I. Yfirborðsefni
Flest honeycomb mannvirki sem notuð eru í flugvélasmíði eru með yfirborðsefni úr áli, trefjagleri, kevlar® eða koltrefjum. Ekki er hægt að nota koltrefja yfirborðsplötur með honeycomb kjarna úr áli vegna þess að það veldur tæringu á álið. Títan og stál eru notuð til sérstakra nota í háhitamannvirkjum. Framhliðarefni fyrir marga íhluti, eins og spoilera og flugstýringar, eru mjög þunn, stundum aðeins 3 til 4 þykkt (sem þýðir mm). Parametrisk skýrslur hafa sýnt að þessar hliðarplötur hafa ekki góða höggþol.
Ⅱ. Kjarnaefni
2.1 Honeycomb kjarni
Hvert honeycomb kjarnaefni getur haft ákveðna góða eiginleika. Eins og sést á mynd 19 er algengasta kjarnaefnið sem notað er fyrir húllasamvirki flugvéla aramíðpappír (Nomex®eða Korex®). Glertrefjar eru notaðar til notkunar með meiri styrkleika.
Mynd 19: Honeycomb kjarna efni
-Kraftpappír - Styrkur hans er tiltölulega lítill, notaður í miklu magni fyrir góða einangrunareiginleika og lágan kostnað.
-Hitaplasti - Varmamassi þess einangrar vel, gleypir vel eða hægt er að endurstilla hann fyrir stefnu, raka og efnaþol. Það er umhverfisvænt, fagurfræðilega ánægjulegt og tiltölulega ódýrt.
Ál - ákjósanlegur styrkur, hátt hlutfall þyngdar-til-þyngdar og orkugleypni, góðir hitaflutningseiginleikar, rafsegulvörn, auðveld vinnsla, tiltölulega lágur kostnaður.
-Stál-Góðir hitaflutningseiginleikar, rafsegulvörn og hitaþol.
-Sérmálmar (títan)-með tiltölulega mikinn styrk, þyngdarhlutfall, góða hitaflutningsgetu, efnaþol og hitaþol gegn háum hita.
-Aramid pappír- Með eldviðnám, logavarnarefni, góða einangrunareiginleika, lága rafeiginleika og auðvelt að móta.
-Glertrefjar- Það er auðvelt að klippa, lágt rafstraum, góða einangrun og auðvelt að móta.
-Kolefnistrefjar-viðheldur stöðugleika kolefnis, háum hita, miklum stífleika og mjög lágum varmaþenslustuðli, auðvelt að stjórna varmaleiðni, klippastuðull er tiltölulega hár, en dýr.
-Keramik - Háhitaþol þess er gott, góð einangrun og hefur mjög litla frumubyggingu, en dýr.
Honeycomb kjarna fyrir geimfar eru venjulega sexhyrndir. Þessir kjarna eru gerðir úr sérstakri, tengdum, staflaðri þunnum blöðum. Stafluðu blöðin eru teygð í sexhyrnt form. Þeir sem ná í lárétta átt eru nefndir ræmur.
Tvískiptur sexhyrndur kjarni hefur annað lag af efniskrossi-skorið í hvern sexhyrning. Tvíhyrndur hunangsseimur er harðari og sterkari en sexhyrndur kjarni. Ofteygður kjarni er gerður með því að stækka pappírinn til að búa til sexhyrninga. Ofteygðir kjarna eru með rétthyrndan kjarna. Ofteygðir kjarnar eru sveigjanlegir hornrétt á stefnu bandsins með því að nota einfaldar línur. Bjöllu-lagaður kjarni, eða boginn kjarni, hefur bogið kjarnaefni sem gerir hann sveigjanlegan í allar áttir. Bjöllu-laga kjarnakjarnar eru notaðir í átt að spjöldum með flóknum ferlum.
Honeycomb kjarna eru fáanlegir í mismunandi kjarnastærðum. Minni stærðir veita betri styrk fyrir samlokuplötustyrk. Honeycomb kjarna koma einnig í mismunandi þéttleika. Honeycomb kjarna með hærri þéttleika eru stífari og sterkari en kjarnar með minni þéttleika. Eins og sýnt er á mynd 20.
Mynd 20: Honeycomb kjarni
2.2 Froða
Froðukjarni er notaður í íbúðarbyggingum og léttum flugvélum til að veita stuðning og lögun fyrir vængi, flugstýringar, skrokkhluta, vængi og vængir. Froðukjarni er ekki almennt notaður í atvinnuflugvélum. Froða er venjulega þyngri og minna sterkari en honeycomb kjarna. Ýmis froða sem hægt er að nota sem kjarnaefni eru:
-Pólýstýren (oftast þekkt sem pólýstýrenfroða)-Pólýstýrenfroða í loftrými með þétt lokaðri frumukjarnabyggingu án tóma milli frumanna; hár þjöppunarstyrkur og góð viðnám gegn innrennsli vatns; hægt að klippa með heitum vír og gera vængjaform.
-Fenól - Góð eldþol, getur haft mjög lágan þéttleika, en vélrænni eiginleikar þess eru tiltölulega lágir.
-Pólýúretan - Notað við framleiðslu á skrokkum, vængoddum og öðrum sveigðum hlutum fyrir lítil flugvél; tiltölulega ódýrt, loga-þolið og samhæft við flest lím; Ekki er hægt að skera pólýúretan froðu með heitum vír; auðvelt að útlína með stórum hnífum og slípibúnaði.
-Pólýprópýlen - Notað til að búa til vængjuð form; hægt að skera með heitum vír; samhæft við flest lím og epoxý plastefni; ekki til notkunar með pólýesterresínum, leysanlegt í eldsneyti og leysiefnum.
-Pólývínýlklóríð (PVC) (Divinycell, Klegecell og Airex)-Það er lokuð-fruma með miðlungs til háþéttni froðu með miklum þjöppunarstyrk, endingu og framúrskarandi eldþoli; hægt að lofttæmiforma í samsett form og móta með hitamótun; samhæft við pólýester, vinyl ester og epoxý plastefni.
-Pólý(metakrýlímíð) (Rohacell) - lokuð-frumufruma fyrir léttar samlokubyggingar; framúrskarandi vélrænni eiginleikar, stöðugir við háan hita, góð leysiþol, framúrskarandi skriðþjöppunarþol; dýrari en aðrar tegundir af froðu, en með frábæra vélrænni eiginleika.
III. Skemmdir við framleiðslu og notkun
3.1 Framleiðslugallar
Meðal framleiðslugalla eru:
-Aflögun (aflögun)
-Svæði þar sem skortur er á plastefni
-Svæði af umfram plastefni
-Þynnur, loftbólur
-Hrukkur
-Dældir
-Varma niðurbrot
Framleiðsluskemmdir fela í sér frávik eins og grop, ör-sprungur og aflögun af völdum vinnslumunar. Það felur einnig í sér hluti eins og óviljandi brúnarskurð, yfirborðsskot og rispur, skemmd festingargöt og höggskemmdir. Dæmi um galla sem eiga sér stað í framleiðsluferlinu eru menguð tengiyfirborð eða innfellingar, eins og prepreg liners eða losunarfilmur, sem eru óvart skilin eftir á milli laga meðan á uppsetningarferlinu stendur. Óviljandi (ekki-vinnsla) skemmdir á smáhlutum eða íhlutum geta átt sér stað við samsetningu, flutning eða meðhöndlun.
Ef of mikið plastefni er notað í hluta getur það verið of mikið plastefni, sem er ekki endilega slæmt fyrir notkun sem er ekki-bygging, en það eykur þyngd. Ef of mikið trjákvoða rennur út á meðan á herðingu stendur, eða ef ekki er nóg plastefni er borið á meðan á blautum uppsetningu stendur, er sagt að hluturinn sé plastefni sveltur. Plastefni-snauð svæði koma í ljós af trefjayfirborðinu. Hlutfall trefja og plastefnis 60:40 er talið ákjósanlegt.
Upptök framleiðslugalla eru ma:
-Röng lækning eða vinnsla
-Röng vinnsla
-Röng meðhöndlun
-Röng borun
-Drýpur verkfæra
-Mengun
-Röng mölun
-Óhæft efni
-Óviðeigandi verkfæri
-Vandamál með bol eða smáatriði
Í burðarvirkjum samsettra efna geta skemmdir orðið í nokkrum lögum. Þetta er allt frá skemmdum á fylkinu og trefjum til bilunar á brotnum þáttum og tengdum eða boltuðum viðhengjum. Skaðastigið stjórnar endurteknum álagslífi og afgangsstyrk og er mikilvægt fyrir skaðaþol.
3.2 Trefjabrot
Trefjabrot geta verið mikilvæg vegna þess að mannvirki eru venjulega hönnuð til að vera -ráðin yfir trefjum (þ.e. trefjar bera megnið af álaginu). Sem betur fer er trefjabrot venjulega bundið við svæðið nálægt höggpunktinum og takmarkast af stærð og orku högghlutarins. Aðeins örfáir-þjónustutengdir þættir fyrri einingarinnar geta valdið miklum trefjaskemmdum.
3.3 Ófullnægjandi fylki (ósamhæfð fruma)
Fylkisgallar koma venjulega fram við fylkis-trefjaviðmótið eða við fylkið samsíða trefjunum. Þessir gallar rýra lítillega hluta af eiginleikum efnisins, en hafa sjaldan mikilvæg áhrif á uppbyggingu nema niðurbrot fylkisins sé útbreitt.
Uppsöfnun sprungna í fylkinu getur leitt til niðurbrots á -ráðandi eiginleikum fylkisins. Fyrir lagskipt sem eru hönnuð til að flytja álag með trefjum (með trefjum-ráðandi) sést einnig lítilsháttar niðurbrot á eiginleikum þegar fylkið er mikið skemmt. Matrix sprunga eða örsprunga getur verulega rýrt eiginleika sem eru háðir plastefni eða trefja-resin tengi, svo sem millilaga klippingu og þjöppunarstyrk. Örsprunga getur haft mjög skaðleg áhrif á frammistöðu kvoða við háan hita. Matrix gallar geta þróast í delaminations, alvarlegri tegund af skemmdum.
3.4 Delamination og af-líming
Delamination myndast á viðmóti milli laga í lagskiptum. Aflögun getur myndast af fylkissprungum eða litlum-orkuáhrifum sem ná frá grunni að millilagi. Tengiliðir geta einnig myndast við framleiðsluferlið meðfram tengilínunni milli tveggja frumefna og byrja að delaminate (delaminate) í nálægum lagskiptum. Við ákveðnar aðstæður getur delamination eða binding vaxið við endurtekna hleðslu og getur leitt til stórskemmda þegar lagskipt er hlaðið. Mikilvægi delamination eða tengingar fer eftir:
-Stærðir.
-Fjöldi delaminations á tilteknum stað.
-Staðsetning - í þykkt lagskiptsins, í burðarvirkinu, nálægt frjálsum brúnum, svæðum með styrkleika álags, rúmfræðilegar ósamfellur o.s.frv.
-Hleðslur - Hegðun delamination og tengingar fer eftir tegund hleðslu. Þeir hafa lítil áhrif á viðbrögð toglagsefnis. Hins vegar, við þrýsti- eða klippuhleðslu, geta undirlög sem liggja að aflaguðum eða afhýddum einingum sveigst og leitt til endurdreifingar álags sem getur leitt til skemmda á burðarvirki.
3.5 Skaðasamsetningar
Almennt geta höggatburðir valdið margvíslegum skaða. Mikil-orkuáhrif frá stórum hlutum (td túrbínublöðum) geta leitt til þess að íhlutir sundrast eða bilun við festingu. Skemmdirnar sem af þessu hlýst geta falið í sér veruleg trefjabilun, sprungur í fylki, aflögun, brot á festingum og afrifnir íhlutir. Skemmdir vegna lítillar-orkuáhrifa er auðveldara að stjórna, en getur einnig falið í sér blöndu af trefjabrotum, fylkissprungum og margfeldisbrotum.
3.6 Gallar á festingargati
Óviðeigandi boraðar holur, illa uppsettar festingar og vantar festingar geta komið fram í framleiðsluferlinu. Meðan á þjónustu stendur getur lenging á holu stykkja átt sér stað vegna endurtekinna hleðslulota.
3.7 Gallar í þjónustu
Þjónustugalla eru ma:
- Umhverfisskemmdir
- Áhrifaskemmdir
- Þreyta
- Sprungur af völdum staðbundins ofhleðslu
- Losun (líma)
- Delamination
- Trefjabrot
- Tæring
Flestar kjarnabyggingar í honeycomb, eins og vængjaskemmur, hlífar, flugstýringar og hurðir á lendingarbúnaði, eru með mjög þunnum yfirborðsplötum. Vegna endingarvandamála er hægt að flokka þá í stórum dráttum í þrjá hópa: lítið höggþol, innstreymi vökva og veðrun (tæring). Þessi mannvirki hafa nægilega stífleika og styrk, en eru minna ónæm fyrir þjónustuumhverfi þar sem hlutar eru skríða yfir, verkfæri falla og þjónustufólk gerir sér venjulega ekki grein fyrir varnarleysi þunnra-samlokuhluta. Skemmdir á þessum íhlutum, svo sem kjarnamöl, höggskemmdir og losun, er venjulega auðvelt að greina með sjónrænni skoðun vegna þunns yfirborðs þeirra. Hins vegar gleymast þeir stundum eða skemmast af þjónustufólki sem vill ekki tefja brottför flugvéla eða vekja athygli á slysum sem gætu haft áhrif á frammistöðu þeirra. Afleiðingin er sú að skemmdir eru stundum hafnar óheftar, sem oft leiðir til aukinna skemmda vegna þess að vökvi fer inn í kjarnann. Óvaranlegar hönnunarupplýsingar (td óviðeigandi skornar honeycomb kjarnabrúnir) geta einnig leitt til þess að vökvi komist inn.
Endurheimt vegna vökva sem kemst inn í hlutann getur verið mismunandi eftir vökva, oftast vatni eða vökvavökvi. Vatn hefur tilhneigingu til að valda frekari skemmdum í viðgerðum hlutum nema allur raki sé fjarlægður úr hlutnum. Flest endurreisnarefniskerfi lækna við hitastig yfir suðumarki vatns, sem getur leitt til losunar við húð-kjarnaviðmótið, sem leiðir til þess að vatn safnast saman alls staðar. Af þessum sökum er kjarnaþurrkun venjulega framkvæmd fyrir endurreisn. Sumir rekstraraðilar taka það aukaskref að þurrka skemmda en ekki viðgerða hluta í háþrýstitanki til að koma í veg fyrir að frekari skemmdir verði við viðgerðina. Vökvavökvi er allt annað mál. Þegar kjarni samlokuborðsins er mettaður er næstum ómögulegt að fjarlægja vökvavökvann alveg. Jafnvel meðan á herslu stendur mun hluturinn halda áfram að leka vökva þar til lekamengunin er alveg fjarlægð. Mjög mælt er með því að fjarlægja mengaðan hunangsseimukjarna og límið sem hluti af endurgerðinni. Eins og sýnt er á mynd 21
Mynd 21: Skemmdir á radome honeycomb samlokubyggingu
Vitað er að samsett efni hafa lægri veðrunargetu en ál og því er oft forðast að nota þær til að bera á toppfleti. Hins vegar hafa samsett efni verið notuð í mjög flóknum rúmfræði, en venjulega í tengslum við tæringarhúðun. Sum tæringarhúð er ekki tilvalin fyrir slitþol eða viðhald. Annað vandamál, ekki eins augljóst og það fyrsta, er rof á brúnum hurða eða spjalda ef þær verða fyrir loftstraumum. Þessi veðrun gæti stafað af hönnun eða uppsetningu (óviðeigandi uppsetning). Á hinn bóginn geta málmbyggingar sem eru í snertingu við eða nálægt þessum samsettu íhlutum sýnt tæringarskemmdir vegna óviðeigandi vals á álblöndur, ætandi þéttiefnisskemmdir á málmíhlutum við samsetningu eða splæsingu, ófullnægjandi þéttiefni eða skort á trefjagleri á viðmóti bjálka, rifbeina og festinga. Eins og sýnt er á mynd 22
Mynd 22: Tæringarskemmdir á vængodda (odd)
3.8 Tæring
Flestir trefjagler og kevlar® hlutar eru með frábært álnet til að vernda eldingar. Þetta álnet tærist oft í kringum bolta- eða skrúfugöt. Tæring hefur áhrif á raftengingu spjaldsins og krefst þess að álnetið sé fjarlægt og nýtt möskva er sett upp til að endurheimta raftengingu spjaldsins. Eins og sýnt er á mynd 23
Mynd 23: Tæring eldingarvarnarristar úr áli
UV geislar hafa áhrif á styrk samsettra efna. Samsett mannvirki þarf að verja fyrir áhrifum útfjólubláa ljóssins með yfirlakki. Sérhæfðir UV grunnur og húðun hafa verið þróuð til að vernda samsett efni.