RU2664620C1 - Polymer composite materials three-layer panels repairing method - Google Patents

Polymer composite materials three-layer panels repairing method Download PDF

Info

Publication number
RU2664620C1
RU2664620C1 RU2017136888A RU2017136888A RU2664620C1 RU 2664620 C1 RU2664620 C1 RU 2664620C1 RU 2017136888 A RU2017136888 A RU 2017136888A RU 2017136888 A RU2017136888 A RU 2017136888A RU 2664620 C1 RU2664620 C1 RU 2664620C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
bearing
layers
middle layer
load
Prior art date
Application number
RU2017136888A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Федонюк
Андрей Владимирович Задумов
Сергей Дмитриевич Козлов
Марина Николаевна Бирюкова
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2017136888A priority Critical patent/RU2664620C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2664620C1 publication Critical patent/RU2664620C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B5/00—Hulls characterised by their construction of non-metallic material
    • B63B5/24—Hulls characterised by their construction of non-metallic material made predominantly of plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B71/00—Designing vessels; Predicting their performance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: shipbuilding.
SUBSTANCE: invention relates to the field of plastic shipbuilding, and concerns the load-bearing three-layer panels of polymer composite materials (PCM) with a middle layer of foam repair. Disclosed is the PCM load-bearing three-layer panels with a middle layer of foam plastic repairing method, which includes the damaged bearing and middle layers removal from the damage area, cutting of the bearing layers edges and successive restoration of the lower bearing, middle and upper bearing layers. Cutting of the lower bearing layer edges is carried out from the outside and after the tooling installation on the middle layer side, its reconstruction by means of the cover plate over molding. To restore the middle layer, the tooling is installed from the upper bearing layer side to the damage area at the level of the undamaged middle layer and the foamed polyurethane foam aggregate pouring into the resulting cavity between the lower bearing layer, and its subsequent curing.
EFFECT: proposed PCM three-layer panels repair method from enables reduction in labor intensity and repair cost while ensuring the repaired structure strength and reliability.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области пластмассового судостроения и касается вопроса ремонта несущих трехслойных панелей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) со средним слоем из пенопласта.The invention relates to the field of plastic shipbuilding and relates to the issue of repairing load-bearing three-layer panels of polymer composite materials (PCM) with a middle layer of foam.

Известен способ ремонта трехслойной конструкции, когда после удаления поврежденных несущих и среднего слоев к неповрежденным несущим слоям механически крепят опорные планки из металла, к которым также механически крепят восстановленные несущие слои, а образовавшуюся полость заполняют жидкой вспененной смолой, содержащей мелкие пузырьки (US Patent, No 6770349 В2, В32В 3/00, Aug. 3,2004).There is a known method of repairing a three-layer structure, when after removing damaged bearing and middle layers, support strips of metal are mechanically attached to intact bearing layers, to which restored bearing layers are also mechanically attached, and the resulting cavity is filled with a liquid foam resin containing small bubbles (US Patent, No 6770349 B2, B32B 3/00, Aug. 3,2004).

Известен способ ремонта трехслойной конструкции, при котором после удаления поврежденных несущих слоев и среднего слоя в виде монолитного заполнителя производится разделка кромок несущих слоев, восстановление нижнего несущего слоя, при этом разделка его кромок и восстановление осуществляется изнутри. Производится установка нового среднего слоя, и его крепление к нижнему несущему и неповрежденному среднему слоям и восстановление верхнего несущего слоя наформовкой накладки (Marine composites. Second edition - Eric Greene associates, 1999, стр. 297) - прототип.A known method of repairing a three-layer structure, in which, after removing the damaged bearing layers and the middle layer in the form of a monolithic aggregate, the edges of the bearing layers are cut, the lower supporting layer is restored, and its edges are cut and restored from the inside. The installation of a new middle layer, and its fastening to the lower bearing and undamaged middle layers and restoration of the upper bearing layer by overlay molding (Marine composites. Second edition - Eric Greene associates, 1999, p. 297) is a prototype.

Однако разделка кромок нижнего несущего слоя изнутри накладывает ограничения на габариты накладки или ведет к необходимости удаления среднего слоя большей площади, что ведет к снижению надежности ремонта и увеличению стоимости его проведения.However, the cutting of the edges of the lower bearing layer from the inside imposes restrictions on the dimensions of the lining or leads to the need to remove the middle layer of a larger area, which leads to a decrease in the reliability of the repair and an increase in the cost of carrying it out.

Кроме того, для установки нового среднего слоя необходимо вырезать элемент точных размеров, соответствующих размерам подготовленной полости, и соединить его с нижним несущим и неповрежденным средним слоями путем заполнения зазора между ними клеевым составом, в качестве которого может выступать связующее. Поскольку качество такого соединения проконтролировать достаточно сложно, то это ведет к снижению надежности и увеличению трудоемкости проведения ремонта.In addition, to install a new middle layer, it is necessary to cut out an element of exact dimensions corresponding to the dimensions of the prepared cavity, and connect it to the lower bearing and intact middle layers by filling the gap between them with an adhesive composition, which can act as a binder. Since the quality of such a connection is difficult to control, this leads to a decrease in reliability and an increase in the complexity of the repair.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и стоимости проведения ремонта при одновременном обеспечении прочности и надежности отремонтированной конструкции не ниже уровня неповрежденной конструкции.The objective of the invention is to reduce the complexity and cost of repairs while ensuring the strength and reliability of the repaired structure is not lower than the level of the intact structure.

Это достигается тем, что известный способ ремонта несущих трехслойных панелей из полимерных композиционных материалов со средним слоем из пенопласта включает в себя удаление поврежденных несущих и среднего слоев из района повреждения, разделку кромок несущих слоев и последовательное восстановление нижнего несущего, среднего и верхнего несущего слоев. По изобретению разделка кромок нижнего несущего слоя осуществляется снаружи, и после установки оснастки со стороны среднего слоя производится его восстановление путем наформовки накладки. Для восстановления среднего слоя производится установка оснастки со стороны верхнего несущего слоя на район повреждения на уровне неповрежденного среднего слоя, заливка в образовавшуюся полость между нижним несущим слоем и оснасткой вспененного пенополиуретанового заполнителя и его последующее отверждение.This is achieved by the fact that the known method of repairing load-bearing three-layer panels of polymer composite materials with a middle layer of foam includes removing the damaged load-bearing and middle layers from the damage area, cutting the edges of the load-bearing layers and sequential restoration of the lower load-bearing, middle and upper load-bearing layers. According to the invention, the cutting of the edges of the lower supporting layer is carried out from the outside, and after installing the equipment from the side of the middle layer, it is restored by molding the lining. To restore the middle layer, the equipment is installed from the side of the upper bearing layer to the damage area at the level of the intact middle layer, pouring into the formed cavity between the lower bearing layer and the snap-in foam polyurethane filler and its subsequent curing.

Накладки для восстановления несущих наружного и внутреннего слоев имеют толщину на 1-2 мм больше толщины исходных несущих слоев и выполнены с перекроем на эти слои, величина которого должна составлять не менее 2 толщин трехслойной панели.Pads for restoring the supporting outer and inner layers have a thickness of 1-2 mm greater than the thickness of the original bearing layers and are made with overlapping these layers, the value of which should be at least 2 thicknesses of the three-layer panel.

Кроме того, плотность восстановленного среднего слоя должна быть не меньше плотности неповрежденного среднего слоя.In addition, the density of the recovered middle layer should be not less than the density of the intact middle layer.

Разделка кромок нижнего несущего слоя и его восстановление снаружи позволяет обеспечить более прочное и надежное соединение за счет большей площади контакта накладки с неповрежденным несущим слоем и снижает стоимость проведения ремонта. Восстановление среднего слоя путем установки оснастки со стороны верхнего несущего слоя на район повреждения на уровне неповрежденного среднего слоя и заливки в образовавшуюся полость между нижним несущим слоем и оснасткой вспененного пенополиуретанового заполнителя и его последующее отверждение обеспечивает соединение восстановленного среднего слоя с неповрежденным и несущими слоями без применения клеевого состава и снижает трудоемкость проведения ремонта.Cutting the edges of the lower bearing layer and restoring it from the outside allows for a more durable and reliable connection due to the larger contact area of the lining with the undamaged carrier layer and reduces the cost of repairs. The restoration of the middle layer by installing equipment on the side of the upper bearing layer on the damaged area at the level of the intact middle layer and pouring it into the cavity between the lower bearing layer and the snap-in foam polyurethane filler and its subsequent curing ensures the connection of the restored middle layer with intact and bearing layers without the use of adhesive composition and reduces the complexity of the repair.

Накладки для восстановления несущих наружного и внутреннего слоев, имеющие толщину на 1-2 мм больше толщины исходных несущих слоев и выполненные с перекроем на эти слои, величина которого должна составлять не менее 2 толщин трехслойной панели, а также использование восстановленного среднего слоя плотностью не меньше плотности неповрежденного среднего слоя, обеспечивают прочность и жесткость отремонтированного участка трехслойной панели не ниже неповрежденной части панели.Pads for the restoration of the supporting outer and inner layers, having a thickness of 1-2 mm greater than the thickness of the original bearing layers and made with overlapping these layers, the value of which should be at least 2 thicknesses of the three-layer panel, as well as the use of the restored middle layer with a density of at least density intact middle layer, provide strength and rigidity of the repaired section of the three-layer panel is not lower than the undamaged part of the panel.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками, где представлены:The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:

- поврежденный участок трехслойной панели и его поперечное сечение (фиг. 1);- the damaged area of the three-layer panel and its cross section (Fig. 1);

- поперечное сечение трехслойная панель с удаленными поврежденными несущими и средним слоями и разделанными кромками неповрежденных несущих слоев (фиг. 2);- cross section of a three-layer panel with removed damaged bearing and middle layers and the cut edges of the undamaged bearing layers (Fig. 2);

- поперечное сечение поврежденного участка трехслойной панели с установленной оснасткой и восстановленным нижним несущим слоем (фиг. 3);- the cross section of the damaged section of the three-layer panel with the installed equipment and the restored lower bearing layer (Fig. 3);

- поперечное сечение поврежденного участка трехслойной панели с установленной оснасткой и восстановленным средним слоем (фиг. 4);- the cross section of the damaged section of the three-layer panel with installed equipment and a restored middle layer (Fig. 4);

- поперечное сечение отремонтированного участка трехслойной панели (фиг. 5).- the cross section of the repaired section of the three-layer panel (Fig. 5).

Предлагаемый способ ремонта несущих трехслойных панелей из ПКМ включает удаление из панели 1 (фиг. 1), состоящей из нижнего 2 и верхнего 4 несущих и среднего 3 слоев, поврежденного участка 5 и разделку кромок несущих нижнего 2 и верхнего 4 несущих слоев снаружи панели 1 (фиг. 2). После установки оснастки 6 со стороны среднего слоя 3 производится восстановление нижнего несущего слоя 2 путем наформовки накладки 7 (фиг. 3). При этом толщина накладки 7 принимается на 1-2 мм больше толщины, чем исходный нижний несущий слой 2, а также накладка 7 выполнена с перекроем на неповрежденный нижний несущий слой 2, величина которого должна составлять не менее 2 толщин трехслойной панели 1. После отверждения накладки 7, оснастка 6 удаляется.The proposed method of repairing the supporting three-layer panels from PCM involves removing from the panel 1 (Fig. 1), consisting of the lower 2 and upper 4 bearing and middle 3 layers, the damaged section 5 and cutting edges of the supporting lower 2 and upper 4 bearing layers outside the panel 1 ( Fig. 2). After installing the snap-in 6 from the side of the middle layer 3, the lower supporting layer 2 is restored by molding the lining 7 (Fig. 3). In this case, the thickness of the lining 7 is taken 1-2 mm more than the thickness of the original lower bearing layer 2, and the lining 7 is redrawn to the intact lower bearing layer 2, the value of which should be at least 2 thicknesses of the three-layer panel 1. After curing the lining 7, snap 6 is removed.

Далее, для восстановления среднего слоя 3 панели 1 производится установка оснастки 8 со стороны верхнего несущего слоя 4 на уровне неповрежденного среднего слоя 3 и заливка в образовавшуюся полость между накладкой 7 на нижний несущий слой и оснасткой 8 вспененного пенополиуретанового заполнителя 9 и его последующее отверждение (фиг. 4). В оснастке 8 имеются минимум два отверстия 10. Через одно отверстие производится заливка вспененного пенополиуретанового заполнителя 9, а через другое осуществляется контроль заполнения полости под оснасткой и вспенивания заполнителя 9. После отверждения заполнителя 9 оснастка 8 удаляется.Further, to restore the middle layer 3 of panel 1, snap 8 is installed from the side of the upper carrier layer 4 at the level of the intact middle layer 3 and filling in the cavity between the patch 7 on the lower carrier layer and the snap 8 of the foamed polyurethane foam aggregate 9 and its subsequent curing (Fig. . four). The snap-in 8 has at least two openings 10. Through one hole, the foamed polyurethane foam aggregate 9 is poured, and through the other, the cavity is filled under the snap-in and the foaming agent is foamed 9. After the aggregate 9 has cured, the snap-in 8 is removed.

Восстановление верхнего несущего слоя 4 производится наформовкой накладки 11, при этом толщина накладки 11 принимается на 1-2 мм больше толщины исходного верхнего несущего слоя 4, а также накладка 11 выполнена с перекроем на неповрежденный верхний несущий слой 4, величина которого должна составлять не менее 2 толщин трехслойной панели 1 (фиг. 5).The restoration of the upper carrier layer 4 is carried out by overlaying the lining 11, while the thickness of the lining 11 is taken 1-2 mm greater than the thickness of the original upper bearing layer 4, and the lining 11 is made with overlapping on the intact upper bearing layer 4, the value of which should be at least 2 the thickness of the three-layer panel 1 (Fig. 5).

Таким образом, предлагаемый способ ремонта обеспечивает снижение трудоемкости и стоимости проведения ремонта при одновременном обеспечении прочности и надежности отремонтированной конструкции не ниже уровня неповрежденной конструкции.Thus, the proposed method of repair reduces the complexity and cost of repairs while ensuring the strength and reliability of the repaired structure is not lower than the level of the intact structure.

Claims (3)

1. Способ ремонта несущих трехслойных панелей из полимерных композиционных материалов со средним слоем из пенопласта, включающий в себя удаление поврежденных несущих и среднего слоев из района повреждения, разделку кромок несущих слоев, последовательное восстановление нижнего несущего, среднего и верхнего несущего слоев, отличающийся тем, что разделка кромок нижнего несущего слоя осуществляется снаружи и после установки оснастки со стороны среднего слоя производится его восстановление путем наформовки накладки, а для восстановления среднего слоя производится установка оснастки со стороны верхнего несущего слоя на район повреждения на уровне неповрежденного среднего слоя и заливка в образовавшуюся полость между нижним несущим слоем и оснасткой вспененного пенополиуретанового заполнителя и его последующее отверждение.1. A method of repairing load-bearing three-layer panels of polymer composite materials with a middle layer of foam, including the removal of damaged load-bearing and middle layers from the damage area, cutting the edges of the load-bearing layers, sequential restoration of the lower load-bearing, middle and upper load-bearing layers, characterized in that the cutting of the edges of the lower supporting layer is carried out from the outside and after installing the equipment from the side of the middle layer, it is restored by molding the lining, and to restore the middle layer, installation of the snap-in from the side of the upper bearing layer to the damage area at the level of the intact middle layer is made and filling in the cavity between the lower bearing layer and the snap-in foam polyurethane filler and its subsequent curing. 2. Способ ремонта по п. 1, отличающийся тем, что накладки для восстановления несущих наружного и внутреннего слоев имеют толщину на 1-2 мм больше толщины исходных несущих слоев и выполнены с перекроем на эти слои, величина которого должна составлять не менее 2 толщин трехслойной панели.2. The repair method according to claim 1, characterized in that the linings for restoring the supporting outer and inner layers have a thickness of 1-2 mm greater than the thickness of the original bearing layers and are cut with these layers, the value of which should be at least 2 three-layer thicknesses panels. 3. Способ ремонта по п. 1, отличающийся тем, что восстановленный средний слой имеет плотность не меньше плотности неповрежденного среднего слоя.3. The repair method according to claim 1, characterized in that the restored middle layer has a density not less than the density of the intact middle layer.
RU2017136888A 2017-10-20 2017-10-20 Polymer composite materials three-layer panels repairing method RU2664620C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136888A RU2664620C1 (en) 2017-10-20 2017-10-20 Polymer composite materials three-layer panels repairing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136888A RU2664620C1 (en) 2017-10-20 2017-10-20 Polymer composite materials three-layer panels repairing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2664620C1 true RU2664620C1 (en) 2018-08-21

Family

ID=63286783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017136888A RU2664620C1 (en) 2017-10-20 2017-10-20 Polymer composite materials three-layer panels repairing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2664620C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793585C1 (en) * 2021-12-28 2023-04-04 Федеральное государственное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") Method for repairing products made of polymer composite materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2039655C1 (en) * 1992-03-16 1995-07-20 Алесковский Сергей Львович Method of reconditioning the highly charged three-layer structures made of composite material
US6770349B2 (en) * 1999-07-30 2004-08-03 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Sandwich structure and method of repairing the same
WO2008090145A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-31 Airbus Operations Gmbh Localized working of reinforced foam materials and sandwich component
US20110030878A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-10 Airbus Operations Gmbh Method and a spraying device for the repair of a sandwich plate
WO2015079146A1 (en) * 2013-11-28 2015-06-04 Aircelle Method for repairing sandwich panels made of composite materials involving the creation of a core or of a mould using stereolithography

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2039655C1 (en) * 1992-03-16 1995-07-20 Алесковский Сергей Львович Method of reconditioning the highly charged three-layer structures made of composite material
US6770349B2 (en) * 1999-07-30 2004-08-03 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Sandwich structure and method of repairing the same
WO2008090145A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-31 Airbus Operations Gmbh Localized working of reinforced foam materials and sandwich component
US20110030878A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-10 Airbus Operations Gmbh Method and a spraying device for the repair of a sandwich plate
WO2015079146A1 (en) * 2013-11-28 2015-06-04 Aircelle Method for repairing sandwich panels made of composite materials involving the creation of a core or of a mould using stereolithography

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793585C1 (en) * 2021-12-28 2023-04-04 Федеральное государственное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") Method for repairing products made of polymer composite materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6030483A (en) Method of forming laminates using a tessellated core
EP3243647B1 (en) Method and apparatus to remove gas and vapor from a panel for a decorative layer
RU2412816C2 (en) Method of overhauling composite structure with three linings and two inner layers
CN109124430B (en) Integral bathroom waterproof chassis and manufacturing method thereof
KR101471302B1 (en) Complex water-proof layer and method for constructing the same layer
KR101059736B1 (en) The waterproof construction method which uses the non-exposure rooftop waterproof construction method crack prevention sheet and that crack prevention sheet
US9409358B2 (en) Composite structure core crush prevention
KR102410842B1 (en) Waterproof sheet for exterior of concrete or structure with ease of on-site construction
RU2664620C1 (en) Polymer composite materials three-layer panels repairing method
US10577760B2 (en) Joint forms and associated techniques for repairing and sealing concrete expansion joints
KR101258180B1 (en) Bridge expansion joint repairing method
US8567146B2 (en) Method and apparatus for repairing concrete
RU2412815C2 (en) Method of repairing composite structure outer envelopment
RU2459706C2 (en) Local processing of reinforced foam plastics and laminar article
KR101743401B1 (en) Concrete waterproofing method using a synthetic rubber waterproofing composition
JP4377846B2 (en) Gutter repair method
JP4072908B2 (en) Repair method of steel structure
US9579855B2 (en) Secondary groove for work piece retention during machining
KR101557941B1 (en) Method of waterproofing construction for rooftop of building
KR101798580B1 (en) Waterproof sheet integrally constructing to concrete structure and waterproof method using thereof
CN110125606A (en) A kind of metal structure holes damaged composite material bonding repair method
JP2000087354A (en) Pit and construction method thereof
JP2006291668A (en) Viewing of deterioration situation with age of concrete structure and net for preventing concrete piece drop
JP4873298B2 (en) Repair method for concrete structures
US20160075104A1 (en) Anchored multi-layer liner system for waste water system rehabilitation