Verbundwerkstoffe haben im Vergleich zu herkömmlichen Materialien zahlreiche Vorteile.Und einer der Vorteile ist die einfache und langlebige Reparatur.Beschädigte Verbundteile können ersetzt werden, wenn keine Kenntnisse über die Reparatur vorhanden sind.Tatsächlich sind Verbundteile jedoch einfacher zu reparieren als herkömmliche Materialien.In diesem Artikel vermitteln wir ein grundlegendes Verständnis von Verbundwerkstoffreparaturen.
Durch erfolgreiche Verbundwerkstoffreparaturen können wir die Lebensdauer eines Teils verlängern und die Kosten für den Austausch von Verbundwerkstoffteilen einsparen.Es gibt drei Hauptprinzipien, die verstanden werden müssen, wenn Sie Verbundwerkstoffreparaturen erfolgreich durchführen möchten.Es handelt sich um Reparaturen, die sich vom Originalteil unterscheiden. Eine vergrößerte Oberfläche erhöht die Festigkeit von Verbundreparaturen. Die Reparaturen sollten mit Ihrem Originalteil übereinstimmen.
Reparaturen weichen vom Originalteil ab.
Der erste Grundsatz bei der Reparatur von Verbundwerkstoffen, der verstanden werden muss, besteht darin, dass strukturelle Reparaturen mit einem anderen Verfahren als das Originalstück durchgeführt werden.Wenn ein Verbundteil zunächst hergestellt wird, härtet sein Harz aus und verbindet sich sowohl chemisch als auch physikalisch mit dem Verstärkungsgewebe, sodass eine einzige Einheit entsteht, unabhängig von der Anzahl oder Ausrichtung der Gewebelagen.Dies wird als Primärstruktur oder Bindung bezeichnet und ist die stärkste Bindungsart, die innerhalb eines Verbundteils existieren kann.
Sobald ein Teil beschädigt ist, werden alle Reparaturen zu sekundären Verbindungen, die an der ursprünglichen Primärstruktur befestigt werden.Dies bedeutet, dass alle Reparaturen von der physikalischen Verbindung mit der Oberfläche der ursprünglichen Primärstruktur abhängig sind.Aus diesem Grund verlassen sich Glasfaserreparaturen hinsichtlich ihrer Festigkeit – der Stärke der physikalischen Bindung an die Primärstruktur – auf die Klebequalität ihres Harzes.Aus diesem Grund sollte das für die Reparatur verwendete Harz genauso stark sein wie das Harz, das zur Herstellung des Teils verwendet wurde.Tatsächlich werden bei Reparaturen manchmal Harze mit starken Klebeeigenschaften verwendet.
Eine vergrößerte Oberfläche erhöht die Festigkeit von Verbundwerkstoffreparaturen
Da Glasfaserreparaturen von der Oberflächenhaftung (physikalische Bindung) der Reparatur an der Primärstruktur abhängen, erhöht die Vergrößerung der Oberfläche der Verbindungslinie die Festigkeit und Haltbarkeit der Verbindung – und damit auch des Teils oder der Reparatur.
Typischerweise wird zur Vergrößerung der Oberfläche das Kegel- oder Spitzschleifen eingesetzt.Diese Art des Schleifens bedeutet, dass der Bereich neben dem Schaden nach und nach abgeschliffen wird, was im Allgemeinen zu einer Fläche von etwa ½ bis ¾ Zoll pro Schicht Verbundlaminat führt.Das Schalenschleifen erfolgt normalerweise mit einem Hochgeschwindigkeits-DruckluftschleiferRoloc-Schleifscheiben.
Da die meisten Verbundstrukturen relativ dünn sind, ist dies ein schonender Prozess.Die Größe der Verjüngung im Verhältnis zur Dicke des Laminats wird als Verhältnis ausgedrückt.Generell gilt: Je stärker oder kritischer die Reparatur sein muss, desto größer ist das Verhältnis.Strukturelle Reparaturen erfordern in der Regel eine sanftere Konizität mit einem Verhältnis von 20:1 bis 100:1.
Eine alternative Methode zur Vergrößerung der Oberfläche ist das Stufenschleifen.Dieses Verfahren definiert die Größe der inneren Reparatur und entfernt dann umgebende Materialien in einer Breite von ½ Zoll pro Lage des Teils in Richtung der Teileoberfläche.Dies führt zu einem erheblichen Wachstum der Reparaturoberfläche und ermöglicht, dass die Faserorientierung in jedem Schritt erkennbar ist.
Beide Methoden sind für die meisten Reparaturen an Verbundwerkstoffen akzeptabel, die meisten halten das Flämmen jedoch für einfacher und werden allgemein als besser angesehen.Das Absetzen führt zu abrupten Kanten und Stoßfugen in jeder reparierten Lage.Außerdem ist es schwierig, den Sand zu zertreten, ohne ihn zu durchschneiden, wodurch möglicherweise die darunter liegenden Lagen beschädigt werden.
Die Reparaturen sollten mit Ihrem Originalteil übereinstimmen
Obwohl sich Ihre Verbundwerkstoffreparatur von Ihrem Originalteil unterscheidet, wird empfohlen, dass Sie bei der Reparatur die Dicke, Dichte und Lagenausrichtung des Originallaminats nachahmen.Dies trägt dazu bei, die Funktionalität des Teils aufrechtzuerhalten.Mehr ist nicht immer besser – in diesem Fall ist Ihr Reparaturteil, wenn es dicker als das Originalteil ist, mit ziemlicher Sicherheit steifer, unabhängig vom verwendeten Material.Die Einführung unterschiedlicher Festigkeiten innerhalb eines Teils kann zu unbeabsichtigten Spannungspunkten führen, die schließlich zu Materialermüdung oder -versagen führen.Es ist besser, jede Lage, die im beschädigten Bereich entfernt wurde, vorsichtig durch ein identisches Material zu ersetzen und es möglichst in der gleichen Ausrichtung zu platzieren.Dieser Ansatz des Schicht-für-Schicht-Ersatzes gewährleistet, dass die reparierte Struktur den gleichen Belastungen wie das Original standhalten kann und die Belastungen wie vorgesehen verteilt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.04.2022