ఉపయోగించడానికి సులభమైన కిట్ కాంపోజిట్ స్ట్రక్చర్‌ల ఆన్-సైట్ రిపేర్‌ను అనుమతిస్తుంది | మిశ్రమాల ప్రపంచం

పోర్టబుల్ కిట్‌ను UV-నయం చేయగల ఫైబర్‌గ్లాస్/వినైల్ ఈస్టర్ లేదా గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిల్వ చేయబడిన కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రిప్రెగ్ మరియు బ్యాటరీతో నడిచే క్యూరింగ్ పరికరాలతో మరమ్మతులు చేయవచ్చు. #ఇన్సైడ్ మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ #ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్
UV-నయం చేయగల ప్రీప్రెగ్ ప్యాచ్ రిపేర్ ఇన్‌ఫీల్డ్ కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్ కోసం కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడిన కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రీప్రెగ్ రిపేర్ సరళమైనది మరియు శీఘ్రంగా ఉన్నట్లు నిరూపించబడినప్పటికీ, గ్లాస్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ UV-నయం చేయగల వినైల్ ఈస్టర్ రెసిన్ ప్రీప్రెగ్ మరింత సౌకర్యవంతమైన వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసింది. . చిత్ర మూలం: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC
మాడ్యులర్ డిప్లోయబుల్ వంతెనలు సైనిక వ్యూహాత్మక కార్యకలాపాలు మరియు లాజిస్టిక్స్ కోసం కీలకమైన ఆస్తులు, అలాగే ప్రకృతి వైపరీత్యాల సమయంలో రవాణా అవస్థాపన పునరుద్ధరణ. అటువంటి వంతెనల బరువును తగ్గించడానికి మిశ్రమ నిర్మాణాలను అధ్యయనం చేస్తున్నారు, తద్వారా రవాణా వాహనాలు మరియు లాంచ్-రికవరీ మెకానిజమ్‌లపై భారం తగ్గుతుంది. మెటల్ వంతెనలతో పోలిస్తే, మిశ్రమ పదార్థాలు కూడా లోడ్-బేరింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి మరియు సేవా జీవితాన్ని పొడిగించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
అధునాతన మాడ్యులర్ కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్ (AMCB) ఒక ఉదాహరణ. సీమాన్ కాంపోజిట్స్ LLC (గల్ఫ్‌పోర్ట్, మిస్సిస్సిప్పి, US) మరియు మెటీరియల్స్ సైన్సెస్ LLC (హార్షామ్, PA, US) కార్బన్ ఫైబర్-రీన్‌ఫోర్స్డ్ ఎపాక్సీ లామినేట్‌లను ఉపయోగిస్తాయి (మూర్తి 1). ) డిజైన్ మరియు నిర్మాణం). ఏదేమైనప్పటికీ, క్షేత్రంలో అటువంటి నిర్మాణాలను మరమ్మత్తు చేయగల సామర్థ్యం మిశ్రమ పదార్థాల స్వీకరణకు ఆటంకం కలిగించే సమస్య.
మూర్తి 1 కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్, కీ ఇన్‌ఫీల్డ్ అసెట్ అడ్వాన్స్‌డ్ మాడ్యులర్ కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్ (AMCB)ని సీమాన్ కాంపోజిట్స్ LLC మరియు మెటీరియల్స్ సైన్సెస్ LLC కార్బన్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ ఎపాక్సి రెసిన్ కాంపోజిట్‌లను ఉపయోగించి రూపొందించారు మరియు నిర్మించారు. చిత్ర మూలం: సీమాన్ కాంపోజిట్స్ LLC (ఎడమ) మరియు US సైన్యం (కుడి).
2016లో, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC (మిల్లర్స్‌విల్లే, MD, US) సైనికులు ఆన్-సైట్‌లో విజయవంతంగా నిర్వహించగలిగే మరమ్మతు పద్ధతిని అభివృద్ధి చేయడానికి US ఆర్మీ-ఫండ్డ్ స్మాల్ బిజినెస్ ఇన్నోవేషన్ రీసెర్చ్ (SBIR) ఫేజ్ 1 గ్రాంట్‌ను అందుకుంది. ఈ విధానం ఆధారంగా, కొత్త మెటీరియల్‌లు మరియు బ్యాటరీతో నడిచే పరికరాలను ప్రదర్శించడానికి 2018లో SBIR మంజూరు యొక్క రెండవ దశ అందించబడింది, ముందస్తు శిక్షణ లేకుండానే ఒక అనుభవం లేని వ్యక్తి ప్యాచ్‌ను ప్రదర్శించినప్పటికీ, 90% లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నిర్మాణాన్ని తిరిగి పునరుద్ధరించవచ్చు. బలం. సాంకేతికత యొక్క సాధ్యత విశ్లేషణ, పదార్థ ఎంపిక, నమూనా తయారీ మరియు యాంత్రిక పరీక్ష పనులు, అలాగే చిన్న-స్థాయి మరియు పూర్తి-స్థాయి మరమ్మతుల శ్రేణిని నిర్వహించడం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
రెండు SBIR దశల్లో ప్రధాన పరిశోధకుడు మైఖేల్ బెర్గెన్, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC వ్యవస్థాపకుడు మరియు అధ్యక్షుడు. బెర్గెన్ నావల్ సర్ఫేస్ వార్‌ఫేర్ సెంటర్ (NSWC) యొక్క కార్డ్‌రోక్ నుండి రిటైర్ అయ్యాడు మరియు 27 సంవత్సరాలు స్ట్రక్చర్స్ అండ్ మెటీరియల్స్ డిపార్ట్‌మెంట్‌లో పనిచేశాడు, అక్కడ అతను US నేవీ ఫ్లీట్‌లో కాంపోజిట్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనాన్ని నిర్వహించాడు. డా. రోజర్ క్రేన్ 2011లో US నేవీ నుండి పదవీ విరమణ చేసిన తర్వాత 2015లో కస్టమ్ టెక్నాలజీస్‌లో చేరారు మరియు 32 సంవత్సరాలు పనిచేశారు. అతని మిశ్రమ పదార్థాల నైపుణ్యం సాంకేతిక ప్రచురణలు మరియు పేటెంట్‌లను కలిగి ఉంటుంది, కొత్త మిశ్రమ పదార్థాలు, నమూనా తయారీ, కనెక్షన్ పద్ధతులు, మల్టీఫంక్షనల్ కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్, స్ట్రక్చరల్ హెల్త్ మానిటరింగ్ మరియు కాంపోజిట్ మెటీరియల్ పునరుద్ధరణ వంటి అంశాలను కవర్ చేస్తుంది.
ఇద్దరు నిపుణులు Ticonderoga CG-47 క్లాస్ గైడెడ్ మిస్సైల్ క్రూయిజర్ 5456 యొక్క అల్యూమినియం సూపర్‌స్ట్రక్చర్‌లోని పగుళ్లను సరిచేయడానికి మిశ్రమ పదార్థాలను ఉపయోగించే ఒక ప్రత్యేకమైన ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేశారు. “ఈ ప్రక్రియ పగుళ్ల పెరుగుదలను తగ్గించడానికి మరియు ఆర్థిక ప్రత్యామ్నాయంగా పనిచేయడానికి అభివృద్ధి చేయబడింది. 2 నుండి 4 మిలియన్ డాలర్ల ప్లాట్‌ఫారమ్ బోర్డ్‌ను భర్తీ చేయడానికి, "బెర్గెన్ చెప్పారు. "కాబట్టి ప్రయోగశాల వెలుపల మరియు నిజమైన సేవా వాతావరణంలో మరమ్మతులు ఎలా చేయాలో మాకు తెలుసునని మేము నిరూపించాము. కానీ సవాలు ఏమిటంటే ప్రస్తుత సైనిక ఆస్తుల పద్ధతులు చాలా విజయవంతం కావు. ఎంపిక బంధించబడిన డ్యూప్లెక్స్ రిపేర్ [ప్రాథమికంగా దెబ్బతిన్న ప్రాంతాలలో పైభాగానికి బోర్డ్‌ను అతికించండి] లేదా గిడ్డంగి స్థాయి (D-స్థాయి) మరమ్మతుల కోసం సేవ నుండి ఆస్తిని తీసివేయండి. D-స్థాయి మరమ్మతులు అవసరం కాబట్టి, చాలా ఆస్తులు పక్కన పెట్టబడ్డాయి.
కిట్‌లు మరియు నిర్వహణ మాన్యువల్‌లను మాత్రమే ఉపయోగించి, మిశ్రమ పదార్థాలలో అనుభవం లేని సైనికులు నిర్వహించగల పద్ధతి అవసరమని ఆయన అన్నారు. ప్రక్రియను సులభతరం చేయడమే మా లక్ష్యం: మాన్యువల్‌ని చదవండి, నష్టాన్ని అంచనా వేయండి మరియు మరమ్మతులు చేయండి. మేము లిక్విడ్ రెసిన్‌లను కలపకూడదనుకుంటున్నాము, ఎందుకంటే దీనికి పూర్తి నివారణను నిర్ధారించడానికి ఖచ్చితమైన కొలత అవసరం. మరమ్మతులు పూర్తయిన తర్వాత ప్రమాదకర వ్యర్థాలు లేని వ్యవస్థ కూడా మాకు అవసరం. మరియు ఇది తప్పనిసరిగా ఇప్పటికే ఉన్న నెట్‌వర్క్ ద్వారా అమలు చేయగల కిట్‌గా ప్యాక్ చేయబడాలి. ”
కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ విజయవంతంగా ప్రదర్శించిన ఒక పరిష్కారం పోర్టబుల్ కిట్, ఇది నష్టం యొక్క పరిమాణం (12 చదరపు అంగుళాల వరకు) ప్రకారం అంటుకునే మిశ్రమ ప్యాచ్‌ను అనుకూలీకరించడానికి కఠినమైన ఎపోక్సీ అంటుకునేదాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. 3-అంగుళాల మందం కలిగిన AMCB డెక్‌ను సూచించే మిశ్రమ పదార్థంపై ప్రదర్శన పూర్తయింది. మిశ్రమ పదార్థంలో 3-అంగుళాల మందపాటి బాల్సా వుడ్ కోర్ (క్యూబిక్ ఫుట్ డెన్సిటీకి 15 పౌండ్లు) మరియు వెక్టర్‌ప్లై (ఫీనిక్స్, అరిజోనా, US) యొక్క రెండు పొరలు C -LT 1100 కార్బన్ ఫైబర్ 0°/90° బైయాక్సియల్ కుట్టిన బట్ట, ఒక పొర C-TLX 1900 కార్బన్ ఫైబర్ 0°/+45°/-45° మూడు షాఫ్ట్‌లు మరియు C-LT 1100 యొక్క రెండు పొరలు, మొత్తం ఐదు పొరలు. "బహుళ-అక్షం మాదిరిగానే క్వాసి-ఐసోట్రోపిక్ లామినేట్‌లో కిట్ ముందుగా నిర్మించిన ప్యాచ్‌లను ఉపయోగిస్తుందని మేము నిర్ణయించుకున్నాము, తద్వారా ఫాబ్రిక్ దిశ సమస్య ఉండదు" అని క్రేన్ చెప్పారు.
తదుపరి సమస్య లామినేట్ మరమ్మత్తు కోసం ఉపయోగించే రెసిన్ మ్యాట్రిక్స్. ద్రవ రెసిన్ కలపకుండా ఉండటానికి, ప్యాచ్ ప్రీప్రెగ్‌ని ఉపయోగిస్తుంది. "అయితే, ఈ సవాళ్లు నిల్వ" అని బెర్గెన్ వివరించారు. స్టోరేబుల్ ప్యాచ్ సొల్యూషన్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ ఆరు నిమిషాల్లో లైట్ క్యూరింగ్‌లో అతినీలలోహిత కాంతిని (UV) ఉపయోగించగల గ్లాస్ ఫైబర్/వినైల్ ఈస్టర్ ప్రిప్రెగ్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి Sunrez Corp. (El Cajon, California, USA)తో భాగస్వామ్యం కుదుర్చుకుంది. ఇది కొత్త ఫ్లెక్సిబుల్ ఎపోక్సీ ఫిల్మ్‌ను ఉపయోగించాలని సూచించిన గౌజియన్ బ్రదర్స్ (బే సిటీ, మిచిగాన్, USA)తో కూడా కలిసి పనిచేసింది.
ఎపోక్సీ రెసిన్ కార్బన్ ఫైబర్ ప్రిప్రెగ్స్-UV-నయం చేయగల వినైల్ ఈస్టర్ మరియు అపారదర్శక గ్లాస్ ఫైబర్ బాగా పని చేయడానికి అత్యంత అనుకూలమైన రెసిన్ అని ప్రారంభ అధ్యయనాలు చూపించాయి, అయితే కాంతిని నిరోధించే కార్బన్ ఫైబర్ కింద నయం చేయవద్దు. Gougeon బ్రదర్స్ యొక్క కొత్త చిత్రం ఆధారంగా, చివరి ఎపాక్సి ప్రిప్రెగ్ 210°F/99°C వద్ద 1 గంట పాటు నయం చేయబడుతుంది మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద సుదీర్ఘ షెల్ఫ్ జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది-తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత నిల్వ అవసరం లేదు. అధిక గ్లాస్ పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత (Tg) అవసరమైతే, రెసిన్ కూడా 350°F/177°C వంటి అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద నయమవుతుందని బెర్గెన్ చెప్పారు. రెండు ప్రిప్రెగ్‌లు పోర్టబుల్ రిపేర్ కిట్‌లో ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్ ఎన్వలప్‌లో సీలు చేయబడిన ప్రిప్రెగ్ ప్యాచ్‌ల స్టాక్‌గా అందించబడతాయి.
రిపేర్ కిట్ చాలా కాలం పాటు నిల్వ చేయబడవచ్చు కాబట్టి, షెల్ఫ్ లైఫ్ స్టడీని నిర్వహించడానికి కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ అవసరం. "మేము నాలుగు హార్డ్ ప్లాస్టిక్ ఎన్‌క్లోజర్‌లను కొనుగోలు చేసాము-రవాణా పరికరాలలో ఉపయోగించే ఒక సాధారణ సైనిక రకం-మరియు ప్రతి ఎన్‌క్లోజర్‌లో ఎపోక్సీ అంటుకునే మరియు వినైల్ ఈస్టర్ ప్రిప్రెగ్ నమూనాలను ఉంచాము" అని బెర్గెన్ చెప్పారు. పరీక్ష కోసం బాక్స్‌లను నాలుగు వేర్వేరు ప్రదేశాలలో ఉంచారు: మిచిగాన్‌లోని గౌజియన్ బ్రదర్స్ ఫ్యాక్టరీ పైకప్పు, మేరీల్యాండ్ విమానాశ్రయం పైకప్పు, యుక్కా వ్యాలీ (కాలిఫోర్నియా ఎడారి)లోని బహిరంగ సౌకర్యం మరియు దక్షిణ ఫ్లోరిడాలోని బహిరంగ తుప్పు పరీక్ష ప్రయోగశాల. అన్ని సందర్భాల్లో డేటా లాగర్లు ఉన్నాయి, బెర్గెన్ ఇలా పేర్కొన్నాడు, “మేము ప్రతి మూడు నెలలకు మూల్యాంకనం కోసం డేటా మరియు మెటీరియల్ నమూనాలను తీసుకుంటాము. ఫ్లోరిడా మరియు కాలిఫోర్నియాలోని బాక్స్‌లలో గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 140°F, ఇది చాలా పునరుద్ధరణ రెసిన్‌లకు మంచిది. ఇది నిజమైన సవాలు. ” అదనంగా, గోజియన్ బ్రదర్స్ కొత్తగా అభివృద్ధి చేసిన స్వచ్ఛమైన ఎపోక్సీ రెసిన్‌ను అంతర్గతంగా పరీక్షించారు. "చాలా నెలలు 120 ° F వద్ద ఓవెన్‌లో ఉంచిన నమూనాలు పాలిమరైజ్ చేయడం ప్రారంభిస్తాయి" అని బెర్గెన్ చెప్పారు. "అయితే, 110 ° F వద్ద ఉంచబడిన సంబంధిత నమూనాల కోసం, రెసిన్ కెమిస్ట్రీ కొద్ది మొత్తంలో మాత్రమే మెరుగుపడింది."
AMCB యొక్క టెస్ట్ బోర్డ్ మరియు ఈ స్కేల్ మోడల్‌లో మరమ్మత్తు ధృవీకరించబడింది, ఇది సీమాన్ కాంపోజిట్స్ నిర్మించిన అసలు వంతెన వలె అదే లామినేట్ మరియు కోర్ మెటీరియల్‌ను ఉపయోగించింది. చిత్ర మూలం: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC
మరమ్మత్తు సాంకేతికతను ప్రదర్శించడానికి, ఒక ప్రతినిధి లామినేట్ తయారు చేయబడాలి, దెబ్బతిన్నది మరియు మరమ్మత్తు చేయాలి. "ప్రాజెక్ట్ యొక్క మొదటి దశలో, మా మరమ్మత్తు ప్రక్రియ యొక్క సాధ్యతను అంచనా వేయడానికి మేము మొదట్లో చిన్న-స్థాయి 4 x 48-అంగుళాల కిరణాలు మరియు నాలుగు-పాయింట్ బెండింగ్ పరీక్షలను ఉపయోగించాము" అని క్లైన్ చెప్పారు. “అప్పుడు, మేము ప్రాజెక్ట్ యొక్క రెండవ దశలో 12 x 48 అంగుళాల ప్యానెల్‌లకు మార్చాము, వైఫల్యానికి కారణమయ్యే బయాక్సియల్ స్ట్రెస్ స్టేట్‌ను రూపొందించడానికి లోడ్‌లను వర్తింపజేసాము, ఆపై మరమ్మత్తు పనితీరును అంచనా వేసాము. రెండవ దశలో, మేము నిర్మించిన AMCB మోడల్‌ను కూడా పూర్తి చేసాము.
రిపేర్ పనితీరును నిరూపించడానికి ఉపయోగించే టెస్ట్ ప్యానెల్ సీమాన్ కాంపోజిట్స్‌చే తయారు చేయబడిన AMCB వలె లామినేట్‌లు మరియు కోర్ మెటీరియల్‌లను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిందని బెర్గెన్ చెప్పారు, “అయితే మేము సమాంతర అక్ష సిద్ధాంతం ఆధారంగా ప్యానెల్ మందాన్ని 0.375 అంగుళాల నుండి 0.175 అంగుళాలకు తగ్గించాము. . ఇది కేసు. ఈ పద్ధతి, బీమ్ థియరీ మరియు క్లాసికల్ లామినేట్ థియరీ [CLT] యొక్క అదనపు అంశాలతో కలిపి, పూర్తి స్థాయి AMCB యొక్క జడత్వం మరియు ప్రభావవంతమైన దృఢత్వాన్ని ఒక చిన్న-పరిమాణ డెమో ఉత్పత్తితో సులభంగా నిర్వహించడానికి మరియు మరిన్నింటితో లింక్ చేయడానికి ఉపయోగించబడింది. ఖర్చుతో కూడుకున్నది. అప్పుడు, మేము XCraft Inc. (బోస్టన్, మసాచుసెట్స్, USA) చే అభివృద్ధి చేయబడిన పరిమిత మూలక విశ్లేషణ [FEA] నమూనా నిర్మాణ మరమ్మతుల రూపకల్పనను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించబడింది. టెస్ట్ ప్యానెల్‌లకు ఉపయోగించే కార్బన్ ఫైబర్ ఫ్యాబ్రిక్ మరియు AMCB మోడల్ వెక్టర్‌ప్లై నుండి కొనుగోలు చేయబడింది మరియు బాల్సా కోర్ అందించిన కోర్ కాంపోజిట్స్ (బ్రిస్టల్, RI, US) ద్వారా తయారు చేయబడింది.
దశ 1. ఈ పరీక్ష ప్యానెల్ మధ్యలో గుర్తించబడిన నష్టాన్ని అనుకరించడానికి మరియు చుట్టుకొలతను సరిచేయడానికి 3 అంగుళాల రంధ్రం వ్యాసాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. అన్ని దశల కోసం ఫోటో మూలం: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC.
దశ 2. దెబ్బతిన్న మెటీరియల్‌ని తీసివేయడానికి బ్యాటరీతో నడిచే మాన్యువల్ గ్రైండర్‌ను ఉపయోగించండి మరియు రిపేర్ ప్యాచ్‌ను 12:1 టేపర్‌తో జత చేయండి.
"ఫీల్డ్‌లోని బ్రిడ్జ్ డెక్‌లో కనిపించే దానికంటే టెస్ట్ బోర్డ్‌లో ఎక్కువ నష్టాన్ని మేము అనుకరించాలనుకుంటున్నాము" అని బెర్గెన్ వివరించారు. "కాబట్టి 3-అంగుళాల వ్యాసం కలిగిన రంధ్రం చేయడానికి రంధ్రం రంపాన్ని ఉపయోగించడం మా పద్ధతి. అప్పుడు, మేము దెబ్బతిన్న మెటీరియల్ యొక్క ప్లగ్‌ని బయటకు తీసి, 12:1 స్కార్ఫ్‌ను ప్రాసెస్ చేయడానికి చేతితో పట్టుకునే న్యూమాటిక్ గ్రైండర్‌ని ఉపయోగిస్తాము.
కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ మరమ్మత్తు కోసం, "దెబ్బతిన్న" ప్యానెల్ మెటీరియల్‌ని తీసివేసి, తగిన స్కార్ఫ్‌ను వర్తింపజేస్తే, దెబ్బతిన్న ప్రాంతం యొక్క టేపర్‌కు సరిపోయేలా ప్రిప్రెగ్ వెడల్పు మరియు పొడవుకు కత్తిరించబడుతుంది. “మా టెస్ట్ ప్యానెల్ కోసం, అసలు పాడైపోని కార్బన్ ప్యానెల్ పైభాగానికి రిపేర్ మెటీరియల్‌ని స్థిరంగా ఉంచడానికి దీనికి ప్రిప్రెగ్ యొక్క నాలుగు లేయర్‌లు అవసరం. ఆ తర్వాత, కార్బన్/ఎపాక్సీ ప్రిప్రెగ్ యొక్క మూడు కవరింగ్ లేయర్‌లు రిపేర్ చేయబడిన భాగంపై కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి. ప్రతి వరుస పొర దిగువ పొర యొక్క అన్ని వైపులా 1 అంగుళం విస్తరించి ఉంటుంది, ఇది "మంచి" పరిసర పదార్థం నుండి మరమ్మత్తు చేయబడిన ప్రాంతానికి క్రమంగా లోడ్ బదిలీని అందిస్తుంది. ఈ మరమ్మత్తు చేయడానికి మొత్తం సమయం-మరమ్మత్తు ప్రాంతం తయారీ, కట్టింగ్ మరియు పునరుద్ధరణ మెటీరియల్‌ని ఉంచడం మరియు క్యూరింగ్ విధానాన్ని వర్తింపజేయడం-సుమారు 2.5 గంటలు.
కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రిప్రెగ్ కోసం, బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండర్‌ని ఉపయోగించి రిపేర్ చేసే ప్రదేశం వాక్యూమ్ ప్యాక్ చేయబడింది మరియు 210°F/99°C వద్ద ఒక గంట పాటు క్యూర్ చేయబడుతుంది.
కార్బన్/ఎపాక్సీ మరమ్మత్తు సరళమైనది మరియు శీఘ్రమైనది అయినప్పటికీ, పనితీరును పునరుద్ధరించడానికి మరింత అనుకూలమైన పరిష్కారం యొక్క అవసరాన్ని బృందం గుర్తించింది. ఇది అతినీలలోహిత (UV) క్యూరింగ్ ప్రిప్రెగ్స్ యొక్క అన్వేషణకు దారితీసింది. "సన్‌రేజ్ వినైల్ ఈస్టర్ రెసిన్‌లపై ఆసక్తి కంపెనీ వ్యవస్థాపకుడు మార్క్ లైవ్‌సేతో మునుపటి నౌకాదళ అనుభవంపై ఆధారపడింది" అని బెర్గెన్ వివరించారు. "మేము మొదట సన్రెజ్‌కి వారి వినైల్ ఈస్టర్ ప్రిప్రెగ్‌ని ఉపయోగించి క్వాసి-ఐసోట్రోపిక్ గ్లాస్ ఫాబ్రిక్‌ను అందించాము మరియు వివిధ పరిస్థితులలో క్యూరింగ్ కర్వ్‌ను మూల్యాంకనం చేసాము. అదనంగా, వినైల్ ఈస్టర్ రెసిన్ తగిన ద్వితీయ సంశ్లేషణ పనితీరును అందించే ఎపోక్సీ రెసిన్ లాంటిది కాదని మాకు తెలుసు, కాబట్టి వివిధ అంటుకునే లేయర్ కప్లింగ్ ఏజెంట్‌లను అంచనా వేయడానికి మరియు అప్లికేషన్‌కు ఏది సరిపోతుందో నిర్ణయించడానికి అదనపు ప్రయత్నాలు అవసరం.
మరొక సమస్య ఏమిటంటే, గ్లాస్ ఫైబర్‌లు కార్బన్ ఫైబర్‌ల వలె అదే యాంత్రిక లక్షణాలను అందించలేవు. "కార్బన్/ఎపాక్సీ ప్యాచ్‌తో పోలిస్తే, గ్లాస్/వినైల్ ఈస్టర్ యొక్క అదనపు పొరను ఉపయోగించడం ద్వారా ఈ సమస్య పరిష్కరించబడుతుంది" అని క్రేన్ చెప్పారు. "ఒక అదనపు పొర మాత్రమే అవసరమయ్యే కారణం ఏమిటంటే గాజు పదార్థం భారీ బట్ట." ఇది చాలా శీతలమైన/గడ్డకట్టే ఇన్‌ఫీల్డ్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా ఆరు నిమిషాలలోపు వర్తించే మరియు కలపగలిగే తగిన ప్యాచ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వేడిని అందించకుండా క్యూరింగ్. ఈ మరమ్మతు పనులను గంటలోపు పూర్తి చేయవచ్చని క్రేన్ సూచించింది.
రెండు ప్యాచ్ సిస్టమ్‌లు ప్రదర్శించబడ్డాయి మరియు పరీక్షించబడ్డాయి. ప్రతి మరమ్మత్తు కోసం, దెబ్బతిన్న ప్రాంతం గుర్తించబడుతుంది (దశ 1), రంధ్రం రంపంతో సృష్టించబడుతుంది, ఆపై బ్యాటరీతో నడిచే మాన్యువల్ గ్రైండర్ (దశ 2) ఉపయోగించి తీసివేయబడుతుంది. అప్పుడు మరమ్మత్తు చేసిన ప్రాంతాన్ని 12:1 టేపర్‌గా కత్తిరించండి. ఆల్కహాల్ ప్యాడ్‌తో కండువా యొక్క ఉపరితలం శుభ్రం చేయండి (దశ 3). తరువాత, రిపేర్ ప్యాచ్‌ను ఒక నిర్దిష్ట పరిమాణానికి కత్తిరించండి, దానిని శుభ్రం చేసిన ఉపరితలంపై ఉంచండి (దశ 4) మరియు గాలి బుడగలు తొలగించడానికి రోలర్‌తో దాన్ని ఏకీకృతం చేయండి. గ్లాస్ ఫైబర్/UV-క్యూరింగ్ వినైల్ ఈస్టర్ ప్రిప్రెగ్ కోసం, రిపేర్ చేయబడిన ప్రదేశంలో విడుదల పొరను ఉంచండి మరియు ఆరు నిమిషాల పాటు కార్డ్‌లెస్ UV దీపంతో ప్యాచ్‌ను నయం చేయండి (దశ 5). కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రీప్రెగ్ కోసం, వాక్యూమ్ ప్యాక్ చేయడానికి ముందుగా ప్రోగ్రామ్ చేసిన, ఒక-బటన్, బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండర్‌ను ఉపయోగించండి మరియు మరమ్మతు చేసిన ప్రాంతాన్ని 210°F/99°C వద్ద ఒక గంట పాటు క్యూర్ చేయండి.
దశ 5. మరమ్మత్తు చేయబడిన ప్రదేశంలో పీలింగ్ పొరను ఉంచిన తర్వాత, 6 నిమిషాలు ప్యాచ్‌ను నయం చేయడానికి కార్డ్‌లెస్ UV దీపాన్ని ఉపయోగించండి.
"అప్పుడు మేము ప్యాచ్ యొక్క అంటుకునే సామర్థ్యాన్ని మరియు నిర్మాణం యొక్క లోడ్ మోసే సామర్థ్యాన్ని పునరుద్ధరించే సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి పరీక్షలు నిర్వహించాము" అని బెర్గెన్ చెప్పారు. “మొదటి దశలో, అప్లికేషన్ యొక్క సౌలభ్యాన్ని మరియు కనీసం 75% బలాన్ని తిరిగి పొందగల సామర్థ్యాన్ని మేము నిరూపించాలి. ఇది 4 x 48 అంగుళాల కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ రెసిన్ మరియు బాల్సా కోర్ బీమ్‌పై నాలుగు-పాయింట్ బెండింగ్ ద్వారా అనుకరణ నష్టాన్ని సరిచేసిన తర్వాత చేయబడుతుంది. అవును. ప్రాజెక్ట్ యొక్క రెండవ దశ 12 x 48 అంగుళాల ప్యానెల్‌ను ఉపయోగించింది మరియు సంక్లిష్టమైన స్ట్రెయిన్ లోడ్‌ల కింద తప్పనిసరిగా 90% కంటే ఎక్కువ శక్తి అవసరాలను ప్రదర్శించాలి. మేము ఈ అవసరాలన్నింటినీ తీర్చాము, ఆపై AMCB మోడల్‌లో మరమ్మతు పద్ధతులను చిత్రీకరించాము. దృశ్య సూచనను అందించడానికి ఇన్‌ఫీల్డ్ టెక్నాలజీ మరియు పరికరాలను ఎలా ఉపయోగించాలి.
ప్రాజెక్ట్ యొక్క ముఖ్య అంశం ఏమిటంటే, అనుభవం లేనివారు సులభంగా మరమ్మత్తును పూర్తి చేయగలరని నిరూపించడం. ఈ కారణంగా, బెర్గెన్‌కు ఒక ఆలోచన వచ్చింది: “నేను సైన్యంలోని మా ఇద్దరి సాంకేతిక పరిచయాలను ప్రదర్శిస్తానని వాగ్దానం చేసాను: డాక్టర్ బెర్నార్డ్ సియా మరియు ఆష్లే జెన్నా. ప్రాజెక్టు మొదటి దశ తుది సమీక్షలో మరమ్మతులు చేయవద్దని కోరాను. అనుభవజ్ఞుడైన యాష్లే మరమ్మత్తు చేసాడు. మేము అందించిన కిట్ మరియు మాన్యువల్‌ని ఉపయోగించి, ఆమె ప్యాచ్‌ను వర్తింపజేసి, ఎటువంటి సమస్యలు లేకుండా మరమ్మతును పూర్తి చేసింది.
మూర్తి 2 బ్యాటరీతో నడిచే క్యూరింగ్ ప్రీ-ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన, బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండింగ్ మెషిన్ కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ రిపేర్ ప్యాచ్‌ను ఒక బటన్ నొక్కినప్పుడు, మరమ్మతు పరిజ్ఞానం లేదా క్యూరింగ్ సైకిల్ ప్రోగ్రామింగ్ అవసరం లేకుండానే నయం చేయగలదు. చిత్ర మూలం: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్, LLC
మరో కీలకమైన అభివృద్ధి బ్యాటరీతో నడిచే క్యూరింగ్ సిస్టమ్ (మూర్తి 2). "ఇన్‌ఫీల్డ్ నిర్వహణ ద్వారా, మీకు బ్యాటరీ పవర్ మాత్రమే ఉంటుంది" అని బెర్గెన్ ఎత్తి చూపారు. "మేము అభివృద్ధి చేసిన మరమ్మతు కిట్‌లోని అన్ని ప్రక్రియ పరికరాలు వైర్‌లెస్." ఇందులో కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ మరియు థర్మల్ బాండింగ్ మెషిన్ సప్లయర్ WichiTech ఇండస్ట్రీస్ ఇంక్. (Randallstown, Maryland, USA) మెషిన్ సంయుక్తంగా అభివృద్ధి చేసిన బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండింగ్ ఉంటుంది. "ఈ బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండర్ క్యూరింగ్‌ను పూర్తి చేయడానికి ముందే ప్రోగ్రామ్ చేయబడింది, కాబట్టి కొత్తవారు క్యూరింగ్ సైకిల్‌ను ప్రోగ్రామ్ చేయాల్సిన అవసరం లేదు" అని క్రేన్ చెప్పారు. "వారు సరైన ర్యాంప్‌ను పూర్తి చేయడానికి మరియు నానబెట్టడానికి ఒక బటన్‌ను నొక్కాలి." ప్రస్తుతం వాడుకలో ఉన్న బ్యాటరీలు రీఛార్జ్ చేయడానికి ముందు ఒక సంవత్సరం పాటు ఉంటాయి.
ప్రాజెక్ట్ యొక్క రెండవ దశ పూర్తి కావడంతో, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ తదుపరి మెరుగుదల ప్రతిపాదనలను సిద్ధం చేస్తోంది మరియు ఆసక్తి మరియు మద్దతు లేఖలను సేకరిస్తోంది. "ఈ సాంకేతికతను TRL 8కి పరిపక్వం చేయడం మరియు దానిని ఫీల్డ్‌కి తీసుకురావడం మా లక్ష్యం" అని బెర్గెన్ చెప్పారు. "మేము సైనికేతర అనువర్తనాలకు సంభావ్యతను కూడా చూస్తాము."
పరిశ్రమ యొక్క మొదటి ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్‌మెంట్ వెనుక ఉన్న పాత కళను వివరిస్తుంది మరియు కొత్త ఫైబర్ సైన్స్ మరియు భవిష్యత్తు అభివృద్ధిపై లోతైన అవగాహన ఉంది.
త్వరలో రాబోతోంది మరియు మొదటిసారిగా ఎగురుతుంది, 787 దాని లక్ష్యాలను సాధించడానికి మిశ్రమ పదార్థాలు మరియు ప్రక్రియలలో ఆవిష్కరణలపై ఆధారపడుతుంది