Elastyczne systemy grzewcze do naprawy części kompozytowych
Niezawodne utwardzanie łat z żywicy i warstwy samoprzylepnej jest niezbędne do zapewnienia integralności i wymaganych parametrów mechanicznych przy naprawie kompozytów klejonych. Zwiększona niezawodność przyczyni się do rozpowszechnienia wykorzystania materiałów kompozytowych w konstrukcjach lotniczych, co przyniesie wyraźne korzyści pod względem zużycia paliwa i emisji gazów. Dotychczas stosowano konwencjonalne koce grzewcze do nagrzewania obszaru naprawy i wykonywano pomiar temperatury w jednym lub dwóch miejscach. Ta metoda jest względnie prosta i zapewnia dobre rezultaty w przypadku drobnych napraw. Jednak gdy zachodzi potrzeba ogrzewania dużych powierzchni, często da się zaobserwować duże rozbieżności temperatury — zimne i gorące punkty. W ramach finansowanego ze środków UE projektu CONDUCTOR (Flexible conductive composite repair heaters) badacze opracowali technologię umożliwiającą zminimalizowanie niejednorodnego rozkładu temperatury. Nowe rozwiązanie oparte na ogrzewaniu przez warstwy przewodzące (CSH) zapewni wysokiej jakości utwardzanie dla różnych rozmiarów łat. Nowo opracowane koce grzewcze są wykonane ze specjalnie plecionego materiału grzewczego umieszczonego pomiędzy dwoma silikonowymi arkuszami zapewniającymi izolację elektryczną. Tkanina ta przewodzi energię elektrycznej w sposób rozproszony na całej powierzchni koca. Ponadto jej specjalny splot pozwala na wycinanie różnych kształtów z koca w razie potrzeby. Nowatorstwo technologii CONDUCTOR polega na możliwości dopasowania koca grzewczego do rozmiarów łaty i używania go do napraw wewnątrz linii konserwacyjnej. Użytkownik może również dopasować kształt koca do złożonych geometrii 3D, aby rozprowadzać ciepło w miejscach, w których jest to wymagane, i w ten sposób poprawić gospodarkę cieplną. Koce oparte na technologii CSH mogą być produkowane na skalę masową przy znacznie niższych kosztach niż standardowe koce grzewcze. Ponadto we wszystkich przypadkach spełniają one lub przekraczają wymagania w obecnym stanie techniki. W konsekwencji maty CSH mogą być znacznie tańsze, a operatorzy będą je mogli natychmiast dostosować bez potrzeby oczekiwania na wykonanie niestandardowego koca. Wyniki projektu CONDUCTOR są zgodne z celami wspólnego przedsięwzięcia Czyste niebo w zakresie zmniejszenia niekorzystnego wpływu konserwacji statków powietrznych na środowisko i gwarantują bezpieczne, ekonomiczne i ekologiczne długotrwałe korzystanie ze struktur statków powietrznych. Dzięki zlokalizowanemu nagrzewaniu i znacznie wyższej ogólnej wydajności metody CSH czas przestoju statków powietrznych z powodu napraw powinien zostać zminimalizowany.
Słowa kluczowe
Części kompozytowe, statki powietrzne, łaty z żywica, warstwa samoprzylepna, koce grzewcze, ogrzewanie przez warstwy przewodzące
