Nowe metody naprawy kompozytów

Analizując metody napraw struktur kompozytowych dostępnych na rynku znalazłem rozwiązania firmy Structrepair GmbH z Niemiec.

Naprawy kompozytów są szczególnie ważne tam, gdzie nie jest możliwa szybka wymiana elementu. Dotyczy to głównie urządzeń, o dużych gabarytach wykonanych ze struktur kompozytowych, które wykorzystywane są w procesie produkcyjnym np. zbiorniki kompozytowe do kwasów, w przemyśle transportowym np. jachty , czy w przemyśle energi odnawialnej czyli turbiny wiatrowe. Warto przyjrzeć się tym ostatnim. Średniej wielkości turbina wiatrowa produkuje prądu na rok o wartości ok. 270 tys. euro, co daje ok. 750 euro na dzień, a narażona jest stale na uszkodzenia mechaniczne pochodzące od wyładowań atmosferycznych, z winy człowieka, kolizji z ptakami i inne uszkodzenia środowiskowe. Jak widać, zatrzymanie pracy elektrowni wiatrowej generuje bardzo wymierne straty właściciela ze względu na wstrzymanie produkcji prądu, ewentualne niewywiązanie się z umów z odbiorcami, oraz dodatkowo koszty naprawy, które najczęściej liczone są stawkami godzinowymi pracowników technicznych usuwającymi usterkę. Jak można zauważyć szybkość reakcji i czas naprawy odgrywają tutaj główną rolę.
Wspomniana wcześniej firma Structrepair GmbH opracowała bardzo ciekawą metodę naprawy struktur kompozytowych wykorzystującą zaprojektowane łaty (wzmocnienie włókniste plus szybka żywica epoksydowe typu snap-curre) oraz układ grzewczy generujący również wymagane podciśnienie. Jak utrzymują twórcy, system gwarantuje o wiele krótszy czas przeprowadzenia procesu naprawy w stosunku do tradycyjnych metod naprawy, a dodatkowo eliminuje uciążliwy problem przygotowania ciekłych żywic epoksydowych i transportu ich na łopatę turbiny wiatrowej.
Oczywiście istnieją rozwiązania na bazie żywic światłoutwardzalnych, ale z relacji użytkowników, konieczne do przeprowadzania procesu utwardzania urządzenia są nieporęczne i dość ciężkie.
Zaproponowane rozwiązanie ( tzw. Repair Set) firmy Structrepair składa się z sylikonowej maty grzewczej gwarantującej odpowiednią temperaturę łaty duroplastycznej jak również jej docisk do powierzchni skrzydła. Do generowania podciśnienia oraz zasilania maty grzewczej służą urządzenia upakowane w niewielką plastikową skrzynkę przywieszoną do paska technika pracującego na turbinie wiatrowej. Proces jest prosty i może być zrealizowany bezpośrednio na łopacie i składa się z następujących kroków. (Jak zostało pokazane na rysunku)
1. Przygotowanie powierzchni przeznaczonej do naprawy przy pomocy np. polerki
2. Przycięcie łat naprawczych na odpowiednią wielkość
3. Przyklejenie łat naprawczych przy wykorzystaniu odpowiedniego żelazka-również dostarczanego przez firmę Structrepair GmbH.
4. Przyklejenie maty grzewczej, uruchomienie układu generującego podciśnienie i grzanie
5. Odczekanie 15 min. → utwardzanie łaty
6. Odklejenie maty grzewczej
7. Polerowanie i ewentualne malowanie obszaru naprawy
Całość procesu można zobaczyć na poniższym filmie:

Widząc możliwości tego produktu przewidujemy, że znajdzie on również szersze zastosowanie np. w przemyśle lotniczym i morskim