د پورټ ایبل کټ د UV-د درملنې وړ فایبر ګلاس / وینیل ایسټر یا کاربن فایبر / ایپوکسی پریپریګ سره ترمیم کیدی شي چې د خونې په تودوخې کې زیرمه شوي او د بیټرۍ لخوا چلول شوي درملنې تجهیزات. #د #بنسټیزو جوړښتونو دننه
د UV د درملنې وړ پریپریګ پیچ ترمیم که څه هم د کاربن فایبر/ایپوکسی پریپریګ ترمیم د ګمرک ټیکنالوژیو LLC لخوا د انفیلډ کمپوزیټ پل لپاره رامینځته شوی ساده او ګړندی ثابت شوی ، د شیشې فایبر کارول تقویه شوي UV-د درملنې وړ وینیل ایسټر رال پری پریګ یو ډیر مناسب سیسټم رامینځته کړی. . د انځور سرچینه: Custom Technologies LLC
د تعدیل وړ پلونه د نظامي تاکتیکي عملیاتو او لوژستیک لپاره مهمې شتمنۍ دي ، او همدارنګه د طبیعي پیښو پرمهال د ترانسپورتي زیربنا بیا رغونه. د داسې پلونو وزن کمولو لپاره جامع جوړښتونه مطالعه کیږي، په دې توګه د ټرانسپورټ وسایطو او د لانچ د بیا رغونې میکانیزمونو بار کموي. د فلزي پلونو په پرتله، مرکب مواد هم د بار وړلو ظرفیت لوړولو او د خدماتو ژوند اوږدولو وړتیا لري.
پرمختللی ماډلر جامع پل (AMCB) یو مثال دی. Seemann Composites LLC (Gulfport, Mississippi, US) او د موادو ساینس LLC (Horsham, PA, US) د کاربن فایبر تقویه شوي epoxy لامینټونه کاروي (شکل 1). ) ډیزاین او جوړونه). په هرصورت، په ساحه کې د داسې جوړښتونو ترمیم کولو وړتیا یوه مسله وه چې د مرکب موادو د تطبیق مخه نیسي.
شکل 1 جامع پل، د کلیدي انفیلډ اثاثې پرمختللی ماډلر جامع پل (AMCB) د کاربن فایبر تقویه شوي epoxy رال مرکبونو په کارولو سره د سیمان کمپوزیټ LLC او موادو ساینس LLC لخوا ډیزاین او جوړ شوی. د انځور سرچینه: Seeman Composites LLC (کیڼ اړخ ته) او د متحده ایالاتو اردو (ښي خوا ته).
په 2016 کې، Custom Technologies LLC (Millersville, MD, US) د متحده ایالاتو د اردو لخوا تمویل شوي د کوچني سوداګرۍ نوښت څیړنې (SBIR) مرحلې 1 مرسته ترلاسه کړه ترڅو د ترمیم میتود رامینځته کړي چې د سرتیرو لخوا په ساحه کې په بریالیتوب سره ترسره کیدی شي. د دې تګلارې پر بنسټ، د SBIR دویم پړاو مرستې په 2018 کې ورکړل شوې ترڅو نوي توکي او د بیټرۍ ځواک لرونکي تجهیزات نندارې ته وړاندې کړي، حتی که چیرې پیچ د مخکینۍ روزنې پرته د نوي نوي لخوا ترسره شي، د جوړښت 90٪ یا ډیر خام پاتې کیدی شي. ځواک د ټیکنالوژۍ امکانات د یو لړ تحلیلونو، د موادو انتخاب، د نمونې تولید او میخانیکي ازموینې دندو، او همدارنګه د کوچنۍ کچې او بشپړ کچې ترمیمونو په ترسره کولو سره ټاکل کیږي.
د SBIR په دوو مرحلو کې اصلي څیړونکی مایکل برګین دی، د ګمرک ټیکنالوژیو LLC بنسټ ایښودونکی او رییس. برګن د بحري سطحي جنګی مرکز (NSWC) د کارډراک څخه تقاعد شو او د 27 کلونو لپاره یې د ساختمانونو او موادو په څانګه کې دنده ترسره کړه، چیرته چې هغه د متحده ایاالتو بحري بیړیو کې د جامع ټیکنالوژیو پراختیا او پلي کولو اداره کوله. ډاکټر راجر کرین په 2011 کې د متحده ایالاتو له سمندري ځواکونو څخه تر تقاعد وروسته په 2015 کې د ګمرک ټیکنالوژۍ سره یوځای شو او 32 کاله یې دنده ترسره کړې. د هغه د مرکب موادو تخصص کې تخنیکي خپرونې او پیټینټونه شامل دي، د موضوعاتو پوښښ لکه نوي مرکب مواد، پروټوټایپ تولید، د پیوستون میتودونه، څو اړخیز مرکب مواد، ساختماني روغتیا څارنه، او د مرکب موادو بیا رغونه.
دواړو کارپوهانو یو ځانګړی پروسه رامینځته کړې چې د ټیکونډروګا CG-47 کلاس لارښود توغندي کروزر 5456 د المونیم سوپر سټرکچر کې درزونو ترمیمولو لپاره جامع توکي کاروي. د 2 څخه تر 4 ملیون ډالرو پورې د پلیټ فارم بورډ بدلولو لپاره ، "برګن وویل. "نو موږ ثابته کړه چې موږ پوهیږو چې څنګه د لابراتوار څخه بهر او په ریښتیني خدمت چاپیریال کې ترمیم ترسره کړو. خو ننګونه دا ده چې د پوځي شتمنیو اوسنۍ طریقې ډېرې بریالۍ نه دي. اختیار د بانډډ ډوپلیکس ترمیم دی [په بنسټیز ډول په زیانمن شویو سیمو کې تختې سر ته چپه کړئ] یا د ګودام کچې (D-level) ترمیم لپاره د خدماتو څخه شتمنۍ لرې کړئ. ځکه چې د D کچې ترمیم ته اړتیا ده، ډیری شتمنۍ یو طرف ته ایښودل شوي.
هغه زیاته کړه چې هغه څه ته اړتیا ده چې یو داسې میتود دی چې د سرتیرو لخوا ترسره کیدی شي چې په مرکب موادو کې تجربه نلري ، یوازې د کټونو او ساتنې لارښود په کارولو سره. زموږ هدف دا دی چې پروسه ساده کړئ: لارښود ولولئ ، د زیان ارزونه وکړئ او ترمیم ترسره کړئ. موږ نه غواړو د مایع رال مخلوط کړو، ځکه چې دا د بشپړ درملنې ډاډ ترلاسه کولو لپاره دقیق اندازه کولو ته اړتیا لري. موږ داسې سیسټم ته هم اړتیا لرو چې د ترمیم بشپړیدو وروسته هیڅ خطرناک کثافات نلري. او دا باید د کټ په توګه بسته شي چې د موجوده شبکې لخوا ځای په ځای کیدی شي. »
یو حل چې د ګمرک ټیکنالوژیو په بریالیتوب سره ښودل شوی د پورټ ایبل کټ دی چې د زیان اندازه (تر 12 مربع انچو پورې) سره سم د چپکونکي مرکب پیچ دودیز کولو لپاره سخت ایپوکسی چپکونکی کاروي. مظاهره په یو جامع موادو باندې بشپړه شوه چې د 3 انچه ضخامت AMCB ډیک استازیتوب کوي. مرکب مواد د 3 انچه د بالسا لرګي کور (15 پونډه په هر مکعب فوټ کثافت) او دوه پرتونه Vectorply (فینکس، اریزونا، US) C -LT 1100 کاربن فایبر 0°/90° بایکسیل سټیچ شوي پارچه، یو پرت C-TLX 1900 کاربن فایبر 0°/+45°/-45° درې شافټونه او د C-LT 1100 دوه پرتونه، ټول پنځه پرتونه. کرین وویل: "موږ پریکړه وکړه چې دا کټ به د څو محور په څیر په نیم اسوټروپیک لامینټ کې دمخه جوړ شوي پیچونه وکاروي ترڅو د ټوکر سمت مسله نه وي." کرین وویل.
بله مسله د رال میټرکس دی چې د لامینټ ترمیم لپاره کارول کیږي. د مایع رال مخلوط کولو څخه مخنیوي لپاره، پیچ به پری پریګ کاروي. "په هرصورت، دا ننګونې ذخیره ده،" برګن څرګنده کړه. د ذخیره کولو پیچ حل رامینځته کولو لپاره ، ګمرک ټیکنالوژي د سنریز کارپوریشن (ایل کاجون ، کالیفورنیا ، متحده ایالاتو) سره ملګرتیا کړې ترڅو د شیشې فایبر / وینیل ایسټر پریپریګ رامینځته کړي چې کولی شي په شپږو دقیقو کې د الټرا وایلیټ ر lightا (UV) څخه کار واخلي. دا د ګوګین برادرز (Bay City، Michigan، USA) سره هم همکاري کړې، کوم چې د نوي انعطاف وړ epoxy فلم کارولو وړاندیز وکړ.
لومړنیو څیړنو ښودلې چې epoxy رال د کاربن فایبر prepregs-UV-curable vinyl ester او translucent شیشې فایبر لپاره خورا مناسب رال دی چې ښه کار کوي، مګر د رڼا مخنیوی کاربن فایبر لاندې درملنه نه کوي. د ګوژون برادرز د نوي فلم پراساس، وروستی epoxy prepreg د 1 ساعت لپاره په 210°F/99°C کې درملنه کیږي او د خونې په حرارت کې اوږد شیلف ژوند لري - د ټیټ تودوخې ذخیره کولو ته اړتیا نشته. برګن وویل چې که چیرې د لوړې شیشې لیږد تودوخې (Tg) ته اړتیا وي ، نو رال به په لوړه تودوخه کې هم درملنه کیږي ، لکه 350 ° F / 177 ° C. دواړه پری پریګونه د پورټ ایبل ترمیم کټ کې چمتو شوي د پری پریګ پیچونو سټک په توګه چې په پلاستيکي فلم لفافه کې مهر شوي.
څنګه چې د ترمیم کټ ممکن د اوږدې مودې لپاره زیرمه شي ، د ګمرک ټیکنالوژیو ته اړتیا ده چې د شیلف ژوند مطالعه ترسره کړي. برګن وویل: "موږ څلور سخت پلاستيکي احاطې اخیستي - یو عادي نظامي ډول چې په ټرانسپورټ تجهیزاتو کې کارول کیږي — او په هر پوښ کې د epoxy چپکونکي او وینیل ایسټر پریګ نمونې واچوئ." بیا بکسونه د ازموینې لپاره په څلورو بیلابیلو ځایونو کې ځای په ځای شوي وو: په میشیګان کې د ګوګین برادرز فابریکې چت، د مریلینډ هوایی ډګر چت، د یوکا ویلی (د کالیفورنیا صحرا) کې بیروني تاسیسات، او په سویلي فلوریډا کې د بیروني سنکنرن ازموینې لابراتوار. ټولې قضیې د ډیټا لوګونکي لري، برګن په ګوته کوي، "موږ په هرو دریو میاشتو کې د ارزونې لپاره ډاټا او د موادو نمونې اخلو. په فلوریډا او کالیفورنیا کې په بکسونو کې ثبت شوي اعظمي تودوخه 140 ° F ده، کوم چې د ډیری بیا رغونې رالونو لپاره ښه دی. دا یوه رښتینې ننګونه ده.» سربیره پردې ، د ګوګین وروڼو په داخلي توګه نوي رامینځته شوي خالص epoxy رال ازموینه وکړه. برګن وویل: "نمونې چې د څو میاشتو لپاره په 120 ° F کې په تنور کې ځای په ځای شوي دي پولیمیریز پیل کوي." "په هرصورت، د اړوندو نمونو لپاره چې په 110 ° F کې ساتل شوي، د رال کیمیا یوازې د لږ مقدار لخوا ښه شوی."
ترمیم د ازموینې بورډ او د AMCB دا پیمانه ماډل کې تایید شوی، کوم چې ورته لامینټ او اصلي مواد کارول شوي لکه اصلي پل چې د سیمن کمپوزیټ لخوا جوړ شوی. د انځور سرچینه: Custom Technologies LLC
د ترمیم تخنیک ښودلو لپاره، یو نمایشي لامینټ باید تولید، خراب او ترمیم شي. کلین وویل: "د پروژې په لومړي پړاو کې، موږ په پیل کې د وړو پیمانه 4 x 48-انچ بیمونه او څلور ټکي موڑنے ازموینې کارولې ترڅو زموږ د ترمیم پروسې احتمالي ارزونه وکړي." کلین وویل. "بیا، موږ د پروژې په دویم پړاو کې 12 x 48 انچ پینلونو ته لیږدول، د دوه اړخیز فشار حالت رامینځته کولو لپاره بارونه پلي کړل ترڅو د ناکامۍ لامل شي، او بیا د ترمیم فعالیت ارزونه وکړه. په دوهم پړاو کې، موږ د AMCB ماډل هم بشپړ کړ چې موږ یې ساتنه جوړه کړې وه.
برګین وویل چې د ازموینې پینل د ترمیم فعالیت ثابتولو لپاره کارول شوی د لامینټونو او اصلي موادو ورته نسب په کارولو سره جوړ شوی و لکه څنګه چې AMCB د سیمن کمپوزیټ لخوا تولید شوی ، "مګر موږ د موازي محور تیورم پراساس د پینل ضخامت له 0.375 انچو څخه 0.175 انچو ته راټیټ کړ. . همدا خبره ده. دا طریقه، د بیم تیوري او کلاسیک لامینټ تیوري [CLT] اضافي عناصرو سره یوځای، د بشپړې پیمانه AMCB د بشپړې پیمانه بشپړتیا او اغیزمن سختۍ د یوې کوچنۍ اندازې ډیمو محصول سره چې اداره کول اسانه دي او نور ډیر څه سره نښلولو لپاره کارول کیده. ارزانه. بیا، موږ د محدود عنصر تحلیل [FEA] ماډل د XCraft Inc. (بوسټن، میساچوسټس، USA) لخوا رامینځته شوی ترڅو د ساختماني ترمیم ډیزاین ښه کولو لپاره وکارول شو. د کاربن فایبر پارچه چې د ازموینې پینلونو لپاره کارول کیږي او د AMCB ماډل د ویکتورپلی څخه پیرودل شوی و، او د بالسا کور د کور مرکباتو (بریسټول، RI، US) لخوا چمتو شوی.
مرحله 1. دا د ازموینې پینل د 3 انچ سوري قطر ښیي ترڅو په مرکز کې نښه شوي زیان سم کړي او فریم ترمیم کړي. د ټولو مرحلو لپاره د عکس سرچینه: ګمرک ټیکنالوژي LLC.
2 ګام. د بیټرۍ په واسطه د لاسي ګرینډر څخه کار واخلئ ترڅو زیانمن شوي مواد لیرې کړئ او د ترمیم پیچ د 12:1 ټیپر سره وتړئ.
برګن څرګنده کړه: "موږ غواړو د ازموینې بورډ کې د زیان لوړه کچه انډول کړو په پرتله چې په ساحه کې د پل ډیک کې لیدل کیدی شي." "نو زموږ طریقه دا ده چې د 3 انچ قطر سوري جوړولو لپاره د سوري سوري څخه کار واخلو. بیا، موږ د ویجاړ شوي موادو پلګ راوباسئ او د 12:1 سکارف پروسس کولو لپاره په لاس کې نیول شوي نیوماتیک ګرینډر کاروو.
کرین څرګنده کړه چې د کاربن فایبر / epoxy ترمیم لپاره، یوځل چې د "زیان شوي" پینل مواد لیرې شي او یو مناسب سکارف پلي شي، پریپریګ به په عرض او اوږدوالی کې پرې شي ترڅو د زیانمنې شوې ساحې سره سمون ولري. "زموږ د ازموینې پینل لپاره، دا د پریپریګ څلور پرتونو ته اړتیا لري ترڅو د ترمیم مواد د اصلي غیر زیانمن شوي کاربن پینل سره مطابقت ولري. له هغې وروسته، د کاربن / epoxy prepreg درې پوښښ پرتونه په دې ترمیم شوي برخه کې متمرکز دي. هر پرله پسې پرت د ښکته پرت په ټولو اړخونو کې 1 انچ پراخوي، کوم چې د "ښه" شاوخوا موادو څخه ترمیم شوي ساحې ته د تدریجي بار لیږد چمتو کوي. د دې ترمیم ترسره کولو ټول وخت - د ترمیم ساحې چمتو کول، د بیا رغونې موادو پرې کول او ځای پرځای کول او د درملنې پروسې پلي کول - نږدې 2.5 ساعته.
د کاربن فایبر/ایپوکسی پریپریګ لپاره، د ترمیم ساحه د بیټرۍ په واسطه د حرارتي بانډر په کارولو سره د یو ساعت لپاره په 210°F/99°C کې د ویکیوم بسته بندي او درملنه کیږي.
که څه هم د کاربن / epoxy ترمیم ساده او ګړندی دی، ټیم د فعالیت بیا رغولو لپاره د اسانه حل اړتیا پیژندلې. دا د الټرا وایلیټ (UV) د درملنې پریپریګونو سپړنې لامل شو. برګن څرګنده کړه: "د سنریز وینیل ایسټر رالونو کې علاقه د شرکت بنسټ ایښودونکي مارک لیوسي سره د تیرو سمندري تجربو پراساس ده." "موږ لومړی سنریز ته د نیم اسوټروپیک شیشې پارچه چمتو کړه ، د دوی وینیل ایسټر پریپریګ په کارولو سره ، او د مختلف شرایطو لاندې د درملنې وکر ارزول شو. سربیره پردې ، ځکه چې موږ پوهیږو چې وینیل ایسټر رال د ایپوکسی رال په څیر ندي چې مناسب ثانوي چپکونکي فعالیت چمتو کوي ، نو اضافي هڅو ته اړتیا ده چې د مختلف چپکونکي پرت جوړونکي اجنټانو ارزونه وکړي او معلومه کړي چې کوم یو د غوښتنلیک لپاره مناسب دی.
بله ستونزه دا ده چې د شیشې فایبر نشي کولی د کاربن فایبر په څیر ورته میخانیکي ملکیتونه چمتو کړي. "د کاربن / ایپوکسی پیچ سره پرتله کول ، دا ستونزه د شیشې / وینیل ایسټر اضافي پرت په کارولو سره حل کیږي ،" کرین وویل. "دلیل چې ولې یوازې یو اضافي پرت ته اړتیا ده دا ده چې د شیشې مواد یو دروند ټوکر دی." دا یو مناسب پیچ تولیدوي چې د شپږو دقیقو په اوږدو کې پلي کیدی شي او یوځای کیدی شي حتی په ډیر یخ / یخنۍ د ځمکې تودوخې کې. د تودوخې چمتو کولو پرته درملنه. کرین اشاره وکړه چې د دې ترمیم کار به په یو ساعت کې بشپړ شي.
دواړه پیچ سیسټمونه ښودل شوي او ازمول شوي. د هر ترمیم لپاره، هغه ساحه چې زیانمن کیږي په نښه کیږي (لومړی ګام)، د سوري سوري سره رامینځته شوی، او بیا د بیټرۍ په واسطه د لاسي ګرینډر په کارولو سره لرې کیږي (دوهم ګام). بیا ترمیم شوې ساحه په 12: 1 ټیټ کې پرې کړئ. د سکارف سطح د الکول پیډ سره پاک کړئ (دریم ګام). بیا، د ترمیم پیچ یو ټاکلی اندازې ته پرې کړئ، په پاکه سطحه کې یې ځای په ځای کړئ (4 ګام) او د رولر سره یې د هوا بلبلونه لرې کړئ. د شیشې فایبر/UV-curing vinyl ester prepreg لپاره، بیا د خوشې کولو پرت په ترمیم شوي ساحه کې ځای په ځای کړئ او پیچ د شپږو دقیقو لپاره د بې سیمه UV څراغ سره سم کړئ (پنځم ګام). د کاربن فایبر/ایپوکسي پریپریګ لپاره، مخکې له مخکې پروګرام شوي، یو تڼۍ، د بیټرۍ په وسیله د حرارتي بانډر څخه کار واخلئ ترڅو ویکیوم پیک او ترمیم شوې ساحه د یو ساعت لپاره په 210°F/99°C کې پاک کړئ.
5 ګام. وروسته له دې چې په ترمیم شوې ساحه کې د پوستکي پرت کېښودل شي، د 6 دقیقو لپاره پیچ د درملنې لپاره د بې سیمه UV څراغ څخه کار واخلئ.
برګین وویل: "بیا موږ د پیچ چپکولو او د جوړښت د بار وړلو ظرفیت بحالولو لپاره د دې وړتیا ارزولو لپاره ازموینې ترسره کړې." "په لومړي پړاو کې، موږ اړتیا لرو چې د غوښتنلیک اسانتیا او لږترلږه 75٪ ځواک بیرته ترلاسه کولو وړتیا ثابت کړو. دا د 4 x 48 انچ کاربن فایبر / epoxy رال او بالسا کور بیم کې د سمول شوي زیان له ترمیم وروسته د څلور نقطې موڑنے سره ترسره کیږي. هو. د پروژې دوهم پړاو د 12 x 48 انچ پینل کارولی و، او باید د پیچلي فشار بارونو الندې د 90٪ څخه ډیر ځواک اړتیاوې نندارې ته وړاندې کړي. موږ دا ټولې اړتیاوې پوره کړې، او بیا د AMCB ماډل کې د ترمیم طریقې عکس اخیستل. د بصری حوالې چمتو کولو لپاره د انفیلډ ټیکنالوژۍ او تجهیزاتو کارولو څرنګوالی.
د پروژې یو مهم اړخ دا دی چې ثابت کړي چې نوي کسان کولی شي په اسانۍ سره ترمیم بشپړ کړي. د دې دلیل لپاره، برګن یو نظر درلود: "ما ژمنه کړې چې په اردو کې زموږ دوه تخنیکي تماسونه وښایه: ډاکټر برنارډ سیا او ایشلي ګینا. د پروژې د لومړي پړاو په وروستۍ کتنه کې، ما د ترمیم غوښتنه وکړه. تجربه ایشلي ترمیم ترسره کړ. زموږ د چمتو شوي کټ او لارښود په کارولو سره ، هغې پیچ پلي کړ او ترمیم یې له کومې ستونزې پرته بشپړ کړ.
شکل 2 د بیټرۍ لخوا چلول شوی کیورنګ دمخه برنامه شوی ، د بیټرۍ لخوا چلول شوی حرارتي بانډنګ ماشین کولی شي د کاربن فایبر / ایپوکسي ترمیم پیچ د تڼۍ په فشار کې درملنه وکړي ، پرته لدې چې د ترمیم پوهه یا د درملنې دورې برنامې ته اړتیا ولري. د انځور سرچینه: Custom Technologies, LLC
بل کلیدي پرمختګ د بیټرۍ په واسطه د درملنې سیسټم دی (شکل 2). "د داخلي ساتنې له لارې، تاسو یوازې د بیټرۍ ځواک لرئ،" برګن اشاره وکړه. "د ترمیم کټ کې د پروسې ټول تجهیزات چې موږ رامینځته کړي بې سیم دي." پدې کې د بیټرۍ لخوا چلول شوي تودوخې اړیکې شامل دي چې د ګمرک ټیکنالوژیو او د تودوخې بندولو ماشین عرضه کونکي WichiTech Industries Inc. (Randallstown, Maryland, USA) ماشین لخوا په ګډه رامینځته شوی. کرین وویل: "دا د بیټرۍ لخوا چلول شوی حرارتي بانډر د درملنې بشپړولو لپاره دمخه برنامه شوی ، نو نويان اړتیا نلري د درملنې دورې برنامه وکړي ،" کرین وویل. "دوی اړتیا لري چې یو تڼۍ فشار کړي ترڅو مناسب ریمپ بشپړ کړي او لندبل کړي." هغه بیټرۍ چې اوس مهال کارول کیږي د یو کال لپاره دوام کولی شي مخکې له دې چې بیا چارج شي.
د پروژې د دویم پړاو په بشپړیدو سره، ګمرک ټیکنالوژي د تعقیبي پرمختګ وړاندیزونه چمتو کوي او د ګټو او ملاتړ لیکونه راټولوي. برګن وویل: "زموږ هدف دا دی چې دا ټیکنالوژي TRL 8 ته ورسوو او میدان ته یې راوړو." "موږ د غیر نظامي غوښتنلیکونو احتمال هم ګورو."
د صنعت د لومړي فایبر تقویه کولو تر شا زوړ هنر تشریح کوي، او د نوي فایبر ساینس او راتلونکي پرمختګ په اړه ژوره پوهه لري.
ژر راځي او د لومړي ځل لپاره الوتنه کوي، 787 خپلو اهدافو ته د رسیدو لپاره په مرکب موادو او پروسو کې په نوښتونو تکیه کوي
د پوسټ وخت: سپتمبر-02-2021