ఉపయోగించడానికి సులభమైన కిట్ మిశ్రమ నిర్మాణాల ఆన్-సైట్ మరమ్మత్తును అనుమతిస్తుంది | వరల్డ్ ఆఫ్ కాంపోజిట్స్

ఈ పోర్టబుల్ కిట్‌ను గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిల్వ చేయబడిన UV-క్యూరబుల్ ఫైబర్‌గ్లాస్/వినైల్ ఈస్టర్ లేదా కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రిప్రెగ్ మరియు బ్యాటరీతో నడిచే క్యూరింగ్ పరికరాలతో మరమ్మతు చేయవచ్చు. #insidemanufacturing #infrastructure
ఇన్‌ఫీల్డ్ కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్ కోసం కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC అభివృద్ధి చేసిన కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రీప్రెగ్ రిపేర్ సరళమైనది మరియు వేగవంతమైనది అని నిరూపించబడినప్పటికీ, గ్లాస్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ UV-క్యూరబుల్ వినైల్ ఈస్టర్ రెసిన్ ప్రిప్రెగ్ వాడకం మరింత అనుకూలమైన వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసింది. చిత్ర మూలం: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC
సైనిక వ్యూహాత్మక కార్యకలాపాలు మరియు లాజిస్టిక్స్‌కు, అలాగే ప్రకృతి వైపరీత్యాల సమయంలో రవాణా మౌలిక సదుపాయాల పునరుద్ధరణకు మాడ్యులర్ డిప్లాయబుల్ వంతెనలు కీలకమైన ఆస్తులు. అటువంటి వంతెనల బరువును తగ్గించడానికి మిశ్రమ నిర్మాణాలను అధ్యయనం చేస్తున్నారు, తద్వారా రవాణా వాహనాలు మరియు లాంచ్-రికవరీ మెకానిజమ్‌లపై భారాన్ని తగ్గిస్తుంది. మెటల్ వంతెనలతో పోలిస్తే, మిశ్రమ పదార్థాలు కూడా భారాన్ని మోసే సామర్థ్యాన్ని పెంచే మరియు సేవా జీవితాన్ని పొడిగించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
అడ్వాన్స్‌డ్ మాడ్యులర్ కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్ (AMCB) ఒక ఉదాహరణ. సీమాన్ కాంపోజిట్స్ LLC (గల్ఫ్‌పోర్ట్, మిస్సిస్సిప్పి, US) మరియు మెటీరియల్స్ సైన్సెస్ LLC (హోర్షామ్, PA, US) కార్బన్ ఫైబర్-రీన్ఫోర్స్డ్ ఎపాక్సీ లామినేట్‌లను ఉపయోగిస్తాయి (చిత్రం 1). డిజైన్ మరియు నిర్మాణం). అయితే, ఈ రంగంలో అటువంటి నిర్మాణాలను మరమ్మతు చేయగల సామర్థ్యం మిశ్రమ పదార్థాల స్వీకరణకు ఆటంకం కలిగించే సమస్యగా ఉంది.
చిత్రం 1 కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్, కీ ఇన్ఫీల్డ్ ఆస్తి అడ్వాన్స్‌డ్ మాడ్యులర్ కాంపోజిట్ బ్రిడ్జ్ (AMCB) ను సీమాన్ కాంపోజిట్స్ LLC మరియు మెటీరియల్స్ సైన్సెస్ LLC కార్బన్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ ఎపాక్సీ రెసిన్ కాంపోజిట్‌లను ఉపయోగించి రూపొందించి నిర్మించాయి. చిత్ర మూలం: సీమాన్ కాంపోజిట్స్ LLC (ఎడమ) మరియు US ఆర్మీ (కుడి).
2016లో, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC (మిల్లర్స్‌విల్లే, MD, US) సైనికులు సైట్‌లో విజయవంతంగా నిర్వహించగల మరమ్మతు పద్ధతిని అభివృద్ధి చేయడానికి US ఆర్మీ నిధులతో కూడిన స్మాల్ బిజినెస్ ఇన్నోవేషన్ రీసెర్చ్ (SBIR) ఫేజ్ 1 గ్రాంట్‌ను అందుకుంది. ఈ విధానం ఆధారంగా, కొత్త మెటీరియల్స్ మరియు బ్యాటరీతో నడిచే పరికరాలను ప్రదర్శించడానికి 2018లో SBIR గ్రాంట్ యొక్క రెండవ దశను ప్రదానం చేశారు, ముందస్తు శిక్షణ లేకుండా అనుభవం లేని వ్యక్తి ప్యాచ్‌ను నిర్వహించినప్పటికీ, 90% లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నిర్మాణాన్ని పునరుద్ధరించవచ్చు. విశ్లేషణ, మెటీరియల్ ఎంపిక, నమూనా తయారీ మరియు యాంత్రిక పరీక్ష పనులు, అలాగే చిన్న-స్థాయి మరియు పూర్తి-స్థాయి మరమ్మతుల శ్రేణిని నిర్వహించడం ద్వారా సాంకేతికత యొక్క సాధ్యత నిర్ణయించబడుతుంది.
రెండు SBIR దశలలో ప్రధాన పరిశోధకుడు కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC వ్యవస్థాపకుడు మరియు అధ్యక్షుడు మైఖేల్ బెర్గెన్. బెర్గెన్ నావల్ సర్ఫేస్ వార్‌ఫేర్ సెంటర్ (NSWC) యొక్క కార్డెరాక్ నుండి పదవీ విరమణ చేసి, స్ట్రక్చర్స్ అండ్ మెటీరియల్స్ విభాగంలో 27 సంవత్సరాలు పనిచేశాడు, అక్కడ అతను US నేవీ ఫ్లీట్‌లో కాంపోజిట్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనాన్ని నిర్వహించాడు. డాక్టర్ రోజర్ క్రేన్ 2011లో US నేవీ నుండి పదవీ విరమణ చేసిన తర్వాత 2015లో కస్టమ్ టెక్నాలజీస్‌లో చేరాడు మరియు 32 సంవత్సరాలు సేవలందించాడు. అతని కాంపోజిట్ మెటీరియల్ నైపుణ్యంలో సాంకేతిక ప్రచురణలు మరియు పేటెంట్లు ఉన్నాయి, కొత్త కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్, ప్రోటోటైప్ తయారీ, కనెక్షన్ పద్ధతులు, మల్టీఫంక్షనల్ కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్, స్ట్రక్చరల్ హెల్త్ మానిటరింగ్ మరియు కాంపోజిట్ మెటీరియల్ పునరుద్ధరణ వంటి అంశాలను కవర్ చేస్తుంది.
టికొండెరోగా CG-47 క్లాస్ గైడెడ్ మిస్సైల్ క్రూయిజర్ 5456 యొక్క అల్యూమినియం సూపర్‌స్ట్రక్చర్‌లోని పగుళ్లను సరిచేయడానికి మిశ్రమ పదార్థాలను ఉపయోగించే ఒక ప్రత్యేకమైన ప్రక్రియను ఇద్దరు నిపుణులు అభివృద్ధి చేశారు. "ఈ ప్రక్రియ పగుళ్ల పెరుగుదలను తగ్గించడానికి మరియు 2 నుండి 4 మిలియన్ డాలర్ల ప్లాట్‌ఫామ్ బోర్డును భర్తీ చేయడానికి ఆర్థిక ప్రత్యామ్నాయంగా పనిచేయడానికి అభివృద్ధి చేయబడింది" అని బెర్గెన్ చెప్పారు. "కాబట్టి ప్రయోగశాల వెలుపల మరియు నిజమైన సేవా వాతావరణంలో మరమ్మతులు ఎలా చేయాలో మాకు తెలుసని మేము నిరూపించాము. కానీ సవాలు ఏమిటంటే ప్రస్తుత సైనిక ఆస్తి పద్ధతులు చాలా విజయవంతం కావు. బాండెడ్ డ్యూప్లెక్స్ మరమ్మత్తు [ప్రాథమికంగా దెబ్బతిన్న ప్రాంతాలలో పైభాగానికి బోర్డును అతికించడం] లేదా గిడ్డంగి-స్థాయి (D-స్థాయి) మరమ్మతుల కోసం ఆస్తిని సేవ నుండి తీసివేయడం ఎంపిక. D-స్థాయి మరమ్మతులు అవసరం కాబట్టి, అనేక ఆస్తులను పక్కన పెడతారు."
మిశ్రమ పదార్థాలలో అనుభవం లేని సైనికులు కిట్‌లు మరియు నిర్వహణ మాన్యువల్‌లను మాత్రమే ఉపయోగించి నిర్వహించగల పద్ధతి అవసరమని ఆయన అన్నారు. ప్రక్రియను సులభతరం చేయడమే మా లక్ష్యం: మాన్యువల్ చదవడం, నష్టాన్ని అంచనా వేయడం మరియు మరమ్మతులు చేయడం. పూర్తి నివారణను నిర్ధారించడానికి దీనికి ఖచ్చితమైన కొలత అవసరం కాబట్టి, మేము ద్రవ రెసిన్‌లను కలపాలని కోరుకోము. మరమ్మతులు పూర్తయిన తర్వాత ప్రమాదకర వ్యర్థాలు లేని వ్యవస్థ కూడా మాకు అవసరం. మరియు దానిని ఇప్పటికే ఉన్న నెట్‌వర్క్ ద్వారా అమలు చేయగల కిట్‌గా ప్యాక్ చేయాలి. ”
కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ విజయవంతంగా ప్రదర్శించిన ఒక పరిష్కారం ఏమిటంటే, నష్టం యొక్క పరిమాణానికి (12 చదరపు అంగుళాల వరకు) అనుగుణంగా అంటుకునే మిశ్రమ ప్యాచ్‌ను అనుకూలీకరించడానికి గట్టి ఎపాక్సీ అంటుకునే పదార్థాన్ని ఉపయోగించే పోర్టబుల్ కిట్. 3-అంగుళాల మందపాటి AMCB డెక్‌ను సూచించే మిశ్రమ పదార్థంపై ప్రదర్శన పూర్తయింది. మిశ్రమ పదార్థంలో 3-అంగుళాల మందపాటి బాల్సా వుడ్ కోర్ (క్యూబిక్ అడుగు సాంద్రతకు 15 పౌండ్లు) మరియు రెండు పొరల వెక్టర్‌ప్లై (ఫీనిక్స్, అరిజోనా, US) C -LT 1100 కార్బన్ ఫైబర్ 0°/90° బైయాక్సియల్ స్టిచ్డ్ ఫాబ్రిక్, ఒక పొర C-TLX 1900 కార్బన్ ఫైబర్ 0°/+45°/-45° మూడు షాఫ్ట్‌లు మరియు రెండు పొరల C-LT 1100, మొత్తం ఐదు పొరలు ఉంటాయి. "ఫ్యాబ్రిక్ దిశ సమస్య కానందున కిట్ బహుళ-అక్షం మాదిరిగానే క్వాసి-ఐసోట్రోపిక్ లామినేట్‌లో ముందుగా తయారు చేసిన ప్యాచ్‌లను ఉపయోగిస్తుందని మేము నిర్ణయించుకున్నాము" అని క్రేన్ చెప్పారు.
తదుపరి సమస్య లామినేట్ మరమ్మత్తు కోసం ఉపయోగించే రెసిన్ మ్యాట్రిక్స్. ద్రవ రెసిన్ కలపకుండా ఉండటానికి, ప్యాచ్ ప్రీప్రెగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. "అయితే, ఈ సవాళ్లు నిల్వ," అని బెర్గెన్ వివరించారు. నిల్వ చేయగల ప్యాచ్ సొల్యూషన్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ సన్‌రెజ్ కార్ప్ (ఎల్ కాజోన్, కాలిఫోర్నియా, USA)తో భాగస్వామ్యం కుదుర్చుకుంది, ఆరు నిమిషాల్లో లైట్ క్యూరింగ్‌ను ఉపయోగించగల గ్లాస్ ఫైబర్/వినైల్ ఈస్టర్ ప్రీప్రెగ్‌ను అభివృద్ధి చేసింది. ఇది కొత్త ఫ్లెక్సిబుల్ ఎపాక్సీ ఫిల్మ్‌ను ఉపయోగించమని సూచించిన గౌజియన్ బ్రదర్స్ (బే సిటీ, మిచిగాన్, USA)తో కూడా సహకరించింది.
కార్బన్ ఫైబర్ ప్రిప్రెగ్స్‌కు ఎపాక్సీ రెసిన్ అత్యంత అనుకూలమైన రెసిన్ అని ప్రారంభ అధ్యయనాలు చూపించాయి - UV-క్యూరబుల్ వినైల్ ఈస్టర్ మరియు అపారదర్శక గ్లాస్ ఫైబర్ బాగా పనిచేస్తాయి, కానీ కాంతిని నిరోధించే కార్బన్ ఫైబర్ కింద నయం చేయవు. గౌజియన్ బ్రదర్స్ కొత్త ఫిల్మ్ ఆధారంగా, ఫైనల్ ఎపాక్సీ ప్రిప్రెగ్ 210°F/99°C వద్ద 1 గంట పాటు క్యూర్ చేయబడుతుంది మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉంటుంది - తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత నిల్వ అవసరం లేదు. అధిక గ్లాస్ ట్రాన్సిషన్ ఉష్ణోగ్రత (Tg) అవసరమైతే, రెసిన్ 350°F/177°C వంటి అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా నయం అవుతుందని బెర్గెన్ చెప్పారు. రెండు ప్రిప్రెగ్‌లు పోర్టబుల్ రిపేర్ కిట్‌లో ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్ ఎన్వలప్‌లో సీలు చేయబడిన ప్రీప్రెగ్ ప్యాచ్‌ల స్టాక్‌గా అందించబడతాయి.
మరమ్మతు కిట్‌ను ఎక్కువ కాలం నిల్వ చేయవచ్చు కాబట్టి, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ షెల్ఫ్ లైఫ్ స్టడీని నిర్వహించాల్సి ఉంటుంది. "మేము నాలుగు హార్డ్ ప్లాస్టిక్ ఎన్‌క్లోజర్‌లను కొనుగోలు చేసాము - రవాణా పరికరాలలో ఉపయోగించే సాధారణ సైనిక రకం - మరియు ప్రతి ఎన్‌క్లోజర్‌లో ఎపాక్సీ అంటుకునే మరియు వినైల్ ఈస్టర్ ప్రీప్రెగ్ నమూనాలను ఉంచాము" అని బెర్గెన్ చెప్పారు. ఆ తర్వాత బాక్సులను పరీక్ష కోసం 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 ఉన్నాయని బెర్గెన్ ఎత్తి చూపారు, "మేము ప్రతి మూడు నెలలకు మూల్యాంకనం కోసం డేటా మరియు పదార్థ నమూనాలను తీసుకుంటాము. ఫ్లోరిడా మరియు కాలిఫోర్నియాలోని పెట్టెల్లో నమోదైన గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 140°F, ఇది చాలా పునరుద్ధరణ రెసిన్‌లకు మంచిది. ఇది నిజమైన సవాలు." అదనంగా, గౌజియన్ బ్రదర్స్ కొత్తగా అభివృద్ధి చేసిన స్వచ్ఛమైన ఎపాక్సీ రెసిన్‌ను అంతర్గతంగా పరీక్షించారు. "120°F వద్ద చాలా నెలలుగా ఓవెన్‌లో ఉంచిన నమూనాలు పాలిమరైజ్ కావడం ప్రారంభిస్తాయి" అని బెర్గెన్ చెప్పారు. "అయితే, 110°F వద్ద ఉంచబడిన సంబంధిత నమూనాల కోసం, రెసిన్ కెమిస్ట్రీ కొద్ది మొత్తంలో మాత్రమే మెరుగుపడింది."
ఈ మరమ్మత్తు టెస్ట్ బోర్డులో మరియు సీమాన్ కాంపోజిట్స్ నిర్మించిన అసలు వంతెన వలె అదే లామినేట్ మరియు కోర్ మెటీరియల్‌ను ఉపయోగించిన AMCB యొక్క ఈ స్కేల్ మోడల్‌లో ధృవీకరించబడింది. చిత్ర మూలం: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC
మరమ్మత్తు సాంకేతికతను ప్రదర్శించడానికి, ఒక ప్రతినిధి లామినేట్‌ను తయారు చేయాలి, దెబ్బతినాలి మరియు మరమ్మత్తు చేయాలి. "ప్రాజెక్ట్ యొక్క మొదటి దశలో, మా మరమ్మత్తు ప్రక్రియ యొక్క సాధ్యాసాధ్యాలను అంచనా వేయడానికి మేము మొదట్లో చిన్న-స్థాయి 4 x 48-అంగుళాల బీమ్‌లు మరియు నాలుగు-పాయింట్ బెండింగ్ పరీక్షలను ఉపయోగించాము" అని క్లైన్ చెప్పారు. "తర్వాత, మేము ప్రాజెక్ట్ యొక్క రెండవ దశలో 12 x 48 అంగుళాల ప్యానెల్‌లకు మారాము, వైఫల్యానికి కారణమయ్యే ద్వి అక్షసంబంధ ఒత్తిడి స్థితిని ఉత్పత్తి చేయడానికి లోడ్‌లను వర్తింపజేసాము మరియు తరువాత మరమ్మత్తు పనితీరును అంచనా వేసాము. రెండవ దశలో, మేము నిర్వహణను నిర్మించిన AMCB మోడల్‌ను కూడా పూర్తి చేసాము."
మరమ్మతు పనితీరును నిరూపించడానికి ఉపయోగించే పరీక్ష ప్యానెల్ సీమాన్ కాంపోజిట్స్ తయారు చేసిన AMCB లాగానే లామినేట్‌లు మరియు కోర్ మెటీరియల్‌ల వంశాన్ని ఉపయోగించి తయారు చేయబడిందని బెర్గెన్ చెప్పారు, “కానీ మేము సమాంతర అక్ష సిద్ధాంతం ఆధారంగా ప్యానెల్ మందాన్ని 0.375 అంగుళాల నుండి 0.175 అంగుళాలకు తగ్గించాము. ఇదే పరిస్థితి. బీమ్ సిద్ధాంతం మరియు క్లాసికల్ లామినేట్ సిద్ధాంతం [CLT] యొక్క అదనపు అంశాలతో కలిపి, పూర్తి స్థాయి AMCB యొక్క జడత్వం యొక్క క్షణం మరియు ప్రభావవంతమైన దృఢత్వాన్ని చిన్న-పరిమాణ డెమో ఉత్పత్తితో అనుసంధానించడానికి ఈ పద్ధతి ఉపయోగించబడింది, ఇది నిర్వహించడానికి సులభం మరియు మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్నది. అప్పుడు, XCraft Inc. (బోస్టన్, మసాచుసెట్స్, USA) అభివృద్ధి చేసిన పరిమిత మూలక విశ్లేషణ [FEA] మోడల్‌ను నిర్మాణ మరమ్మతుల రూపకల్పనను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించాము.” పరీక్ష ప్యానెల్‌లు మరియు AMCB మోడల్ కోసం ఉపయోగించే కార్బన్ ఫైబర్ ఫాబ్రిక్‌ను వెక్టర్‌ప్లై నుండి కొనుగోలు చేశారు మరియు బాల్సా కోర్‌ను కోర్ కాంపోజిట్స్ (బ్రిస్టల్, RI, US) అందించింది.
దశ 1. ఈ పరీక్ష ప్యానెల్ మధ్యలో గుర్తించబడిన నష్టాన్ని అనుకరించడానికి మరియు చుట్టుకొలతను సరిచేయడానికి 3 అంగుళాల రంధ్ర వ్యాసాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. అన్ని దశలకు ఫోటో సోర్స్: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ LLC.
దశ 2. దెబ్బతిన్న పదార్థాన్ని తీసివేయడానికి బ్యాటరీతో నడిచే మాన్యువల్ గ్రైండర్‌ని ఉపయోగించండి మరియు మరమ్మతు ప్యాచ్‌ను 12:1 టేపర్‌తో మూసివేయండి.
"మేము ఫీల్డ్‌లోని వంతెన డెక్‌పై కనిపించే దానికంటే ఎక్కువ స్థాయిలో నష్టాన్ని పరీక్ష బోర్డుపై అనుకరించాలనుకుంటున్నాము" అని బెర్గెన్ వివరించారు. "కాబట్టి 3-అంగుళాల వ్యాసం కలిగిన రంధ్రం చేయడానికి రంధ్రం రంపాన్ని ఉపయోగించడం మా పద్ధతి. తరువాత, దెబ్బతిన్న పదార్థం యొక్క ప్లగ్‌ను బయటకు తీసి, 12:1 స్కార్ఫ్‌ను ప్రాసెస్ చేయడానికి చేతితో పట్టుకునే వాయు గ్రైండర్‌ను ఉపయోగిస్తాము."
కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ మరమ్మత్తు కోసం, "దెబ్బతిన్న" ప్యానెల్ మెటీరియల్‌ను తీసివేసి, తగిన స్కార్ఫ్‌ను వర్తింపజేసిన తర్వాత, దెబ్బతిన్న ప్రాంతం యొక్క టేపర్‌కు సరిపోయేలా ప్రీప్రెగ్ వెడల్పు మరియు పొడవుకు కత్తిరించబడుతుందని క్రేన్ వివరించాడు. "మా పరీక్ష ప్యానెల్ కోసం, మరమ్మతు పదార్థాన్ని అసలు పాడైపోని కార్బన్ ప్యానెల్ పైభాగానికి అనుగుణంగా ఉంచడానికి దీనికి నాలుగు పొరల ప్రీప్రెగ్ అవసరం. ఆ తర్వాత, కార్బన్/ఎపాక్సీ ప్రిప్రెగ్ యొక్క మూడు కవరింగ్ పొరలు మరమ్మతు చేయబడిన భాగంలో దీనిపై కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి. ప్రతి వరుస పొర దిగువ పొర యొక్క అన్ని వైపులా 1 అంగుళం విస్తరించి ఉంటుంది, ఇది "మంచి" చుట్టుపక్కల పదార్థం నుండి మరమ్మతు చేయబడిన ప్రాంతానికి క్రమంగా లోడ్ బదిలీని అందిస్తుంది." ఈ మరమ్మత్తు చేయడానికి మొత్తం సమయం - మరమ్మత్తు ప్రాంతం తయారీ, పునరుద్ధరణ పదార్థాన్ని కత్తిరించడం మరియు ఉంచడం మరియు క్యూరింగ్ విధానాన్ని వర్తింపజేయడం - సుమారు 2.5 గంటలు.
కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రీప్రెగ్ కోసం, మరమ్మతు ప్రాంతాన్ని వాక్యూమ్ ప్యాక్ చేసి, బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండర్‌ని ఉపయోగించి ఒక గంట పాటు 210°F/99°C వద్ద క్యూర్ చేస్తారు.
కార్బన్/ఎపాక్సీ మరమ్మత్తు సులభం మరియు త్వరితంగా ఉన్నప్పటికీ, పనితీరును పునరుద్ధరించడానికి మరింత అనుకూలమైన పరిష్కారం యొక్క అవసరాన్ని బృందం గుర్తించింది. ఇది అతినీలలోహిత (UV) క్యూరింగ్ ప్రిప్రెగ్‌ల అన్వేషణకు దారితీసింది. "సన్‌రెజ్ వినైల్ ఈస్టర్ రెసిన్‌లపై ఆసక్తి కంపెనీ వ్యవస్థాపకుడు మార్క్ లైవ్‌సేతో మునుపటి నావికా అనుభవం ఆధారంగా ఉంది" అని బెర్గెన్ వివరించారు. "మేము మొదట సన్‌రెజ్‌కు వారి వినైల్ ఈస్టర్ ప్రిప్రెగ్‌ను ఉపయోగించి క్వాసి-ఐసోట్రోపిక్ గ్లాస్ ఫాబ్రిక్‌ను అందించాము మరియు వివిధ పరిస్థితులలో క్యూరింగ్ వక్రతను మూల్యాంకనం చేసాము. అదనంగా, వినైల్ ఈస్టర్ రెసిన్ తగిన ద్వితీయ సంశ్లేషణ పనితీరును అందించే ఎపాక్సీ రెసిన్ లాంటిది కాదని మాకు తెలుసు కాబట్టి, వివిధ అంటుకునే పొర కలపడం ఏజెంట్‌లను అంచనా వేయడానికి మరియు అప్లికేషన్‌కు ఏది అనుకూలంగా ఉందో నిర్ణయించడానికి అదనపు ప్రయత్నాలు అవసరం."
మరో సమస్య ఏమిటంటే, గాజు ఫైబర్‌లు కార్బన్ ఫైబర్‌ల మాదిరిగానే యాంత్రిక లక్షణాలను అందించలేవు. “కార్బన్/ఎపాక్సీ ప్యాచ్‌తో పోలిస్తే, ఈ సమస్య అదనపు గాజు/వినైల్ ఈస్టర్ పొరను ఉపయోగించడం ద్వారా పరిష్కరించబడుతుంది” అని క్రేన్ అన్నారు. “ఒక అదనపు పొర మాత్రమే ఎందుకు అవసరమో దానికి కారణం గాజు పదార్థం బరువైన ఫాబ్రిక్.” ఇది చాలా చల్లని/గడ్డకట్టే ఇన్‌ఫీల్డ్ ఉష్ణోగ్రతలలో కూడా ఆరు నిమిషాల్లోనే వర్తించే మరియు కలపగల తగిన ప్యాచ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వేడిని అందించకుండా క్యూరింగ్. ఈ మరమ్మత్తు పనిని గంటలోపు పూర్తి చేయవచ్చని క్రేన్ ఎత్తి చూపారు.
రెండు ప్యాచ్ వ్యవస్థలను ప్రదర్శించి పరీక్షించారు. ప్రతి మరమ్మత్తు కోసం, దెబ్బతినే ప్రాంతాన్ని గుర్తించండి (దశ 1), రంధ్రం రంపంతో సృష్టించి, ఆపై బ్యాటరీతో నడిచే మాన్యువల్ గ్రైండర్ (దశ 2) ఉపయోగించి తొలగించండి. తర్వాత మరమ్మతు చేయబడిన ప్రాంతాన్ని 12:1 టేపర్‌గా కత్తిరించండి. ఆల్కహాల్ ప్యాడ్‌తో స్కార్ఫ్ యొక్క ఉపరితలాన్ని శుభ్రం చేయండి (దశ 3). తరువాత, మరమ్మతు ప్యాచ్‌ను ఒక నిర్దిష్ట పరిమాణానికి కత్తిరించండి, శుభ్రం చేసిన ఉపరితలంపై ఉంచండి (దశ 4) మరియు గాలి బుడగలు తొలగించడానికి రోలర్‌తో దాన్ని ఏకీకృతం చేయండి. గ్లాస్ ఫైబర్/UV-క్యూరింగ్ వినైల్ ఎస్టర్ ప్రీప్రెగ్ కోసం, తర్వాత విడుదల పొరను మరమ్మతు చేయబడిన ప్రదేశంలో ఉంచండి మరియు కార్డ్‌లెస్ UV లాంప్‌తో ప్యాచ్‌ను ఆరు నిమిషాలు (దశ 5) క్యూర్ చేయండి. కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ ప్రీప్రెగ్ కోసం, వాక్యూమ్ ప్యాక్ చేయడానికి మరియు మరమ్మతు చేయబడిన ప్రాంతాన్ని 210°F/99°C వద్ద ఒక గంట పాటు క్యూర్ చేయడానికి ప్రీ-ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన, వన్-బటన్, బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండర్‌ను ఉపయోగించండి.
దశ 5. మరమ్మతు చేయబడిన ప్రదేశంలో పీలింగ్ పొరను ఉంచిన తర్వాత, ప్యాచ్‌ను 6 నిమిషాలు క్యూర్ చేయడానికి కార్డ్‌లెస్ UV దీపాన్ని ఉపయోగించండి.
"తర్వాత మేము ప్యాచ్ యొక్క అంటుకునే సామర్థ్యాన్ని మరియు నిర్మాణం యొక్క భారాన్ని 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. అనుకరణ నష్టాన్ని మరమ్మతు చేసిన తర్వాత 4 x 48 అంగుళాల కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ రెసిన్ మరియు బాల్సా కోర్ బీమ్‌పై నాలుగు-పాయింట్ల వంపు ద్వారా ఇది జరుగుతుంది. అవును. ప్రాజెక్ట్ యొక్క రెండవ దశలో 12 x 48 అంగుళాల ప్యానెల్ ఉపయోగించబడింది మరియు సంక్లిష్టమైన స్ట్రెయిన్ లోడ్‌ల కింద 90% కంటే ఎక్కువ బలం అవసరాలను ప్రదర్శించాలి. మేము ఈ అవసరాలన్నింటినీ తీర్చాము, ఆపై AMCB మోడల్‌లో మరమ్మతు పద్ధతులను ఫోటో తీశాము. దృశ్య సూచనను అందించడానికి ఇన్‌ఫీల్డ్ టెక్నాలజీ మరియు పరికరాలను ఎలా ఉపయోగించాలి."
ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క కీలకమైన అంశం ఏమిటంటే, అనుభవం లేనివారు సులభంగా మరమ్మత్తు పూర్తి చేయగలరని నిరూపించడం. ఈ కారణంగా, బెర్గెన్‌కు ఒక ఆలోచన వచ్చింది: “సైన్యంలోని మా ఇద్దరు సాంకేతిక పరిచయస్తులైన డాక్టర్ బెర్నార్డ్ సియా మరియు ఆష్లే జెన్నాకు ప్రదర్శిస్తానని నేను హామీ ఇచ్చాను. ప్రాజెక్ట్ యొక్క మొదటి దశ యొక్క చివరి సమీక్షలో, నేను ఎటువంటి మరమ్మతులు చేయవద్దని అడిగాను. అనుభవజ్ఞుడైన ఆష్లే మరమ్మత్తు చేసాడు. మేము అందించిన కిట్ మరియు మాన్యువల్‌ని ఉపయోగించి, ఆమె ప్యాచ్‌ను వర్తింపజేసింది మరియు ఎటువంటి సమస్యలు లేకుండా మరమ్మత్తును పూర్తి చేసింది.”
చిత్రం 2 బ్యాటరీతో నడిచే క్యూరింగ్ ప్రీ-ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన, బ్యాటరీతో నడిచే థర్మల్ బాండింగ్ మెషిన్ కార్బన్ ఫైబర్/ఎపాక్సీ రిపేర్ ప్యాచ్‌ను బటన్ నొక్కితేనే నయం చేయగలదు, మరమ్మతు పరిజ్ఞానం లేదా క్యూరింగ్ సైకిల్ ప్రోగ్రామింగ్ అవసరం లేకుండా. చిత్ర మూలం: కస్టమ్ టెక్నాలజీస్, LLC
మరో ముఖ్యమైన అభివృద్ధి బ్యాటరీ-శక్తితో కూడిన క్యూరింగ్ వ్యవస్థ (చిత్రం 2). “ఇన్‌ఫీల్డ్ నిర్వహణ ద్వారా, మీకు బ్యాటరీ శక్తి మాత్రమే ఉంటుంది,” అని బెర్గెన్ ఎత్తి చూపారు. “మేము అభివృద్ధి చేసిన రిపేర్ కిట్‌లోని అన్ని ప్రాసెస్ పరికరాలు వైర్‌లెస్.” ఇందులో కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ మరియు థర్మల్ బాండింగ్ మెషిన్ సరఫరాదారు విచిటెక్ ఇండస్ట్రీస్ ఇంక్. (రాండాల్స్‌టౌన్, మేరీల్యాండ్, USA) యంత్రం సంయుక్తంగా అభివృద్ధి చేసిన బ్యాటరీ-శక్తితో కూడిన థర్మల్ బాండింగ్ ఉంటుంది. “ఈ బ్యాటరీ-శక్తితో కూడిన థర్మల్ బాండర్ క్యూరింగ్‌ను పూర్తి చేయడానికి ముందే ప్రోగ్రామ్ చేయబడింది, కాబట్టి అనుభవం లేనివారు క్యూరింగ్ సైకిల్‌ను ప్రోగ్రామ్ చేయవలసిన అవసరం లేదు” అని క్రేన్ అన్నారు. “వారు సరైన రాంప్‌ను పూర్తి చేయడానికి మరియు నానబెట్టడానికి ఒక బటన్‌ను నొక్కాలి.” ప్రస్తుతం ఉపయోగంలో ఉన్న బ్యాటరీలు రీఛార్జ్ చేయడానికి ముందు ఒక సంవత్సరం పాటు ఉంటాయి.
ప్రాజెక్ట్ యొక్క రెండవ దశ పూర్తయిన తర్వాత, కస్టమ్ టెక్నాలజీస్ తదుపరి మెరుగుదల ప్రతిపాదనలను సిద్ధం చేస్తోంది మరియు ఆసక్తి మరియు మద్దతు లేఖలను సేకరిస్తోంది. "ఈ సాంకేతికతను TRL 8కి పరిపక్వం చేయడం మరియు దానిని రంగంలోకి తీసుకురావడం మా లక్ష్యం" అని బెర్గెన్ అన్నారు. "సైనికేతర అనువర్తనాలకు కూడా మేము సామర్థ్యాన్ని చూస్తున్నాము."
పరిశ్రమ యొక్క మొట్టమొదటి ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్‌మెంట్ వెనుక ఉన్న పాత కళను వివరిస్తుంది మరియు కొత్త ఫైబర్ సైన్స్ మరియు భవిష్యత్తు అభివృద్ధి గురించి లోతైన అవగాహన కలిగి ఉంటుంది.
త్వరలో వచ్చి మొదటిసారిగా ఎగురుతున్న 787, దాని లక్ష్యాలను సాధించడానికి మిశ్రమ పదార్థాలు మరియు ప్రక్రియలలో ఆవిష్కరణలపై ఆధారపడుతుంది.