ชุดอุปกรณ์ที่ใช้งานง่ายช่วยให้สามารถซ่อมแซมโครงสร้างคอมโพสิตได้ที่ไซต์งาน | โลกแห่งคอมโพสิต

ชุดอุปกรณ์แบบพกพาสามารถซ่อมแซมได้ด้วยไฟเบอร์กลาส/ไวนิลเอสเทอร์ที่รักษาด้วยรังสียูวี หรือพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์/อีพ็อกซี่ที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง และอุปกรณ์ในการบ่มที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ #การผลิตภายใน #โครงสร้างพื้นฐาน
การซ่อมแซมแพทช์พรีเพกที่รักษาด้วยรังสียูวี แม้ว่าการซ่อมแซมพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์/อีพ็อกซี่ที่พัฒนาโดย Custom Technologies LLC สำหรับสะพานคอมโพสิตในสนามได้รับการพิสูจน์แล้วว่าง่ายและรวดเร็ว แต่การใช้พรีเพกเรซินไวนิลเอสเตอร์ที่รักษาด้วยรังสียูวีที่เสริมใยแก้วได้พัฒนาระบบที่สะดวกยิ่งขึ้น . แหล่งที่มาของภาพ: Custom Technologies LLC
สะพานแบบแยกส่วนได้ถือเป็นทรัพย์สินที่สำคัญสำหรับการปฏิบัติการทางยุทธวิธีและลอจิสติกส์ทางทหาร เช่นเดียวกับการฟื้นฟูโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่งในช่วงภัยพิบัติทางธรรมชาติ โครงสร้างคอมโพสิตกำลังอยู่ในระหว่างการศึกษาเพื่อลดน้ำหนักของสะพานดังกล่าว ซึ่งจะช่วยลดภาระในยานพาหนะขนส่งและกลไกการกู้คืนการเปิดตัว เมื่อเปรียบเทียบกับสะพานโลหะ วัสดุคอมโพสิตยังมีศักยภาพในการเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักและยืดอายุการใช้งานอีกด้วย
สะพานคอมโพสิตโมดูลาร์ขั้นสูง (AMCB) เป็นตัวอย่าง Seemann Composites LLC (กัลฟ์พอร์ต, มิสซิสซิปปี้, สหรัฐอเมริกา) และ Materials Sciences LLC (ฮอร์แชม, เพนซิลเวเนีย, สหรัฐอเมริกา) ใช้ลามิเนตอีพ็อกซี่เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (รูปที่ 1) ) การออกแบบและการก่อสร้าง) อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการซ่อมแซมโครงสร้างดังกล่าวในภาคสนามเป็นปัญหาที่ขัดขวางการนำวัสดุคอมโพสิตมาใช้
รูปที่ 1 สะพานคอมโพสิต สินทรัพย์ในสนามที่สำคัญ สะพานคอมโพสิตโมดูลาร์ขั้นสูง (AMCB) ได้รับการออกแบบและสร้างโดย Seemann Composites LLC และ Materials Sciences LLC โดยใช้คอมโพสิตอีพอกซีเรซินเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ แหล่งที่มาของภาพ: Seeman Composites LLC (ซ้าย) และกองทัพสหรัฐฯ (ขวา)
ในปี 2016 Custom Technologies LLC (มิลเลอร์สวิลล์ รัฐแมริแลนด์ สหรัฐอเมริกา) ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยนวัตกรรมธุรกิจขนาดเล็ก (SBIR) ระยะที่ 1 ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากกองทัพสหรัฐฯ เพื่อพัฒนาวิธีการซ่อมแซมที่ทหารสามารถดำเนินการนอกสถานที่ได้สำเร็จ ตามแนวทางนี้ ระยะที่สองของทุน SBIR ได้รับรางวัลในปี 2018 เพื่อแสดงวัสดุใหม่และอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ แม้ว่าแพทช์จะดำเนินการโดยมือใหม่โดยไม่ได้รับการฝึกอบรมล่วงหน้า โครงสร้าง 90% ขึ้นไปสามารถกู้คืนโครงสร้างแบบ Raw ได้ ความแข็งแกร่ง. ความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ การเลือกวัสดุ การผลิตชิ้นงานทดสอบ และงานทดสอบทางกล ตลอดจนการซ่อมแซมขนาดเล็กและเต็มรูปแบบ
นักวิจัยหลักใน SBIR สองระยะคือ Michael Bergen ผู้ก่อตั้งและประธานของ Custom Technologies LLC Bergen เกษียณจาก Carderock จาก Naval Surface Warfare Center (NSWC) และทำงานในแผนกโครงสร้างและวัสดุเป็นเวลา 27 ปี โดยเขาดูแลการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีคอมโพสิตในกองเรือของกองทัพเรือสหรัฐฯ Dr. Roger Crane เข้าร่วมกับ Custom Technologies ในปี 2558 หลังจากเกษียณจากกองทัพเรือสหรัฐฯ ในปี 2554 และดำรงตำแหน่งมาเป็นเวลา 32 ปี ความเชี่ยวชาญด้านวัสดุคอมโพสิตของเขารวมถึงการตีพิมพ์ทางเทคนิคและสิทธิบัตร ซึ่งครอบคลุมหัวข้อต่างๆ เช่น วัสดุคอมโพสิตใหม่ การผลิตต้นแบบ วิธีการเชื่อมต่อ วัสดุคอมโพสิตมัลติฟังก์ชั่น การตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง และการฟื้นฟูวัสดุคอมโพสิต
ผู้เชี่ยวชาญทั้งสองได้พัฒนากระบวนการพิเศษที่ใช้วัสดุคอมโพสิตเพื่อซ่อมแซมรอยแตกร้าวในโครงสร้างส่วนบนอะลูมิเนียมของเรือลาดตระเวนติดขีปนาวุธนำวิถีชั้น Ticonderoga CG-47 5456 “กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาเพื่อลดการเติบโตของรอยแตกร้าวและเพื่อใช้เป็นทางเลือกที่ประหยัด เพื่อทดแทนบอร์ดแพลตฟอร์มมูลค่า 2 ถึง 4 ล้านดอลลาร์” เบอร์เกนกล่าว “ดังนั้นเราจึงพิสูจน์ให้เห็นว่าเรารู้วิธีการซ่อมแซมนอกห้องปฏิบัติการและในสภาพแวดล้อมการบริการจริง แต่ความท้าทายก็คือวิธีการทรัพย์สินทางทหารในปัจจุบันไม่ประสบความสำเร็จมากนัก ตัวเลือกนี้คือการซ่อมแซมดูเพล็กซ์แบบผูกมัด (โดยทั่วไปในพื้นที่ที่เสียหาย ติดบอร์ดไว้ด้านบน) หรือลบสินทรัพย์ออกจากการบริการสำหรับการซ่อมแซมระดับคลังสินค้า (ระดับ D) เนื่องจากจำเป็นต้องมีการซ่อมแซมระดับ D ทรัพย์สินจำนวนมากจึงถูกกันออกไป”
เขากล่าวต่อไปว่าสิ่งที่จำเป็นคือวิธีการที่ทหารสามารถทำได้โดยไม่มีประสบการณ์ด้านวัสดุคอมโพสิต โดยใช้เพียงชุดอุปกรณ์และคู่มือการบำรุงรักษาเท่านั้น เป้าหมายของเราคือการทำให้กระบวนการง่ายขึ้น: อ่านคู่มือ ประเมินความเสียหาย และดำเนินการซ่อมแซม เราไม่ต้องการผสมเรซินเหลว เนื่องจากต้องใช้การวัดที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าจะแห้งสนิท นอกจากนี้เรายังต้องการระบบที่ไม่มีของเสียอันตรายหลังจากการซ่อมแซมเสร็จสิ้น และจะต้องบรรจุเป็นชุดอุปกรณ์ที่เครือข่ายที่มีอยู่สามารถใช้งานได้ -
วิธีแก้ปัญหาหนึ่งที่ Custom Technologies แสดงให้เห็นอย่างประสบความสำเร็จคือชุดอุปกรณ์พกพาที่ใช้กาวอีพอกซีที่มีความแข็งแกร่งเพื่อปรับแต่งแผ่นปะคอมโพสิตกาวตามขนาดของความเสียหาย (สูงสุด 12 ตารางนิ้ว) การสาธิตเสร็จสิ้นบนวัสดุคอมโพสิตที่เป็นพื้น AMCB หนา 3 นิ้ว วัสดุคอมโพสิตมีแกนไม้บัลซ่าหนา 3 นิ้ว (ความหนาแน่น 15 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต) และ Vectorply สองชั้น (ฟีนิกซ์ แอริโซนา สหรัฐอเมริกา) C -LT 1100 คาร์บอนไฟเบอร์ 0°/90° ผ้าเย็บสองแกน หนึ่งชั้นของ C-TLX 1900 คาร์บอนไฟเบอร์ 0°/+45°/-45° สามเพลาและสองชั้นของ C-LT 1100 รวมเป็นห้าชั้น “เราตัดสินใจว่าชุดอุปกรณ์จะใช้แผ่นปะสำเร็จรูปในลามิเนตกึ่งไอโซโทรปิกที่คล้ายกับหลายแกน เพื่อให้ทิศทางของผ้าไม่เป็นปัญหา” เครนกล่าว
ประเด็นต่อไปคือเมทริกซ์เรซินที่ใช้สำหรับการซ่อมแซมลามิเนต เพื่อหลีกเลี่ยงการผสมเรซินเหลว แผ่นแปะจะใช้พรีเพก “อย่างไรก็ตาม ความท้าทายเหล่านี้คือพื้นที่จัดเก็บ” Bergen อธิบาย เพื่อพัฒนาโซลูชันแพทช์ที่สามารถจัดเก็บได้ Custom Technologies ได้ร่วมมือกับ Sunrez Corp. (เอลคาฮอน แคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา) เพื่อพัฒนาพรีเพกใยแก้ว/ไวนิลเอสเตอร์ที่สามารถใช้แสงอัลตราไวโอเลต (UV) ได้ภายในหกนาที การบ่มด้วยแสง นอกจากนี้ยังร่วมมือกับ Gougeon Brothers (เบย์ซิตี้ มิชิแกน สหรัฐอเมริกา) ซึ่งแนะนำให้ใช้ฟิล์มอีพอกซีชนิดยืดหยุ่นชนิดใหม่
การศึกษาในช่วงแรกแสดงให้เห็นว่าอีพอกซีเรซินเป็นเรซินที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพรีเพกของคาร์บอนไฟเบอร์ - ไวนิลเอสเทอร์ที่รักษาด้วยรังสียูวีได้ และใยแก้วโปร่งแสงทำงานได้ดี แต่ไม่สามารถแข็งตัวภายใต้คาร์บอนไฟเบอร์ที่กันแสงได้ จากฟิล์มใหม่ของ Gougeon Brothers พรีเพกอีพ็อกซี่ขั้นสุดท้ายจะถูกบ่มเป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่ 210°F/99°C และมีอายุการเก็บรักษานานที่อุณหภูมิห้อง โดยไม่จำเป็นต้องจัดเก็บที่อุณหภูมิต่ำ Bergen กล่าวว่าหากต้องการอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ที่สูงขึ้น เรซินก็จะถูกบ่มที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นเช่นกัน เช่น 350°F/177°C พรีเพกทั้งสองชนิดมีให้ในชุดซ่อมแบบพกพาโดยเป็นกองแผ่นแพทช์พรีเพกที่ปิดผนึกไว้ในซองฟิล์มพลาสติก
เนื่องจากชุดซ่อมอาจถูกเก็บไว้เป็นเวลานาน Custom Technologies จึงต้องศึกษาอายุการเก็บรักษา “เราซื้อเปลือกพลาสติกแข็งสี่อัน ซึ่งเป็นประเภททางทหารทั่วไปที่ใช้ในอุปกรณ์การขนส่ง และใส่ตัวอย่างของกาวอีพอกซีและพรีเพกไวนิลเอสเตอร์ลงในแต่ละตู้” เบอร์เกนกล่าว จากนั้น กล่องเหล่านี้ถูกนำไปวางในตำแหน่งที่แตกต่างกัน 4 แห่งเพื่อทำการทดสอบ ได้แก่ หลังคาของโรงงาน Gougeon Brothers ในรัฐมิชิแกน หลังคาของสนามบินแมริแลนด์ สถานที่กลางแจ้งในหุบเขา Yucca (ทะเลทรายแคลิฟอร์เนีย) และห้องปฏิบัติการทดสอบการกัดกร่อนกลางแจ้งทางตอนใต้ของรัฐฟลอริดา ทุกกรณีมีเครื่องบันทึกข้อมูล Bergen ชี้ให้เห็นว่า "เราใช้ข้อมูลและตัวอย่างวัสดุเพื่อการประเมินทุกสามเดือน อุณหภูมิสูงสุดที่บันทึกไว้ในกล่องในฟลอริดาและแคลิฟอร์เนียคือ 140°F ซึ่งเหมาะสำหรับเรซินสำหรับการฟื้นฟูส่วนใหญ่ มันเป็นความท้าทายที่แท้จริง” นอกจากนี้ Gougeon Brothers ยังได้ทดสอบอีพอกซีเรซินบริสุทธิ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่เป็นการภายในอีกด้วย “ตัวอย่างที่ถูกวางไว้ในเตาอบที่อุณหภูมิ 120°F เป็นเวลาหลายเดือนจะเริ่มเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์” เบอร์เกนกล่าว “อย่างไรก็ตาม สำหรับตัวอย่างที่เกี่ยวข้องซึ่งเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 110°F เคมีของเรซินจะดีขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น”
การซ่อมแซมได้รับการตรวจสอบบนกระดานทดสอบและแบบจำลอง AMCB ในระดับนี้ ซึ่งใช้ลามิเนตและวัสดุแกนแบบเดียวกับสะพานเดิมที่สร้างโดย Seemann Composites แหล่งที่มาของภาพ: Custom Technologies LLC
เพื่อสาธิตเทคนิคการซ่อมแซม จะต้องผลิตลามิเนตที่เป็นตัวแทน เสียหาย และซ่อมแซม “ในระยะแรกของโครงการ เราใช้คานขนาดเล็กขนาด 4 x 48 นิ้วและการทดสอบการดัดงอสี่จุดเพื่อประเมินความเป็นไปได้ของกระบวนการซ่อมแซมของเรา” Klein กล่าว “จากนั้น เราได้เปลี่ยนไปใช้แผงขนาด 12 x 48 นิ้วในเฟสที่สองของโครงการ ใช้โหลดเพื่อสร้างสถานะความเค้นสองแกนเพื่อทำให้เกิดความล้มเหลว จากนั้นจึงประเมินประสิทธิภาพการซ่อมแซม ในระยะที่สอง เรายังสร้างโมเดล AMCB ที่เราสร้างการบำรุงรักษาให้เสร็จสมบูรณ์อีกด้วย”
Bergen กล่าวว่าแผงทดสอบที่ใช้เพื่อพิสูจน์ประสิทธิภาพการซ่อมแซมนั้นผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุลามิเนตและวัสดุแกนเดียวกันกับ AMCB ที่ผลิตโดย Seemann Composites “แต่เราลดความหนาของแผงจาก 0.375 นิ้วเป็น 0.175 นิ้ว ตามทฤษฎีบทแกนขนาน . นี่เป็นกรณี วิธีการนี้ร่วมกับองค์ประกอบเพิ่มเติมของทฤษฎีลำแสงและทฤษฎีลามิเนตแบบคลาสสิก [CLT] ถูกนำมาใช้เพื่อเชื่อมโยงโมเมนต์ความเฉื่อยและความแข็งที่มีประสิทธิผลของ AMCB เต็มรูปแบบกับผลิตภัณฑ์สาธิตขนาดเล็กกว่าที่ง่ายต่อการจัดการและอื่นๆ คุ้มค่า จากนั้น เราใช้แบบจำลองการวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์ [FEA] ที่พัฒนาโดย XCraft Inc. (บอสตัน แมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา) เพื่อปรับปรุงการออกแบบการซ่อมแซมโครงสร้าง” ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้สำหรับแผงทดสอบและรุ่น AMCB ซื้อจาก Vectorply และแกนบัลซาผลิตโดย Core Composites (Bristol, RI, US) ที่จัดหาให้
ขั้นตอนที่ 1 แผงทดสอบนี้แสดงเส้นผ่านศูนย์กลางรู 3 นิ้วเพื่อจำลองความเสียหายที่ทำเครื่องหมายไว้ตรงกลางและซ่อมแซมเส้นรอบวง แหล่งที่มาของรูปภาพสำหรับทุกขั้นตอน: Custom Technologies LLC
ขั้นตอนที่ 2 ใช้เครื่องเจียรแบบแมนนวลที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่เพื่อขจัดวัสดุที่เสียหายออก และปิดแผ่นซ่อมด้วยเทเปอร์ 12:1
“เราต้องการจำลองระดับความเสียหายบนกระดานทดสอบให้สูงกว่าที่เห็นบนดาดฟ้าสะพานในสนาม” เบอร์เกนอธิบาย “วิธีการของเราคือใช้เลื่อยเจาะรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นิ้ว จากนั้น เราดึงปลั๊กของวัสดุที่เสียหายออก และใช้เครื่องบดแบบใช้ลมมือถือเพื่อแปรรูปผ้าพันคอ 12:1”
เครนอธิบายว่าสำหรับการซ่อมแซมคาร์บอนไฟเบอร์/อีพอกซี เมื่อนำวัสดุแผงที่ “เสียหาย” ออกแล้วและใช้ผ้าพันคอที่เหมาะสม พรีเพกจะถูกตัดให้มีความกว้างและความยาวเพื่อให้ตรงกับความเรียวของบริเวณที่เสียหาย “สำหรับแผงทดสอบของเรา ต้องใช้พรีเพกสี่ชั้นเพื่อให้วัสดุซ่อมแซมสอดคล้องกับด้านบนของแผงคาร์บอนเดิมที่ไม่เสียหาย หลังจากนั้นชั้นเคลือบคาร์บอน/อีพ็อกซีพรีเพกทั้งสามชั้นจะเข้มข้นบนชิ้นส่วนที่ซ่อมแซม แต่ละชั้นที่ต่อเนื่องกันจะขยายออกไป 1 นิ้วในทุกด้านของชั้นล่าง ซึ่งจะช่วยถ่ายโอนภาระอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากวัสดุโดยรอบที่ “ดี” ไปยังพื้นที่ที่ได้รับการซ่อมแซม” เวลารวมในการดำเนินการซ่อมแซมนี้ รวมถึงการเตรียมพื้นที่ซ่อมแซม การตัด การวางวัสดุบูรณะ และการใช้ขั้นตอนการบ่ม ประมาณ 2.5 ชั่วโมง
สำหรับพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์/อีพ็อกซี่ พื้นที่ซ่อมแซมจะถูกบรรจุสุญญากาศและบ่มที่อุณหภูมิ 210°F/99°C เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงโดยใช้ตัวประสานความร้อนที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
แม้ว่าการซ่อมแซมคาร์บอน/อีพอกซีจะง่ายและรวดเร็ว แต่ทีมงานตระหนักดีถึงความจำเป็นในการใช้โซลูชันที่สะดวกกว่าในการคืนประสิทธิภาพ สิ่งนี้นำไปสู่การสำรวจพรีเพกที่บ่มด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) “ความสนใจในเรซินไวนิลเอสเทอร์ของ Sunrez นั้นมาจากประสบการณ์ทางเรือก่อนหน้านี้กับ Mark Livesay ผู้ก่อตั้งบริษัท” Bergen อธิบาย “อันดับแรก เราได้จัดเตรียมผ้าแก้วกึ่งไอโซโทรปิกให้กับ Sunrez โดยใช้พรีเพกไวนิลเอสเทอร์ และประเมินเส้นโค้งการบ่มภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ เนื่องจากเรารู้ว่าไวนิลเอสเทอร์เรซินไม่เหมือนกับอีพอกซีเรซินที่ให้ประสิทธิภาพการยึดเกาะรองที่เหมาะสม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความพยายามเพิ่มเติมในการประเมินสารเชื่อมต่อชั้นกาวต่างๆ และพิจารณาว่าสารใดเหมาะสมกับการใช้งาน”
ปัญหาอีกประการหนึ่งคือเส้นใยแก้วไม่สามารถให้คุณสมบัติทางกลเช่นเดียวกับคาร์บอนไฟเบอร์ได้ “เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นคาร์บอน/อีพอกซี ปัญหานี้แก้ไขได้โดยใช้ชั้นพิเศษของแก้ว/ไวนิลเอสเตอร์” เครนกล่าว “เหตุผลที่จำเป็นต้องเพิ่มอีกชั้นเดียวก็คือวัสดุแก้วนั้นเป็นผ้าที่มีน้ำหนักมากกว่า” ซึ่งจะสร้างแผ่นปะที่เหมาะสมซึ่งสามารถนำไปใช้และผสมกันได้ภายในหกนาที แม้ในอุณหภูมิในสนามที่เย็นจัดหรือเย็นจัดก็ตาม บ่มโดยไม่ต้องให้ความร้อน เครนชี้ว่างานซ่อมแซมนี้สามารถแล้วเสร็จได้ภายในหนึ่งชั่วโมง
ระบบแพทช์ทั้งสองได้รับการสาธิตและทดสอบแล้ว สำหรับการซ่อมแซมแต่ละครั้ง พื้นที่ที่จะเสียหายจะถูกทำเครื่องหมาย (ขั้นตอนที่ 1) สร้างด้วยเลื่อยเจาะรู จากนั้นจึงนำออกโดยใช้เครื่องเจียรแบบแมนนวลที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ (ขั้นตอนที่ 2) จากนั้นตัดพื้นที่ที่ซ่อมแซมให้เป็นเรียว 12:1 ทำความสะอาดพื้นผิวของผ้าพันคอด้วยแผ่นแอลกอฮอล์ (ขั้นตอนที่ 3) จากนั้น ตัดแผ่นซ่อมให้ได้ขนาดที่ต้องการ วางบนพื้นผิวที่ทำความสะอาด (ขั้นตอนที่ 4) แล้วรวมเข้ากับลูกกลิ้งเพื่อขจัดฟองอากาศ สำหรับพรีเพกไวนิลเอสเทอร์ที่บ่มด้วยใยแก้ว/ยูวี ให้วางชั้นปล่อยบนพื้นที่ที่ซ่อมแซมแล้วรักษาแผ่นแปะด้วยหลอด UV ไร้สายเป็นเวลาหกนาที (ขั้นตอนที่ 5) สำหรับพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์/อีพอกซี ให้ใช้ตัวประสานความร้อนแบบใช้แบตเตอรี่ที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าเพื่อแพ็คสุญญากาศและรักษาพื้นที่ที่ซ่อมแซมที่อุณหภูมิ 210°F/99°C เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง
ขั้นตอนที่ 5 หลังจากวางชั้นลอกบนบริเวณที่ซ่อมแซมแล้ว ให้ใช้หลอด UV ไร้สายเพื่อรักษาแผ่นแปะเป็นเวลา 6 นาที
“จากนั้น เราทำการทดสอบเพื่อประเมินการยึดเกาะของแผ่นแปะและความสามารถในการคืนความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง” เบอร์เกนกล่าว “ในขั้นตอนแรก เราจำเป็นต้องพิสูจน์ความง่ายในการใช้งานและความสามารถในการฟื้นฟูความแข็งแกร่งอย่างน้อย 75% ซึ่งทำได้โดยการดัดสี่จุดบนคาร์บอนไฟเบอร์/อีพอกซีเรซินขนาด 4 x 48 นิ้ว และคานบัลซาคอร์ หลังจากซ่อมแซมความเสียหายจำลองแล้ว ใช่. ระยะที่สองของโครงการใช้แผงขนาด 12 x 48 นิ้ว และต้องแสดงข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่งมากกว่า 90% ภายใต้ภาระความเครียดที่ซับซ้อน เราปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้ทั้งหมด จากนั้นจึงถ่ายรูปวิธีการซ่อมแซมในรุ่น AMCB วิธีใช้เทคโนโลยีและอุปกรณ์ในสนามเพื่อให้เห็นภาพอ้างอิง”
สิ่งสำคัญของโครงการคือการพิสูจน์ว่าสามเณรสามารถซ่อมแซมได้อย่างง่ายดาย ด้วยเหตุผลนี้ เบอร์เกนจึงมีความคิด: “ฉันสัญญาว่าจะสาธิตให้ผู้ติดต่อด้านเทคนิคสองคนของเราในกองทัพเห็น: ดร. เบอร์นาร์ด เซีย และแอชลีย์ เกนนา ในการทบทวนเฟสแรกของโครงการครั้งสุดท้าย ผมขอไม่ให้มีการซ่อมแซมใดๆ แอชลีย์ผู้มีประสบการณ์ได้ทำการซ่อมแซม เธอใช้ชุดอุปกรณ์และคู่มือที่เราจัดเตรียมให้และซ่อมแซมให้เสร็จสิ้นโดยไม่มีปัญหาใดๆ”
รูปที่ 2 เครื่องประสานความร้อนที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าโดยใช้แบตเตอรี่สามารถรักษาแพทช์ซ่อมแซมคาร์บอนไฟเบอร์/อีพ็อกซี่ได้ด้วยการกดปุ่มเพียงปุ่มเดียว โดยไม่จำเป็นต้องมีความรู้ในการซ่อมแซมหรือการตั้งโปรแกรมวงจรการบ่ม แหล่งที่มาของภาพ: Custom Technologies, LLC
การพัฒนาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือระบบการบ่มโดยใช้แบตเตอรี่ (รูปที่ 2) “การบำรุงรักษาในสนาม คุณจะมีพลังงานจากแบตเตอรี่เท่านั้น” เบอร์เกนชี้ให้เห็น “อุปกรณ์กระบวนการทั้งหมดในชุดซ่อมที่เราพัฒนาขึ้นนั้นเป็นแบบไร้สาย” ซึ่งรวมถึงการเชื่อมด้วยความร้อนโดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่พัฒนาร่วมกันโดย Custom Technologies และเครื่องจักรที่ใช้การเชื่อมด้วยความร้อน WichiTech Industries Inc. (Randallstown, Maryland, USA) “ตัวประสานความร้อนที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่นี้ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าเพื่อให้การบ่มเสร็จสมบูรณ์ ดังนั้นมือใหม่จึงไม่จำเป็นต้องตั้งโปรแกรมวงจรการบ่ม” เครนกล่าว “พวกเขาเพียงแค่ต้องกดปุ่มเพื่อลงทางลาดที่เหมาะสมและแช่ตัว” แบตเตอรี่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันสามารถใช้งานได้นานหนึ่งปีก่อนที่จะต้องชาร์จใหม่
เมื่อระยะที่สองของโครงการเสร็จสิ้น Custom Technologies กำลังเตรียมข้อเสนอการปรับปรุงติดตามผล และรวบรวมจดหมายแสดงความสนใจและการสนับสนุน “เป้าหมายของเราคือการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ให้เป็น TRL 8 และนำมันออกสู่สนาม” เบอร์เกนกล่าว “เรายังมองเห็นศักยภาพของการสมัครที่ไม่ใช่ทางการทหารด้วย”
อธิบายศิลปะเก่าแก่ที่อยู่เบื้องหลังการเสริมแรงด้วยเส้นใยครั้งแรกของอุตสาหกรรม และมีความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ด้านเส้นใยใหม่และการพัฒนาในอนาคต
เร็วๆ นี้และจะบินเป็นครั้งแรก เครื่องบินรุ่น 787 อาศัยนวัตกรรมด้านวัสดุคอมโพสิตและกระบวนการต่างๆ เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย