of special tools of several sizes and only round shapes is required. In addition, there is a likelihood that the edges of the patch do not fit snugly against the edges of the damaged area of the object due to an error in processing with their respective spherical surfaces of the tools.
Известен и другой способ ремонта изделий из полимерных материалов, при котором определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону с образованием сквозного отверстия, изготавливают накладку из последовательно наложенных друг на друга слоев клеевого препрега соответствующей формы и вклеивают последние в зону повреждения изделия с соблюдением режима нагрева и давления (патент RU 2039655, кл. B 29 C 73/14, B 32 B 1/10, опубл. 1995 г. ). There is another method for repairing products made of polymeric materials, in which the boundaries of the damage zone are determined, the damaged zone is cut out with the formation of a through hole, a patch is made of successive layers of adhesive prepreg of the corresponding shape and glued to the damaged zone of the product in compliance with the heating mode and pressure (patent RU 2039655, class B 29 C 73/14, B 32 B 1/10, publ. 1995).
К недостаткам этого способа ремонта следует отнести заданный разработчиками угол скоса кромок отверстий в дефектной зоне обшивки (35-45o), являющийся для предложенного способа определяющим фактором, существенно отличающийся от общепринятой оптимальной величины (3o), полученной опытным и расчетным путем. Фрезеровка паза в заполнителе с таким углом скоса для установки дополнительных накладок к верхней и нижней обшивкам приведет к разрушению заполнителя вблизи края отверстия на значительной площади, а накладки с такими скосами для верхней и нижней обшивок, изготовленные заранее или собранные из слоев препрега в зоне ремонта, вставить внутрь панели невозможно. В этой связи теряет смысл основополагающий тезис разработчиков о введении внутренних ремонтных накладок для верхней и нижней обшивки. Взамен накладок, предлагаемых разработчиками, в технологии ремонта полимерных материалов, разработанной в США более 20 лет назад, предусмотрено небольшое утолщение заплат в зоне ремонта за счет нескольких дополнительных слоев препрега.The disadvantages of this repair method include the angle specified by the developers of the bevel angle of the holes in the defective skin zone (35-45 o ), which is the determining factor for the proposed method, which significantly differs from the generally accepted optimal value (3 o ) obtained experimentally and by calculation. Milling a groove in a filler with such a bevel angle for installing additional overlays to the upper and lower skins will lead to destruction of the filler near the edge of the hole over a considerable area, and overlays with such bevels for the upper and lower skins made in advance or assembled from prepreg layers in the repair zone, cannot be inserted into the panel. In this regard, the fundamental thesis of developers about the introduction of internal repair linings for the upper and lower skin is losing its meaning. Instead of overlays offered by the developers, the technology for repairing polymeric materials developed in the USA more than 20 years ago provides for a slight thickening of patches in the repair zone due to several additional layers of prepreg.
Технический результат настоящего изобретения состоит в простоте выполнения способа, эффективности выполнения ремонта любых размеров на агрегатах любой толщины. The technical result of the present invention consists in the simplicity of the method, the effectiveness of the repair of any size on units of any thickness.
Технический результат достигается за счет того, что в способе ремонта изделий из полимерных материалов размер каждого последующего слоя клеевого препрега выбирают меньше предыдущего на величину нахлеста, а среднюю часть накладки, располагаемую в сквозной части отверстия, предварительно отверждают путем нагрева и сжатия посредством тарированной струбцины вне ремонтной зоны, а при вклеивании накладки в зону повреждения ее укладывают минимальными слоями вниз, при этом края накладки, оставшиеся неотвержденными, выступающие за контур сквозного отверстия, укладывают на поверхность скоса отверстия в зоне повреждения. The technical result is achieved due to the fact that in the method of repairing products made of polymeric materials, the size of each subsequent layer of adhesive prepreg is selected to be smaller than the previous one by the amount of overlap, and the middle part of the lining located in the through part of the hole is pre-cured by heating and compression using a calibrated clamp outside the repair zone, and when gluing the lining in the damage zone, it is laid down with minimal layers, while the edges of the lining, remaining uncured, protruding beyond the well contour a hole, laid on the surface of the bevel of the hole in the damage zone.
Более подробно ремонт поврежденной поверхности показан на чертежах, где:
на фиг. 1 показан дефект и контур вырезки;
на фиг. 2 - вырезка конической поверхности по краю дефектной зоны;
на фиг. 3 - шаблон для вырезания слоев накладки;
на фиг. 4 - вырезанные слои накладки;
на фиг. 5 - отверждение средней части накладки;
на фиг. 6 - узел А фиг. 5;
на фиг. 7 - вклеивание накладки в ремонтируемую зону изделия.In more detail, repair of a damaged surface is shown in the drawings, where:
in FIG. 1 shows a defect and a contour of a notch;
in FIG. 2 - cutting a conical surface along the edge of the defective zone;
in FIG. 3 - template for cutting layers of overlays;
in FIG. 4 - cut out layers of the lining;
in FIG. 5 - curing of the middle part of the lining;
in FIG. 6 - node A of FIG. 5;
in FIG. 7 - gluing the lining in the repaired area of the product.
Способ заключается в следующем. The method is as follows.
Определяют место повреждения и его границы 1 (фиг. 1), после чего в поврежденной зоне вырезают сквозное отверстие по намеченному контуру 1 (фиг. 2) с образованием вокруг отверстия конической поверхности 2, например, с помощью абразивного круга 3, укрепленного в пневмодрели 4. Размечают и вырезают по шаблонам из плотной бумаги 5 (фиг. 3) слои клеевого препрега 6 накладки, причем каждый последующий слой должен быть меньше предыдущего на величину нахлеста Δ, вычисляемую по формуле
Δ = L/n,
где L - длина скоса выемки в панели;
n - определяется соотношением толщины ремонтируемой панели к толщине монослоя препрега.The place of damage and its boundaries 1 (Fig. 1) are determined, after which a through hole is cut out in the damaged area along the outlined contour 1 (Fig. 2) with the formation of a
Δ = L / n,
where L is the length of the bevel of the recess in the panel;
n - is determined by the ratio of the thickness of the repaired panel to the thickness of the prepreg monolayer.
Количество слоев препрега определяют из соотношения
n =Tp/tm,
где Tp - толщина ремонтируемой панели;
tm - толщина монослоя ткани, являющейся основой клеевого препрега.The number of prepreg layers is determined from the ratio
n = T p / t m ,
where T p is the thickness of the repaired panel;
t m is the thickness of the monolayer of fabric, which is the basis of the adhesive prepreg.
Вырезанные слои препрега укладывают на антиадгезионной пленке 7 (фиг. 4), помещенной на подложке из алюминиевого сплава 8, причем слои располагают от большего к меньшему с обеспечением равномерного нахлеста слоев. После сборки накладки поверх наименьшего слоя укладывают антиадгезионную пленку 9 (фиг.5), накрывают прокладкой 10 из алюминиевого сплава. Далее среднюю часть накладки, располагаемую в сквозном отверстии, предварительно отверждают путем нагрева и сжатия посредством тарированной струбцины 11 вне ремонтной зоны. В тарированной струбцине наименьшие слои обращены к нагревателю 12. Нагрев контролируется с помощью термопары 13, помещенной между прокладкой 10 и антиадгезионной пленкой 9 (фиг. 6). Вследствие низкой теплопроводности слоев клеевого препрега 6 распространение тепла вне зоны нагрева не происходит. The cut out prepreg layers are placed on a release film 7 (Fig. 4) placed on an
Величина усилия сжатия слоев препрега 6 накладки в струбцине 11 регулируется и соответствует давлению формования полимерного материала в автоклаве. Происходит отверждение средней части накладки, причем размер отвержденного участка превышает или равен размеру сквозного отверстия в дефектной зоне. The magnitude of the compression force of the layers of the
Далее накладку укладывают в поврежденную зону 1 изделия 14 (фиг.7) минимальными слоями вниз, обеспечивают подачу давления воздушным мешком 15 через теплоизолятор 16 и нагреватель 17. При этом края накладки, оставшиеся неотвержденными, выступающие за контур сквозного отверстия, укладывают па поверхность скоса отверстия зоны повреждения и проводят вклеивание накладки в поврежденный участок изделия. Края накладки вследствие низкой теплопроводности полимеров, оставшиеся неотвержденными, легко, без подгонки и зазоров, прилегают к поверхности скосов отверстия в поврежденной зоне. Вклеивание накладки может выполняться также с использованием вакуумного мешка. Next, the overlay is laid in the damaged area 1 of the product 14 (Fig. 7) with the minimum layers downward, providing pressure with the
Реализация заявленного способа позволяет производить ремонт дефектов любых размеров с высокой эффективностью. Implementation of the claimed method allows the repair of defects of any size with high efficiency.
Предлагаемый способ ремонта изделий из полимерных материалов позволяет без демонтажа и вывода из строя объекта осуществлять ремонт известными средствами с использованием простой оснастки. Способ обеспечивает высокоточный подбор слоев препрега и оптимальные прочностные характеристики отремонтированного участка поверхности объекта. The proposed method of repairing products made of polymeric materials allows, without dismantling and disabling the facility, to carry out repairs by known means using simple equipment. The method provides a high-precision selection of the prepreg layers and optimal strength characteristics of the repaired area of the object surface.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000106773/12A RU2176954C1 (en) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | Device for repair of items of polymeric materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000106773/12A RU2176954C1 (en) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | Device for repair of items of polymeric materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2176954C1 true RU2176954C1 (en) | 2001-12-20 |
Family
ID=20232069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000106773/12A RU2176954C1 (en) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | Device for repair of items of polymeric materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176954C1 (en) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA016284B1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-03-30 | Игорь Юрьевич Девятловский | Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding |
RU2458795C1 (en) * | 2008-06-27 | 2012-08-20 | Мишлен Решерш Э Текник С.А. | Patch comprising reinforcing elements with step-shifted ends |
US8714219B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-05-06 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Integrated tire section repair |
US8720510B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-05-13 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Patch having reinforcements with staggered ends |
US8784588B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-07-22 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Damaged reinforcement ending preparation for tire repairs |
RU2551288C2 (en) * | 2010-10-30 | 2015-05-20 | Мишлен Решерш Э Текник С.А. | Depth marking tool for tyre repair |
US9126309B2 (en) | 2010-11-30 | 2015-09-08 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Profiled plane abrading tool for tire repairs |
US9352438B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-05-31 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Balanced abrading tool and methods for abrading |
US9561628B2 (en) | 2010-10-29 | 2017-02-07 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Flexible guide for tire repair |
RU2637253C2 (en) * | 2015-03-25 | 2017-12-01 | Ильдар Гаязович Кильдебаев | Method of repair the items from thermoplastic materials |
US10035313B2 (en) | 2007-11-29 | 2018-07-31 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Tire repair patch |
RU2694352C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-07-11 | Публичное Акционерное Общество "Воронежское акционерное самолетостроительное общество" | Method of repairing articles from polymer composite materials |
RU2723868C1 (en) * | 2019-07-30 | 2020-06-17 | Виктор Семенович Виленц | Method of repairing articles from polymer composite materials with one-side access to repair area |
RU2740214C1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-01-12 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Method of repairing articles from polymer composite materials |
RU2756744C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-10-05 | Виктор Семенович Виленц | Method for repairing long-dimensional damages of large-sized structures from composite materials |
RU2815201C1 (en) * | 2023-09-13 | 2024-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Method of repairing large-size cellular non-tight structures from composite materials |
-
2000
- 2000-03-21 RU RU2000106773/12A patent/RU2176954C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Изготовление стеклопластиковых самолетных деталей методом контактного прессования. -М.: ВИАМ, 1967, с.19,29. * |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10035313B2 (en) | 2007-11-29 | 2018-07-31 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Tire repair patch |
RU2458795C1 (en) * | 2008-06-27 | 2012-08-20 | Мишлен Решерш Э Текник С.А. | Patch comprising reinforcing elements with step-shifted ends |
US8714219B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-05-06 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Integrated tire section repair |
US8720510B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-05-13 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Patch having reinforcements with staggered ends |
US8784588B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-07-22 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Damaged reinforcement ending preparation for tire repairs |
US9561628B2 (en) | 2010-10-29 | 2017-02-07 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Flexible guide for tire repair |
RU2551288C2 (en) * | 2010-10-30 | 2015-05-20 | Мишлен Решерш Э Текник С.А. | Depth marking tool for tyre repair |
US9126309B2 (en) | 2010-11-30 | 2015-09-08 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Profiled plane abrading tool for tire repairs |
US9878424B2 (en) | 2010-11-30 | 2018-01-30 | Compagnie Générale Des Établissements Michelin | Profiled plane abrading tool for tire repairs |
EA016284B1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-03-30 | Игорь Юрьевич Девятловский | Method of restoring articles from thermoplastic polymer material by a method of extrusion welding |
US9352438B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-05-31 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Balanced abrading tool and methods for abrading |
RU2637253C2 (en) * | 2015-03-25 | 2017-12-01 | Ильдар Гаязович Кильдебаев | Method of repair the items from thermoplastic materials |
RU2694352C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-07-11 | Публичное Акционерное Общество "Воронежское акционерное самолетостроительное общество" | Method of repairing articles from polymer composite materials |
RU2723868C1 (en) * | 2019-07-30 | 2020-06-17 | Виктор Семенович Виленц | Method of repairing articles from polymer composite materials with one-side access to repair area |
RU2740214C1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-01-12 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Method of repairing articles from polymer composite materials |
RU2756744C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-10-05 | Виктор Семенович Виленц | Method for repairing long-dimensional damages of large-sized structures from composite materials |
RU2815201C1 (en) * | 2023-09-13 | 2024-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Method of repairing large-size cellular non-tight structures from composite materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2176954C1 (en) | Device for repair of items of polymeric materials | |
JP6124561B2 (en) | Composite repair methods | |
EP0839635B1 (en) | Repair of composite laminates | |
JP4964961B2 (en) | Method for manufacturing a panel formed of a thermoplastic composite | |
EP1851039B1 (en) | Single vacuum debulk composite panel repair | |
US4267147A (en) | Method for producing fiber reinforced structure components | |
US20050191919A1 (en) | Method for the fabrication of a former for manufacture of composite articles and manufacture and repair of composite articles using said former | |
CN107283872B (en) | A kind of ply sequence and manufacturing method of electronic racing car monocoque body | |
US20060198980A1 (en) | Method and apparatus for repairing a composite article | |
US4721593A (en) | Process for molding and curing a composite skin-stiffeners assembly | |
EP0904929B1 (en) | Method for forming a caul plate during moulding of a part | |
EP0591223A1 (en) | Embossed vacuum bag, method for making a composite structure using said bag | |
RU2412816C2 (en) | Method of overhauling composite structure with three linings and two inner layers | |
JP2011500401A (en) | Composite block and method of reinforcing composite block | |
KR20180036487A (en) | Three dimensional printing apparatus and three dimensional printing method thereof | |
CN105290616B (en) | Surface treatment method for metal material and force sensor | |
US7981241B2 (en) | Method for forming a feature in a piece of composite material | |
US4671837A (en) | Process for forming composite molds to be used in the manufacture of composite parts | |
US7368073B2 (en) | Repair method | |
US20060027308A1 (en) | Method and apparatus for curing patches on composite structures having complex substrates | |
RU2412815C2 (en) | Method of repairing composite structure outer envelopment | |
JP7036694B2 (en) | Repair patch and composite repair method | |
US10946600B1 (en) | Composite structure repair methods incorporating a lattice core material | |
JP2022162971A (en) | Method for repairing composite material using pre-cured plug | |
US10322531B2 (en) | Method for producing high pressure laminates (HPL) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040322 |