RU2740214C1 - Method of repairing articles from polymer composite materials - Google Patents
Method of repairing articles from polymer composite materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740214C1 RU2740214C1 RU2020111356A RU2020111356A RU2740214C1 RU 2740214 C1 RU2740214 C1 RU 2740214C1 RU 2020111356 A RU2020111356 A RU 2020111356A RU 2020111356 A RU2020111356 A RU 2020111356A RU 2740214 C1 RU2740214 C1 RU 2740214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- composite materials
- polymer composite
- repairing
- repair
- Prior art date
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
- B29C73/04—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 using preformed elements
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства, ремонта и обслуживания изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) и может применяться в отраслях машиностроения, транспорта, строительства, энергетики для повышения прочности и ресурса конструкций из композиционных полимерных и металло-полимерных материалов.The invention relates to the field of production, repair and maintenance of products made of polymer composite materials (PCM) and can be used in the fields of mechanical engineering, transport, construction, energy to increase the strength and service life of structures made of composite polymer and metal-polymer materials.
Снижение массы конструкции, как инструмент повышения экономической эффективности летательных аппаратов, является одной из приоритетных задач развития современной авиационной техники. В контексте решения данной проблемы при создании новых самолетов все более широкое применение находят полимерные композиционные материалы. За рубежом объем использования ПКМ в конструкции планера современных летательных аппаратов (ЛА) достигает 50% по весу, например, Boeing 787 (США) - 50%, Airbus А380 (Европа)- 30%, Airbus А350 (Европа) - 50%.Reducing the weight of the structure, as a tool for increasing the economic efficiency of aircraft, is one of the priority tasks in the development of modern aviation technology. In the context of solving this problem, polymer composite materials are increasingly used in the creation of new aircraft. Abroad, the use of PCM in the airframe design of modern aircraft reaches 50% by weight, for example, Boeing 787 (USA) - 50%, Airbus A380 (Europe) - 30%, Airbus A350 (Europe) - 50%.
При разработке конкурентоспособных конструкций из ПКМ существенную роль играет создание эффективной и безопасной конструкции после проведения штатного типового ремонта агрегатов по условиям статической и усталостной прочности.In the development of competitive structures made of PCM, an essential role is played by the creation of an efficient and safe structure after standard standard repair of units under the conditions of static and fatigue strength.
Для проведения ремонтно-восстановительных работ широко применяются две технологии ремонта [Ривин Г.Л. Ремонт конструкций из полимерных композиционных материалов. Учебное пособие // Министерство образования Российской федерации Ульяновский Государственный технический университет летательных аппаратов - 2000 г. - 77 С; Войсковой ремонт авиационной техники // М., Военное издательство - 1991 г. - С. 250-259; Care and repair of advanced composites. Second edition / Keith B. Armstrong, L. Graham Bevan, William F. Cole II // Warrendale, USA - 2005 - 639P.; Joining and Repair of Composite Structures / Keith T. Kedward, Hyonny Kim // West Conshohocken, PA, USA - 2004 - 216 P.]:For carrying out repair and restoration work, two repair technologies are widely used [Rivin G.L. Repair of structures made of polymer composite materials. Textbook // Ministry of Education of the Russian Federation Ulyanovsk State Technical University of Aircraft - 2000 - 77 C; Military repair of aviation equipment // M., Military publishing house - 1991 - pp. 250-259; Care and repair of advanced composites. Second edition / Keith B. Armstrong, L. Graham Bevan, William F. Cole II // Warrendale, USA - 2005 - 639P .; Joining and Repair of Composite Structures / Keith T. Kedward, Hyonny Kim // West Conshohocken, PA, USA - 2004 - 216 P.]:
- ремонт с применением клеевых технологий;- repair using adhesive technologies;
- клее-механический ремонт с использованием механического крепежа.- glue-mechanical repair using mechanical fasteners.
Обе технологии ремонта имеют свои достоинства и недостатки с точки зрения их прочностных свойств, трудоемкости, массовой эффективности и возможности одно-двустороннего доступа к ремонтируемой зоне.Both repair technologies have their advantages and disadvantages in terms of their strength properties, labor intensity, mass efficiency and the possibility of one-two-way access to the repaired area.
При проведении клее-механического ремонта поврежденную зону удаляют механически, затем производят ремонт в виде установки накладок из металлического сплава либо из композиционного материала с последующим ее закреплением при помощи металлического крепежа (болты, заклепки). Его особенности:When carrying out glue-mechanical repair, the damaged area is removed mechanically, then the repair is carried out in the form of installing linings from a metal alloy or from a composite material, followed by its fastening using metal fasteners (bolts, rivets). Its features:
- данный тип ремонта обладает наименьшей массовой эффективностью, т.к. для ремонта применяется металлический крепеж и накладки;- this type of repair has the lowest mass efficiency, because for repairs, metal fasteners and linings are used;
- при сквозных повреждениях возможен односторонний доступ к ремонтируемой зоне изделия;- in case of through damage, one-way access to the repaired area of the product is possible;
- пониженная трудоемкость;- reduced labor intensity;
- недостаточная жесткость крепления ремонтирующего элемента, в связи с чем необходимо обеспечить его плотную посадку за счет заполнения зазоров в крепеже с применением клеевых композиций с высокими прочностными характеристиками.- insufficient rigidity of fastening of the repair element, in connection with which it is necessary to ensure its tight fit by filling the gaps in the fastener using adhesive compositions with high strength characteristics.
Ремонт с применением клеевых технологий заключается в послойном удалении поврежденной зоны в виде обратного конуса с углом от 3° до 10° и дальнейшем восстановлении конструкционной целостности детали за счет укладки и пропитки инфузионным связующим восстанавливающих слоев углеткани. Его особенности:Repair using glue technologies consists in layer-by-layer removal of the damaged area in the form of an inverse cone with an angle of 3 ° to 10 ° and further restoration of the structural integrity of the part by laying and impregnating the restoring layers of carbon fabric with an infusion binder. Its features:
- данный тип ремонта обладает наибольшей массовой эффективностью;- this type of repair has the highest mass efficiency;
- при сквозных повреждениях необходим двусторонний доступ к ремонтируемой зоне изделия;- in case of through damage, two-way access to the repaired area of the product is required;
- связан с высокой трудоемкостью;- associated with high labor intensity;
- большой масштаб задействованной зоны детали при проведении ремонта (при размере повреждения 30-35 мм и толщине детали 3 мм - зона послойной выборки около 130 мм);- a large scale of the involved area of the part during the repair (with a damage size of 30-35 mm and a part thickness of 3 mm - a layer-by-layer sampling area of about 130 mm);
- не обладает постоянным качеством результатов, при неразрушающем контроле (УЗК) обнаружены значительные несплошности в ремонтируемой зоне (непроклей, отслоения и избыток связующего), характер и масштаб данных дефектов имеет стохастический характер, что ведет к непредсказуемым разрушающим нагрузкам при эксплуатации, а также к потере несущей способности отремонтированной обшивки при меньших действующих напряжениях;- does not have a constant quality of results, during non-destructive testing (UST) significant discontinuities were found in the repaired area (non-adhesion, delamination and excess binder), the nature and scale of these defects is of a stochastic nature, which leads to unpredictable destructive loads during operation, as well as to loss bearing capacity of the repaired casing at lower effective stresses;
- ремонт увеличивает массу детали из ПКМ на 17-20 г.- repair increases the mass of the PCM part by 17-20 g.
Известен способ ремонта тонкостенных конструкций, представленный в патенте RU 2181083 С2 от 10.04.2002 г. Изобретение относится к технологии производства и ремонта тонкостенных металлических или полимерных конструкций, преимущественно листов или монолитных панелей с односторонним подходом, например, листовых деталей автомобилей или самолетов. В соответствии с этим способом тонкостенных конструкций определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону. Изготавливают компенсирующую заплату из нескольких слоев препрега и смеси жидкого клея с наполнителем. Размер каждого последующего слоя, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста и заливают поврежденную зону эпоксидным клеем. Из первого слоя препрега образуют дно поврежденной зоны и частично его вдавливают внутрь конструкции. Заполняют полость дефекта смесью жидкого эпоксидного клея с наполнителем. Укладывают другие слои поверх смеси клея с наполнителем и образуют компенсирующую заплату. Реализация заявленного способа ремонта тонкостенных изделий позволяет производить ремонт дефектов.A known method of repairing thin-walled structures, presented in patent RU 2181083 C2 dated 04/10/2002, The invention relates to a technology for the production and repair of thin-walled metal or polymer structures, mainly sheets or monolithic panels with a one-sided approach, for example, sheet parts of cars or aircraft. In accordance with this method of thin-walled structures, the boundaries of the damaged zone are determined, the damaged zone is cut out. A compensating patch is made from several layers of prepreg and a mixture of liquid glue with a filler. The size of each subsequent layer, except for the first, is selected larger than the previous one by the amount of overlap and the damaged area is poured with epoxy glue. The bottom of the damaged area is formed from the first prepreg layer and partially pressed into the structure. The cavity of the defect is filled with a mixture of liquid epoxy glue with a filler. Place other layers on top of the glue / filler mixture and form a compensating patch. The implementation of the claimed method of repairing thin-walled products allows for the repair of defects.
Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость и дороговизна применяемого оборудования и материалов, низкое качество ремонтных работ из-за сложности их выполнения (требуется высококвалифицированный специалист), а также невозможность контролировать качество проведенной работы без привлечения дополнительного оборудования и высококвалифицированного персонала для проведения неразрушающего контроля. Также рассматриваемый способ не позволяет восстановить жесткость отремонтированной зоны, что приводит к ее преждевременному разрушению в процессе эксплуатации со знакопеременным нагружением. Не обеспечивает достаточного качества ремонта, так как на краях слоев заплаты образуются высокие напряжения, приводящие к существенным, несовместным деформациям ремонтирующих слоев заплаты и ремонтируемой детали, что приводит к локальному отслоению внешнего края заплаты и, как следствие, преждевременному разрушение всей отремонтированной зоны.The disadvantages of this method are the high labor intensity and high cost of the equipment and materials used, the low quality of repair work due to the complexity of their implementation (a highly qualified specialist is required), as well as the inability to control the quality of the work performed without the involvement of additional equipment and highly qualified personnel for non-destructive testing. Also, the considered method does not allow restoring the rigidity of the repaired zone, which leads to its premature destruction during operation with alternating loading. It does not provide a sufficient quality of repair, since high stresses are formed at the edges of the patch layers, leading to significant, incompatible deformations of the repair layers of the patch and the part to be repaired, which leads to local peeling of the outer edge of the patch and, as a result, premature destruction of the entire repaired zone.
Аналогом является так же способ ремонта деталей с трещинами и пробоинами, представленный в патенте RU 2421314 С1 от 20.06.2011 г. В соответствии с этим способом поврежденную зону детали вырезают и формируют дно с образованием лунки, которую заполняют смесью жидкого эпоксидного клея с наполнителем. Поверх укладывают заплату. Осуществляют разделку кромок повреждения под углом 30-40°, зачищают поверхность детали и наносят на нее слой эпоксидной композиции, модифицированной полисульфоном, а дно полости образуют слоем стеклоткани, которую укладывают поверх слоя упомянутой эпоксидной композиции. Приведенный способ не позволяет восстановить жесткость отремонтированной зоны, что приводит к ее преждевременному разрушению в процессе эксплуатации со знакопеременным нагружением, а также может привести к снижению нагрузки, при которой произойдет местная потеря устойчивости отремонтированной детали.An analogue is the method for repairing parts with cracks and holes, presented in patent RU 2421314 C1 dated 20.06.2011. In accordance with this method, the damaged area of the part is cut out and the bottom is formed to form a hole, which is filled with a mixture of liquid epoxy glue with a filler. A patch is placed on top. The edges of the damage are cut at an angle of 30-40 °, the surface of the part is cleaned and a layer of an epoxy composition modified with polysulfone is applied to it, and the bottom of the cavity is formed with a layer of fiberglass, which is laid over the layer of the said epoxy composition. The above method does not allow restoring the rigidity of the repaired zone, which leads to its premature destruction during operation with alternating loading, and can also lead to a decrease in the load at which a local loss of stability of the repaired part occurs.
Наиболее близким аналогом заявленного технического решения является способ ремонта изделий из полимерных материалов, который представлен в патенте SU 1359142 А2 от 15.12.87 г. В соответствии с этим способом, проводят осмотр изделия, определяют место дефекта, определяют его границы, вырезают поврежденную зону и изготавливают ремонтирующую вставку и вклеивают последнюю в полученное отверстие. Обнаруженную поврежденную зону и ремонтирующую накладку обрабатывают сферическими инструментами. Диаметры инструментов больше диаметров, получаемых полости и накладки. Такая обработка обеспечивает вставку накладки в полость изделия без зазора и дополнительной подгонки. В рассмотренном способе не обеспечивается симметричная форма ремонтируемых деталей, т.к. выборка повреждения производится сферическим инструментом, это приводит к асимметричной форме обработанных кромок, что смещает центр жесткости тонкостенных деталей после проведения ремонта, не обеспечивается жесткое закрепление наружных слоев армирующего наполнителя детали из ПКМ, примыкающих к ремонтирующей вставке, что приведет к контакту материалов разной жесткости и возникновению местных форм потери устойчивости при нагружении детали.The closest analogue of the claimed technical solution is a method of repairing products made of polymeric materials, which is presented in patent SU 1359142 A2 dated December 15, 1987. In accordance with this method, the product is inspected, the location of the defect is determined, its boundaries are determined, the damaged area is cut and repair insert and glue the latter into the resulting hole. The detected damaged area and the repair patch are processed with spherical instruments. The diameters of the tools are larger than the diameters of the cavities and onlays obtained. This processing allows the insert to be inserted into the cavity of the product without clearance or additional adjustment. In the considered method, the symmetrical shape of the parts being repaired is not provided, since sampling of damage is performed with a spherical tool, this leads to an asymmetric shape of the machined edges, which displaces the center of stiffness of thin-walled parts after the repair, rigid fixation of the outer layers of the reinforcing filler of the PCM part adjacent to the repair insert is not ensured, which will lead to the contact of materials of different rigidity and the occurrence of local forms of buckling under loading of the part.
Основными недостатками всех выше рассмотренных способов является то, что:The main disadvantages of all the above methods are that:
- клеевой слой наносится только на поверхности соприкосновения деталей, но дефекты, микротрещины и другие повреждения, возникающие при изготовлении и в процессе эксплуатации конструкций из ПКМ, которые являются концентраторами напряжений, не залечиваются, а, следовательно, происходит преждевременное разрушение деталей от обработанных кромок;- the adhesive layer is applied only on the contact surfaces of the parts, but defects, microcracks and other damages arising during the manufacture and operation of structures made of PCM, which are stress concentrators, are not healed, and, therefore, premature destruction of parts from machined edges occurs;
- не обеспечивается демпфирование ударных нагрузок, в том числе, и при знакопеременном циклическом нагружении, что приведет к разрушению клеевого слоя и, как следствие, выдавливанию или исключению из работы ремонтирующей вставки из зоны ремонта.- damping of shock loads is not ensured, including under alternating cyclic loading, which will lead to the destruction of the adhesive layer and, as a result, squeeze out or exclude from the repair insert from the repair zone.
Техническим результатом изобретения является: обеспечение восстановления эксплуатационных прочностных характеристик изделий из ПКМ после проведения ремонтно-восстановительных работ сквозных ударных или требующих полного удаления производственных повреждений; повышение надежности и ремонтопригодности конструкций из ПКМ; снижение эксплуатационных затрат на техническое обслуживание и ремонт деталей и узлов из ПКМ; обеспечение усталостной долговечности и герметичности и неразборности применяемого соединения в отремонтированной детали; минимальное нарушение обводообразующих поверхностей летательных аппаратов.The technical result of the invention is: ensuring the restoration of the operational strength characteristics of products made of PCM after carrying out repair and restoration work of through shock or production damages requiring complete removal; increasing the reliability and maintainability of PCM structures; reduction of operating costs for maintenance and repair of PCM parts and assemblies; ensuring fatigue life and tightness and indestructibility of the used joint in the repaired part; minimal violation of the bypass-forming surfaces of aircraft.
Технический результат достигается тем, что в способе ремонта изделий из полимерных композиционных материалов, включающем нахождение места дефекта, определение его границ, вырезание поврежденной зоны, изготовление ремонтирующей вставки и ее установку вместо вырезанной поврежденной зоны изделия, при вырезании поврежденной зоны образуют сквозное отверстие, ремонтирующую вставку изготавливают в виде разрезного распорного кольца, состоящего не менее чем из 4 секций, с внешней поверхностью, профилированной для охвата поверхности ремонтируемого изделия с внешней, внутренней и торцевой сторон по границе вырезанной поврежденной зоны, в которую устанавливают заглушку с распором кольца.The technical result is achieved by the fact that in the method of repairing products made of polymer composite materials, including finding the location of the defect, determining its boundaries, cutting out the damaged area, making a repair insert and installing it instead of the cut out damaged area of the product, when cutting out the damaged area, a through hole is formed that repairs the insert are made in the form of a split spacer ring, consisting of at least 4 sections, with an outer surface profiled to cover the surface of the product being repaired from the outer, inner and end sides along the border of the cut damaged zone, into which the plug is installed with the ring spacer.
Распирание разрезного профилированного кольца обеспечивают тем, что резьбу на внутренней поверхности кольца выполняют с большим средним диаметром, либо внутренней поверхности кольца и на заглушке выполняют коническую резьбу, внутрь распорного кольца вставляют предварительно охлажденную заглушку с резьбой или с кольцевой проточкой для фиксации, которая при повышении ее температуры расширяется. Разрезное профилированное кольцо и заглушку устанавливают с использованием клеевой композиции. Ремонтирующую вставку возможно изготовить из близкого по податливости к углепластику материала, например, титанового сплава.The expansion of the split profiled ring is ensured by the fact that the thread on the inner surface of the ring is made with a large average diameter, or the inner surface of the ring and on the plug is made a tapered thread, a precooled plug with a thread or with an annular groove is inserted into the spacer ring for fixing, which, when it increases temperature expands. The split profiled ring and plug are installed using an adhesive composition. The repairing insert can be made of a material similar in flexibility to carbon fiber, for example, a titanium alloy.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания примера выполнения заявленного устройства с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of an exemplary embodiment of the claimed device using the drawings, which show:
Фиг. 1 - схематичное изображение предлагаемого способа ремонта на примере ремонта повреждения в детали из ПКМ.FIG. 1 is a schematic representation of the proposed repair method using the example of repairing damage to a PCM part.
Фиг. 2 - Схема проведенного ремонта с С-образным профилем в разрезеFIG. 2 - Diagram of the performed repair with a C-shaped profile in section
Фиг. 3 - Схема проведенного ремонта с П-образным профилем в разрезеFIG. 3 - Diagram of the repair performed with a U-shaped profile in section
Фиг. 4 - Результаты расчета максимального разрушающего напряжения по сечению от величины натяга 8 (определение допустимого значения величины натяга 5).FIG. 4 - The results of calculating the maximum breaking stress over the section from the value of interference 8 (determination of the permissible value of the value of interference 5).
Фиг. 5 - Фотоизображения образцов с проведенным ремонтом после испытания на остаточную прочность.FIG. 5 - Photographs of the samples with the carried out repair after the test for residual strength.
Фиг. 6 - Несущая способность образца, полученная в эксперименте и при расчете МКЭ, где: а) исходная панель, б) с отверстием, в) отремонтированная.FIG. 6 - Load bearing capacity of the sample obtained in the experiment and in the calculation of the FEM, where: a) the original panel, b) with a hole, c) repaired.
Способ ремонта изделий из ПКМ заключается в нахождении поврежденной зоны, определении ее границ, вырезании поврежденной зоны с образованием сквозного отверстия, заполнении удаленной поврежденной области (Фиг. 1) в детали из ПКМ 1 ремонтирующей вставкой, состоящей из: разрезанного не менее чем на четыре сегмента кольца 2, устанавливаемой с натягом центральной вставки 3, натяг обеспечивает распор разрезного кольца. Вставку устанавливают по резьбе с припуском или предварительно охладив с размером линейного расширения при нагреве до нормальной температуры, выбранным в диапазоне до 0.05 мм, согласно результатам проведенных расчетов (Фиг. 4), припуск создает натяг δ 4, позволяющий обеспечить плотное, без зазорное прилегание внешней поверхности разрезного профилированного кольца 2 к поверхности ремонтируемой детали из ПКМ 1. С-образный (фиг.2) или П-образный (фиг. 3) профиль разрезного кольца обеспечивает увеличенную площадь соприкосновения ремонтирующих элементов, а также подкрепляет внешние слои композитной детали, что позволяет повысить критические напряжения их местной потери устойчивости. На соприкасающиеся поверхности ремонтируемой детали из ПКМ и разрезной вставки, а также разрезы 5 и на поверхности резьбового соединения 6 наносят клеевую композицию на основе эпоксидной смолы (конструкционные клеи - ВК-9, ВК-27 и т.п.). На ввинчивающейся центральной вставке 3 сделаны углубления 7 для использования ключа при ее завинчивании. Общее выступание ремонтирующей вставки над поверхностью ремонтируемой детали может быть ограничено 0.5 мм, что необходимо при ремонте обвоодообразующих поверхностей летательных аппаратов.The method of repairing products from PCM consists in finding the damaged area, determining its boundaries, cutting out the damaged area with the formation of a through hole, filling the remote damaged area (Fig. 1) in the parts from
Распор разрезного кольца обеспечивается за счет того, что резьбу на внутренней поверхности кольца выполняют с большим средним диаметром (резьба в натяг в соответствии с ГОСТ 4608-81 - Резьба метрическая. Посадки с натягом.), или выполняют коническую резьбу на разрезном кольце и вставке, или внутрь распорного кольца вставляют предварительно охлажденную заглушку с резьбой либо кольцевой проточкой для фиксации, которая при повышении ее температуры расширяется. В процессе сборки внешнее разрезное кольцо разжимается, обеспечивая равномерное давление на края ремонтной детали по контуру удаленной зоны. Внешний профиль поверхности разрезного кольца может варьироваться от дуги окружности - «С»-образная до "П"-образного в зависимости от толщины ремонтируемого пакета, удобства монтажа и размеров поврежденной (вырезаемой) зоны. Профиль внешней поверхности разрезного кольца обеспечивает увеличенную площадь соприкосновения ремонтирующей элементов, а также подкрепляет внешние слои композитной детали, что позволяет повысить критические напряжения их местной потери устойчивости. В процессе сборки наносится клеевая композиция (конструкционные клеи - ВК-9, ВК-27 и т.п.) на соприкасающиеся поверхности ремонтируемой детали из ПКМ и разрезной вставки, а также резьбу перед сборкой, является как смазкой для облегчения сборки ремонтной вставки, так и дополнительным фактором герметизации поврежденной зоны и фиксации соединения, также демпфирует ударные нагрузки, в том числе, при знакопеременном циклическом нагружении, снижает концентрации контактных и растягивающих напряжений на контуре вырезанной поврежденной зоны за счет устранения зазоров между ремонтируемой деталью и ремонтирующей вставкой, заполнения дефектов в изделиях из ПКМ, возникающих при их механической обработке.The spacer of the split ring is provided due to the fact that the thread on the inner surface of the ring is made with a large average diameter (thread in an interference fit in accordance with GOST 4608-81 - Thread metric. Fit with interference.), Or a tapered thread is made on the split ring and insert, or a precooled plug with a thread or an annular groove for fixing is inserted inside the spacer ring, which expands when its temperature rises. During assembly, the outer split ring expands, providing uniform pressure on the edges of the repair part along the contour of the removed zone. The outer profile of the surface of the split ring can vary from an arc of a circle - "C" -shaped to "P" -shaped, depending on the thickness of the package being repaired, ease of installation and the size of the damaged (cut) area. The profile of the outer surface of the split ring provides an increased contact area of the repair elements, and also reinforces the outer layers of the composite part, which makes it possible to increase the critical stresses of their local buckling. During the assembly process, an adhesive composition (structural adhesives - VK-9, VK-27, etc.) is applied to the contacting surfaces of the repaired part made of PCM and the split insert, as well as the thread before assembly, it is both a lubricant to facilitate assembly of the repair insert, and and an additional factor of sealing the damaged area and fixing the joint, also dampens shock loads, including, during alternating cyclic loading, reduces the concentration of contact and tensile stresses on the contour of the cut damaged area by eliminating gaps between the part being repaired and the repairing insert, filling defects in products from PCM arising from their machining.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020111356A RU2740214C1 (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Method of repairing articles from polymer composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020111356A RU2740214C1 (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Method of repairing articles from polymer composite materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2740214C1 true RU2740214C1 (en) | 2021-01-12 |
Family
ID=74183901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020111356A RU2740214C1 (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Method of repairing articles from polymer composite materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2740214C1 (en) |
Cited By (1)
| 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 (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1359142A1 (en) * | 1985-12-02 | 1987-12-15 | Военно-воздушная инженерная Краснознаменная академия им.проф.Н.Е.Жуковского | Method of repairing articles of polymeric materials |
| SU1705133A1 (en) * | 1990-04-04 | 1992-01-15 | Л.У.Фомин | Method of repairing punctured tyres |
| RU2039655C1 (en) * | 1992-03-16 | 1995-07-20 | Алесковский Сергей Львович | Method of reconditioning the highly charged three-layer structures made of composite material |
| US5928448A (en) * | 1997-11-01 | 1999-07-27 | Northrop Grumman Corporation | Dowel adhesive method for repair of ceramic matrix composites |
| RU2176954C1 (en) * | 2000-03-21 | 2001-12-20 | Виленц Виктор Семенович | Device for repair of items of polymeric materials |
| RU2181083C2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-04-10 | Виленц Виктор Семенович | Method for repairing thin-wall structures |
| WO2016030614A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Snecma | Repair of an assembly comprising a main body and a reinforcement |
-
2020
- 2020-03-19 RU RU2020111356A patent/RU2740214C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1359142A1 (en) * | 1985-12-02 | 1987-12-15 | Военно-воздушная инженерная Краснознаменная академия им.проф.Н.Е.Жуковского | Method of repairing articles of polymeric materials |
| SU1705133A1 (en) * | 1990-04-04 | 1992-01-15 | Л.У.Фомин | Method of repairing punctured tyres |
| RU2039655C1 (en) * | 1992-03-16 | 1995-07-20 | Алесковский Сергей Львович | Method of reconditioning the highly charged three-layer structures made of composite material |
| US5928448A (en) * | 1997-11-01 | 1999-07-27 | Northrop Grumman Corporation | Dowel adhesive method for repair of ceramic matrix composites |
| RU2176954C1 (en) * | 2000-03-21 | 2001-12-20 | Виленц Виктор Семенович | Device for repair of items of polymeric materials |
| RU2181083C2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-04-10 | Виленц Виктор Семенович | Method for repairing thin-wall structures |
| WO2016030614A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Snecma | Repair of an assembly comprising a main body and a reinforcement |
Cited By (2)
| 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 |
| RU217498U1 (en) * | 2022-07-11 | 2023-04-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Device for repairing holes in a composite material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chowdhury et al. | Static and fatigue testing bolted, bonded and hybrid step lap joints of thick carbon fibre/epoxy laminates used on aircraft structures | |
| Chowdhury et al. | Static and fatigue testing thin riveted, bonded and hybrid carbon fiber double lap joints used in aircraft structures | |
| EP2406063B1 (en) | Tapered patch for predictable bonded rework of composite structures | |
| US9393768B2 (en) | Discretely tailored multi-zone bondline for fail-safe structural repair | |
| Archer et al. | Repair of damaged aerospace composite structures | |
| US9604419B2 (en) | Oblong configuration for bonded patch | |
| Pierce et al. | Injection repair of composites for automotive and aerospace applications | |
| Prabhu et al. | Uniaxial tensile failure of multi-core asymmetric sandwich composite structures with bonded repair | |
| RU2740214C1 (en) | Method of repairing articles from polymer composite materials | |
| Hart-Smith | Adhesively bonded joints for fibrous composite structures | |
| RU2793585C1 (en) | Method for repairing products made of polymer composite materials | |
| Karatzas et al. | Experimental fatigue study of composite patch repaired steel plates with cracks | |
| RU2604114C1 (en) | Method of determining strength at cleavage of adhesive joint of cellular filler with skin in three-layer panel and device for its implementation | |
| Kruse et al. | Fatigue behaviour and damage tolerant design of bonded joints for aerospace application on Fibre Metal Laminates and composites | |
| Günther et al. | Composite repair for metallic aircraft structures development and qualification aspects | |
| Aglan et al. | Durability assessment of composite repairs bonded to aircraft structures | |
| Ratwani | Repair options for airframes | |
| Sandow et al. | Composite repair of cracked aluminum alloy aircraft structure | |
| Boykett et al. | F-111C lower wing skin bonded composite repair substantiation testing | |
| Bakuckas Jr et al. | Fatigue and Residual Strength Performance of Bonded Repairs to Metallic Fuselage | |
| Heslehurst | Analysis and modelling of damage and repair of composite materials in aerospace | |
| Roach | Performance analysis of bonded composite doublers on aircraft structures | |
| Lekou et al. | Repair techniques for composite materials applicable to wind turbine blades | |
| Singh et al. | Bonded composite patch design for aircraft structures exhibiting cracking and corrosion | |
| Ratwani | Repair Types, Procedures–Part I |