Типичные ошибки при изготовлении композитных конструкций

Дмитрий Шаповалов (Velocity)

Хвост в самолете лишняя деталь!
Откуда
Москва
Создание этой темы назрело давно и окончательно стало необходимым после появления фотоотчета о строительстве "Гламура". В вышеуказанной теме все "отдохнули", но давайте теперь дадим серьезные советы. Попробуем здесь показать типичные ошибки и их последствия и по возможности указать правильные решения.
 
Возникновение трещин на внешней, окрашенной, поверхности композита.

Обтекатель основного колеса самолета VariEze
 

Вложения

  • DSC08637_1.jpg
    DSC08637_1.jpg
    39,2 КБ · Просмотры: 205
Ошибки:

Для начала, это изделие можно было изготовить из одной композитной части (это возможно) и проблема бы не возникла вообще, но в данном случае изделие из двух частей  🙁. Крепление двух частей между собой было произведено одним слоем двунаправленной ткани изнутри. Слишком малое количество соединительных слоев и отсутствие фиксации по внешнему контуру привело к возникновению трещины. С проблемой не справиться добавлением только внутренних слоев т.к. при изгибе наружу место стыка всегда будет более слабым, чем поверхность рядом со стыком. Необходимо проклеивание деталей с внешней поверхности.

Почему такая проблема является распостраненной? Ответ прост  😉 Клеить только изнутри проще и последующая обработка намного менее трудоемка. Как упростить обработку правильной выклейки с обеих сторон? Используйте peel ply при внешней оклейке.

Где встречается? Обычно это законцовки крыла, поверхностей управления, обтекатели и прочие элементы сложной формы, состоящие из нескольких частей.


На рисунке:
вверху - правильное соединение
внизу - неправильное соединение, приводящее к возникновению трещин.
 

Вложения

  • glue_201.jpg
    glue_201.jpg
    16,9 КБ · Просмотры: 199
Этот пример касается деталей соединенных встык, но для такого соединения (если оно необходимо) лучше использовать соединение в накладку с подсечкой -
 

Вложения

  • glue_202.jpg
    glue_202.jpg
    6,3 КБ · Просмотры: 197
Стеклоткань.

Стеклоткань для композитных изделий нужно использовать только новую, с неповрежденными нитями. Недопустимо хранение стеклоткани сложенной или смятой и не упакованной в водонепроницаемую упаковку (полиэтилен).

Допускается хранение в рулонах только в горизонтальном положении. Перед применением обязательно просушивать, т.к. стеклоткань гигроскопична и влагу перед применением необходимо удалить.

Недопустимое хранение стеклоткани -
 

Вложения

  • P9290062.jpg
    P9290062.jpg
    47,9 КБ · Просмотры: 167
Приобретайте стеклоткань с замасливателем под эпоксидные смолы, например на прямом или универсальном замасливателе.

Отжиг стеклоткани с парафиновым замасливателем никогда не гарантирует получения качественного композита и как минимум является анахронизмом эпохи всеобщего дифицита. Теперь есть все необходимые материалы для изготовления качественных композитных конструкций.
 

Вложения

  • PA010086.jpg
    PA010086.jpg
    107,1 КБ · Просмотры: 180
Использование шарикового пенопласта недопустимо т.к. он адсорбирует влагу и крайне неоднороден. Обычно используется STYROFOAM или DYVINICELL.

Стирофом (вспененный полистирол) доступен на любом строительном рынке т.к. часто используется для утепления при строительстве зданий. Бывает двух основных цветов голубой (более легкий) розовый (более прочный). Также возможны любые другие цвета.

Дивинцел (вспененный ПВХ) используется в сендвичных конструкциях топливных баков т.к. маслобензостоек.

http://en.wikipedia.org/wiki/Styrofoam
 

Вложения

  • P9300067.jpg
    P9300067.jpg
    35,5 КБ · Просмотры: 198
Дима простите конечно а почему внутри стекло не грунтовано ?
 
Не заливайте стеклоткань избыточным количеством эпоксидки. Нормальное отношение по весу стеклоткани к эпоксидной смоле должно быть от 1:1 минимально, но лучше, чтобы стекла было больше по весу к смоле.

При изготовлении композитов из нескольких слоев стеклоткани между ними должно быть как можно меньшее количество смолы.

Типичные ошибки:
- слишком густая смола
- низкая температура (смола густеет)
- заливание стеклоткани смолой без удаления излишков
 

Вложения

  • PA010095.jpg
    PA010095.jpg
    47,6 КБ · Просмотры: 203
Дима простите конечно а почему внутри стекло не грунтовано ?

Это деталь от VariEze, который мы приводим в порядок. Вопрос грунтовки/окраски спорный. По мнению Клауса Савье (обладатель рекорда скорости на самолете VariEze) лишняя краска = потеря скорости. Я считаю что нужно окрашивать, но не всегда и не везде.

Ниже на фото фюзеляж самого быстрого VariEze изнутри, но мне он совершенно не нравится  :-X.
 

Вложения

  • 093804.jpg
    093804.jpg
    23,6 КБ · Просмотры: 223
понял .. но блин этоже не внутри гдето закрытое пространство - это же обтекатель колеса  .. там грязь вода и судя по картинке даже смазка какаето видимо со стойки. Неужели от этого  стеклу хорошо ?
 
понял .. но блин этоже не внутри гдето закрытое пространство - это же обтекатель колеса  .. там грязь вода и судя по картинке даже смазка какаето видимо со стойки. Неужели от этого  стеклу хорошо ?

Обычно американцы там не красят. Мы тоже. Когда активно летали в Остафьево за сезон 2 раза колпаки ремонтироваали. Виной всему колдобины глубокие  😡.
 
Изделие встык склеивать с односторонним наложением накладки возможно, если изделие склеивать "по-сырому".
 
Изделие встык склеивать с односторонним наложением накладки возможно, если изделие склеивать "по-сырому".  

Не очень технологично, т.к. детали должны быть склеены находясь в матрицах. Даже склеив по сырому не избавиться от линии сопряжения, которая будет подвержена растрескиванию при изгибе.
 
Даже склеив по сырому не избавиться от линии сопряжения, которая будет подвержена растрескиванию при изгибе.
Вообще говоря при хорошем прижиме перестыка очень достойный результат, если есть возможность подлезть. А раздувочным мешком изнутри сборной матрицы поджимать хотя бы 1 атмосферой, просто песня. Вот только с изготовлением  мешков особо хитрой формы есть множество тонкостей, не известные широкому кругу. Лично я пока только рою инфу.
 
Обычная полиэтиленовая пленка. На пропитанную стеклоткань накладываете поколотую гвоздем пленку,потом сверху грубую мешковину и весь этот пирожок заворачиваете в пленку проклеивая стык герметпрокладкой и откачивайте. 😀
 
Присылайте в эту тему лучше новые замеченные ошибки, а то народ ходит каждый раз по граблям очевидным, а Вы уже в серьезные детали полезли. Какие надувные мешки, какой вакуум? Есть 2 готовые отвержденные детали, изготовленные поставщиком год назад. Проклеивают только внутри и получают показанный выше результат.
 
Назад
Вверх