RU2181083C2

RU2181083C2 - Method for repairing thin-wall structures

Info

Publication number: RU2181083C2
Application number: RU2000116223/12A
Authority: RU
Inventors: В.С. Виленц
Original assignee: Виленц Виктор Семенович
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2002-04-10

Abstract

FIELD: manufacturing and repairing thin-wall structures. SUBSTANCE: method for repairing thin-wall structures mainly single-side approached sheets and monolithic panels such as sheet parts of automobiles or airplanes involves detecting damaged area boundaries and cutting off damaged area. Repair patch is made of several layers of prepreg and liquid adhesive mixture with filler. Each next layer except first one is larger in size than previous one by amount of overlap; damaged area is filled with epoxy adhesive. Bottom of damaged area is formed from first prepreg layer and partially indented inside structure. Defective area is filled with mixture of liquid epoxy adhesive with filler. Other layers are applied above mentioned mixture and repair patch is formed. EFFECT: enhanced effectiveness of repairing thin-wall parts having defects of any size. 5 dwg

Description

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. 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.

Известен способ ремонта стенок контейнеров, представляющих собой трехслойную конструкцию с оболочками из листового стеклопластика и средней частью из древесины (патент ФРГ 2758892, кл. В 32 В 35/00, опубликован 05.07.1979). 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 2758892, class B 32 B 35/00, published 05.07.1979).

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 жидким эпоксидным клеем холодного отверждения. Ремонт листовых деталей автомобилей или самолетов с односторонним подходом способом заливки жидким клеем дефектного участка невозможен ввиду отсутствия опоры с обратной стороны конструкции. In accordance with this method, a damaged material is cut out of a defective shell in the form of a rectangle with bevels at the edges. The formed recess, the bottom of which is the wooden part of the wall, is poured flush with the outer surface of the fiberglass shell with cold-cured liquid epoxy adhesive. Repair of sheet parts of cars or airplanes with a one-sided approach by pouring a defective area with liquid glue is not possible due to the lack of support on the back of the structure.

Известен и другой способ ремонта тонкостенных конструкций, при котором определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону, изготавливают компенсирующую заплату из нескольких слоев препрега и смеси жидкого клея с наполнителем, размер каждого последующего слоя заплаты, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста и заливают поврежденную зону эпоксидным клеем (патент США 3814645, кл. В 32 В 35/00, опубликован 04.06.1974). There is another method for repairing thin-walled structures, in which the boundaries of the damage 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 filler, the size of each subsequent patch layer, in addition to the first, is selected larger than the previous one by the amount of overlap and poured the damaged area with epoxy glue (US patent 3814645, class B 32 B 35/00, published 04.06.1974).

Технический результат настоящего изобретения состоит в том, чтобы избежать упомянутого недостатка и создать такую технологию, которая при относительной простоте реализации обеспечила бы эффективный ремонт дефектов любых размеров на указанных конструкциях. The technical result of the present invention is to avoid the aforementioned drawback and create such a technology that, with relative ease of implementation, would ensure efficient repair of defects of any size on these structures.

Технический результат достигается за счет того, что в способе ремонта тонкостенных конструкций, при котором определяют границы зоны повреждения, вырезают поврежденную зону, изготавливают компенсирующую заплату из нескольких слоев препрега и размер каждого последующего слоя, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста и заливают поврежденную зону эпоксидным клеем, согласно изобретению 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. The technical result is achieved due to the fact that in the method of repairing thin-walled structures, in which the boundaries of the damage zone are determined, the damaged zone is cut out, a compensating patch is made from several layers of the prepreg and the size of each subsequent layer, except the first, is selected by an overlap larger than the previous one and the damaged is poured the area with epoxy glue, according to the invention, from the first layer of the prepreg form the bottom of the damaged area and partially push it into the structure, fill the cavity of the defect cm with a mixture of liquid epoxy adhesive with filler, lay other layers on top of the mixture of adhesive with filler and form a compensating patch.

Способ ремонта тонкостенных конструкций позволяет после демонтажа и вывода из строя объекта осуществлять ремонт известными средствами с использованием простой оснастки. Способ обеспечивает высокоточный подбор слоев препрега и оптимальные прочностные и аэродинамические характеристики отремонтированного участка поверхности объекта. The method of repairing thin-walled structures allows, after dismantling and failure of an object, to carry out repairs by known means using simple equipment. The method provides high-precision selection of prepreg layers and optimal strength and aerodynamic characteristics of the repaired area of the object surface.

Более подробно ремонт поврежденной поверхности показан на чертежах, где:
на фиг. 1 показан дефект размером D, контуры вырезки дефекта, выкладки первого слоя препрега и выкладки заплаты;
на фиг.2 - вклеивание в отверстие первого слоя препрега;
на фиг.3 - укладка на первый слой препрега смеси клея с наполнителем;
на фиг.4 - выкладка в зоне ремонта заплаты из препрега;
на фиг.5 - вид (сечение) зоны ремонта после формования заплаты.In more detail, repair of a damaged surface is shown in the drawings, where:
in FIG. 1 shows a defect of size D, the contours of the defect clipping, the lay-out of the first prepreg layer, and the patch lay-out;
figure 2 - gluing into the hole of the first layer of the prepreg;
figure 3 - laying on the first layer of the prepreg a mixture of glue with a filler;
figure 4 - the calculation in the repair area of the patch from the prepreg;
figure 5 is a view (section) of the repair zone after forming the patch.

Способ осуществляется следующим образом. Определяют границы 1 зоны повреждения конструкции 2. Вырезают поврежденную зону. Подготавливают поверхность поврежденной зоны по контуру для выкладки заплаты. Наносят по контуру 3 слой клея и укладывают поверх клея первый слой препрега 4, образуя из него дно поврежденной зоны, и частично его вдавливают внутрь конструкции с образованием небольшой лунки 5, при этом препрег частично сползает с краев ремонтируемого контура поврежденной зоны. Собирают вне зоны ремонта компенсирующую заплату 6 из нескольких слоев препрега. Размер каждого последующего слоя заплаты 3, кроме первого, выбирают больше предыдущего на величину нахлеста Δ, равного
Δ=(20-30)Тс/n,
где Тc - толщина ремонтируемой стенки конструкции;
n - количество слоев препрега, составляющих компенсирующую заплату.The method is as follows. The boundaries 1 of the damage zone of the structure 2 are determined. The damaged zone is cut out. Prepare the surface of the damaged area along the contour for laying out the patch. A layer of glue is applied along contour 3 and the first layer of prepreg 4 is laid on top of the glue, forming the bottom of the damaged zone from it, and partly pressed into the structure with the formation of a small hole 5, while the prepreg partially slides from the edges of the repaired contour of the damaged zone. Out of the repair zone, a compensating patch of 6 from several layers of the prepreg is collected. The size of each subsequent layer of the patch 3, except for the first, is chosen larger than the previous one by an overlap Δ equal to
Δ = (20-30) Tc / n,
where Tc is the thickness of the repaired wall of the structure;
n is the number of prepreg layers making up the compensating patch.

Количество слоев препрега определяют из соотношения
n=1,2 Tc/tm,
где tm - толщина монослоя ткани, являющейся основой препрега.The number of prepreg layers is determined from the ratio
n = 1.2 Tc / tm,
where tm is the thickness of the monolayer of fabric, which is the basis of the prepreg.

Приготавливают смесь клея с наполнителем и заполняют смесью образованную лунку таким образом, чтобы сгусток клея 7 с наполнителем выступал над поверхностью поврежденной зоны. Укладывают собранную заплату 6 поверх сгустка 7 и проводят формование заплаты под давлением с образованием компенсирующей заплаты. При выкладке первого слоя заплаты 6 она должна иметь припуск не менее D/2, где D - размер дефекта и контур выкладки заплаты 6 должен быть больше контура выкладки первого слоя. A mixture of adhesive with filler is prepared and the well formed is filled with the mixture so that a clot of adhesive 7 with filler protrudes above the surface of the damaged area. The assembled patch 6 is laid on top of the clot 7 and the patch is molded under pressure to form a compensating patch. When laying out the first layer of patch 6, it should have an allowance of at least D / 2, where D is the size of the defect and the outline of the layout of patch 6 should be larger than the outline of the layout of the first layer.

Реализация заявленного способа позволяет производить ремонт дефектов тонкостенных конструкций с высокой эффективностью. Implementation of the claimed method allows the repair of defects of thin-walled structures with high efficiency.

Claims

A method of repairing thin-walled structures, in which the boundaries of the damage zone are determined, the damaged zone is cut out, a compensating patch is made of several layers of prepreg and a mixture of liquid glue with filler, the size of each subsequent layer, in addition to the first, is selected by an overlap larger than the previous one and the damaged area is filled with epoxy glue characterized in that the bottom of the damaged zone 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 Foot of adhesive with a filler, is laid on top of the other layers of glue mixture with a filler and form a compensating patch.