p Uma equipe da A * STAR está ajudando empresas de Cingapura que se especializam em manutenção, reparar, e reforma de aviões para aprofundar sua compreensão de uma tecnologia para reparar componentes de fibra de carbono de alta tecnologia. p As estruturas de fibra de carbono são fortes o suficiente para substituir peças aviônicas normalmente feitas de aço. Mas quando danificado, esses materiais leves requerem técnicas especiais de reparo para garantir que ainda possam suportar cargas mecânicas. Os técnicos normalmente cortam pedaços em forma de cunha do local com defeito, e cole em patches pré-fabricados. Finalmente, os componentes são colocados em fornos pressurizados chamados autoclaves para remover gases voláteis e curar os adesivos.

p Técnicas de reparo baseadas em autoclave, Contudo, são impraticáveis ​​para manutenção de componentes extragrandes, como asas ou fuselagens, que não pode ser removido da aeronave. Stefanie Feih e colegas de trabalho do Instituto de Tecnologia de Fabricação de Cingapura da A * STAR (SIMTech) agora investigaram uma técnica para remendar estruturas de fibra de carbono enquanto elas ainda estão no lugar na aeronave.

p A equipe estudou um processo de redução de volume a vácuo duplo que coloca uma caixa rígida contendo um saco de vácuo flexível interno em cima de um remendo. Ao criar um segundo nível de vácuo diferente dentro desta câmara, gases voláteis podem ser rapidamente removidos do material de reparo. O remendo é então transferido para a aeronave para completar a etapa de cura.

p "Dupla redução de volume a vácuo adiciona uma etapa adicional a um cenário de reparo já muito complexo, "diz Feih." Os processos de reparo requerem controle de temperatura de superfície altamente preciso sobre superfícies com características internas geralmente complexas. A execução de reparos em grande escala complica ainda mais o processo. "

p A alta porosidade no remendo final é um problema significativo durante o reparo da fibra de carbono, porque os vazios podem diminuir a resistência mecânica. Os pesquisadores descobriram que as películas adesivas usadas para colar remendos de reparo também podem capturar gases voláteis para criar vazios adicionais. O processo de redução de volume a vácuo duplo, Contudo, verificou-se que elimina quase completamente a porosidade tanto no filme adesivo quanto no remendo de reparo para todas as geometrias de reparo.

p "Essas descobertas destacam por que você precisa de uma força de trabalho altamente qualificada em uma cidade central aviônica, "diz Feih." É crucial para atrair operadoras para Cingapura, e empreendemos este projeto para melhorar a compreensão dos processos de reparo de estruturas mistas entre as empresas locais. "

p Feih e colegas também examinaram o impacto da geometria do patch testando mecanicamente configurações que variam de simples filmes laminados a formatos de cunha mais complexos. Aqui, reparos circulares 3-D provaram ser inerentemente mais fortes do que formas 2-D simplificadas quando sob tensão. Mais estudos são necessários para determinar as melhorias ideais em condições complexas experimentadas por componentes reais durante o vôo.