Handout Komposit Tingkat Lanjut (Ⅶ): Pengantar Proses Pengaspalan Jalan

Sep 30, 2024

Tinggalkan pesan

I. Teknik pelapisan

Interpretasikan SRM dan tentukan bahan perbaikan yang benar, jumlah lapisan yang diperlukan untuk perbaikan dan arah lapisan. Keringkan bagian tersebut, hilangkan kerusakannya, dan amplas bagian tepi area yang rusak dengan pasir runcing. Dengan menggunakan sepotong plastik tipis, gambarkan ukuran setiap lapisan perbaikan dari area yang rusak. Gunakan kertas kalkir untuk menandai arah peletakan setiap lapisan. Salin informasi ketebalan perbaikan ke sepotong bahan perbaikan sehingga cukup besar untuk memotong semua lapisan. Impregnasi bahan perbaikan dengan resin, letakkan selembar film pelepas bening pada kain, potong lapisannya, dan susun lapisan tersebut pada area yang rusak. Lapisan ini biasanya diletakkan menggunakan urutan layup tirus prioritas layup terkecil, namun alternatifnya adalah menggunakan urutan layup prioritas layup terbesar. Dalam urutan ini, lapisan pertama kain penguat menutupi seluruh area kerja, diikuti dengan lapisan yang lebih kecil sesuai urutannya, dan kemudian diakhiri dengan satu atau dua lapisan luar tambahan yang memanjang hingga ke patch dan laminasi suara. Kedua metode tersebut ditunjukkan pada Gambar 46 dan 47.

news-266-242

Gambar 46: Perbaikan proses pengerasan jalan

 

news-266-192

Gambar 47: Teknik lay-up (metode) yang berbeda

II. Teknologi Tumpahan (Permeasi).

Teknik tumpahan tradisional yang menggunakan teknologi kantong vakum menempatkan membran pelepas berlubang dan lapisan ventilasi/tumpahan di atas restorasi. Lubang pada membran pelepas memungkinkan udara berventilasi dan resin mengalir keluar dari seluruh area restorasi. Banyaknya resin yang tumpah tergantung pada ukuran dan jumlah lubang pada membran pelepas berlubang, ketebalan kain tumpahan/aerasi, viskositas dan suhu resin, serta tekanan vakum.

Tumpahan yang terkendali memungkinkan sejumlah resin dilepaskan dalam lapisan berlubang. Sepotong film pelepas berlubang ditempatkan di atas bahan prepreg, lapisan film pelepas ditempatkan di atas film pelepas berlubang, dan lapisan film pelepas padat ditempatkan di atas film pelepas. Kompres perbaikan menggunakan lapisan bernapas dan kantong vakum. Lapisan ventilasi memungkinkan udara keluar. Cetakan luapan hanya dapat menyerap resin dalam jumlah terbatas dan jumlah resin dalam cetakan luapan dapat dikontrol dengan menggunakan beberapa lapisan luapan. Terlalu banyak lapisan yang meluap dapat menyebabkan kurangnya resin untuk perbaikan. Selalu baca manual perawatan atau lembar teknis pabrikan untuk teknik pengantongan dan luapan yang benar.

 

AKU AKU AKU. Sistem kedap air

Sistem prepreg dengan kandungan resin 32-35 persen merupakan sistem kedap air pada umumnya. Prepreg ini mengandung jumlah resin yang sama persis dengan yang dibutuhkan untuk mengawetkan laminasi; oleh karena itu, tidak diperlukan luapan resin. Tumpahan prepreg ini mengakibatkan perbaikan resin tidak memadai atau terkuras sebagian. Banyak dari prepreg-berkekuatan tinggi yang digunakan saat ini adalah sistem yang kedap air. Cetakan tumpahan tidak digunakan dan resin disegel sehingga tidak ada tumpahan. Lihat manual pemeliharaan untuk menentukan apakah lapisan tumpahan perlu diperbaiki. Selembar film pelepas padat (tidak berpori) ditempatkan di atas prepreg dan ditempel di sekeliling tepinya dengan selotip. Sebuah lubang kecil dibuat di tepi selotip agar udara dapat keluar. Lapisan aerasi dan kantong vakum dipasang untuk mengompres lapisan prepreg. Udara dapat keluar di sekitar tepi perbaikan, tetapi tidak ada resin yang keluar. Tumpahan horizontal (atau tepi) digunakan untuk perbaikan lapisan basah bersuhu ruangan kecil seperti yang ditunjukkan pada Gambar 48. Kain pelimpah sepanjang 2 inci ditempatkan di sekitar perbaikan atau bagian (lapisan ventilasi tepi). Tidak perlu memasang film karena tidak ada kain tumpah di bagian atas perbaikan. Impregnasi bagian tersebut dengan resin dan letakkan kantong vakum di atas perbaikan. Aplikasi vakum dan alat pembersih yg terbuat dr karet digunakan untuk menghilangkan udara dan kelebihan resin hingga meluap.

news-266-186

Gambar 48: Laminasi vakum pada bagian berkontur cembung dan cekung

 

IV. Penguncian kelengkungan perkerasan horizontal

Merupakan praktik yang baik untuk merancang laminasi simetris atau seimbang untuk meminimalkan tekanan termal sisa yang dihasilkan selama proses pengawetan resin. Contoh laminasi seimbang ditunjukkan pada Gambar 49. Contoh pertama menggunakan pita searah, sedangkan contoh 2 dan 3 adalah laminasi kuasi-isotropik yang terbuat dari kain tenun.

news-378-166

Gambar 49: Contoh penyetaraan laminasi

 

Contoh efek yang disebabkan oleh laminasi asimetris diberikan pada Gambar 50. Efek ini paling terlihat ketika laminasi diawetkan pada suhu tinggi dalam autoklaf atau oven karena tekanan termal yang terjadi ketika laminasi diturunkan dari suhu pengeringan ke suhu kamar. Laminasi yang diawetkan pada suhu kamar dengan lapisan pelapisan basah pada umumnya tidak menunjukkan tingkat distorsi yang sama karena tekanan termal yang jauh lebih rendah.

news-378-224

Gambar 50: Contoh dampak yang disebabkan oleh laminasi asimetris

 

Kekuatan dan kekakuan komposit bergantung pada arah peletakan-upnya. Kisaran sebenarnya dari kekuatan dan kekakuan resin karbon epoksi bervariasi dari nilai rendah hingga tinggi yang diberikan oleh serat kaca, hingga nilai tinggi yang diberikan oleh titanium. Kisaran nilai ini ditentukan oleh orientasi lapisan terhadap beban yang diterapkan. Karena persyaratan desain kekuatan merupakan fungsi dari arah beban yang diterapkan, arah lapisan dan urutan lapisan harus benar. Selama proses perbaikan, sangat penting untuk mengganti setiap lapisan yang rusak dengan lapisan dari bahan dan orientasi yang sama atau pengganti yang disetujui.

Pembengkokan mengacu pada serat memanjang pada kain. Karena kelurusan seratnya, lengkungan adalah arah kekuatan tinggi. Kelengkungan digunakan untuk menggambarkan arah serat pada bagan, lembar spesifikasi, atau lembar pabrikan. Jika tidak ada kelengkungan pada kain, arah kelengkungan ditetapkan secara default ke nol saat kain terlepas dari gulungan. Oleh karena itu, 90 derajat ke nol adalah lebar melalui kain. 90 derajat ke nol juga disebut sebagai arah pengisian.

 

V. Resin campuran

Resin epoksi, seperti semua-bahan multikomponen, harus tercampur dengan baik. Beberapa sistem resin menambahkan pewarna untuk membantu melihat seberapa baik bahan tercampur. Karena banyak sistem resin tidak memiliki pewarna, resin harus dicampur secara perlahan dan menyeluruh selama tiga menit. Jika resin diaduk terlalu cepat, udara dapat masuk ke dalam campuran. Jika sistem resin tidak tercampur secara menyeluruh, resin mungkin tidak dapat mengeras dengan baik. Pastikan untuk menyentuh sedikit tepi dan bawah cangkir pencampur untuk memastikan semua resin tercampur dengan benar.

Jangan mencampur resin cepat kering dalam jumlah besar. Jenis resin ini menghasilkan panas saat dicampur. Jika resin terlalu panas, asapnya dapat membakar atau meracuni Anda. Campurkan bahan secukupnya saja. Jika bahan yang dibutuhkan lebih banyak daripada jumlah maksimum, campurkan beberapa batch.

 

VI. Teknik saturasi

Untuk perbaikan lapisan basah, kain diresapi dengan resin. Penting untuk mengoleskan resin dalam jumlah yang tepat pada kain. Resin yang terlalu banyak atau terlalu sedikit akan mempengaruhi kekuatan perbaikan. Udara yang masuk ke dalam resin atau tidak dikeluarkan dari kain juga akan mengurangi kekuatan perbaikan.

 

VII. Impregnasi kain dengan sikat atau pengikis karet

Cara impregnasi tradisional adalah dengan kuas atau pengikis karet. Teknisi menempatkan bahan pelepas cetakan atau film pelepas pada papan pelapis agar lapisan perekat tidak menempel pada papan. Sepotong kain diletakkan di atas karton dan resin dioleskan di tengah kain. Basahi kain secara menyeluruh dengan sikat atau sikat pembersih. Tambahkan lebih banyak lapisan kain dan resin dan ulangi prosesnya sampai semua lapisan terimpregnasi. Kantong vakum akan digunakan untuk mengkonsolidasikan lapisan dan mengalirkan kelebihan resin dan zat yang mudah menguap. Sebagian besar proses pengeringan basah-dilakukan pada suhu ruangan, namun panas tambahan, hingga 150 derajat F (65,56 derajat ), digunakan untuk mempercepat proses pengeringan. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 51.

news-378-284

Gambar 51: Mengresapi kain dengan kuas atau pengikis karet

 

a) Lay{0}}basah; B) Penempatan kain; C) Impregnasi kain; D) Sikat bersih digunakan untuk mengikis kain yang dibasahi dengan baik

 

VIII. Impregnasi kain dengan kantong vakum

Metode impregnasi berbantuan vakum-digunakan untuk menghamili kain perbaikan dengan dua bagian resin sambil ditutup dalam kantong vakum. Metode ini cocok untuk kain rajutan rapat ketika rasio resin terhadap serat mendekati optimal. Dibandingkan dengan impregnasi alat pembersih yg terbuat dr karet, proses ini mengurangi tingkat udara yang terperangkap di dalam kain, memberikan konfigurasi yang lebih terkontrol dan inklusif untuk menyelesaikan proses impregnasi.

 

8.1 Prosedur impregnasi-dengan bantuan vakum

1. Tempatkan selotip kantong vakum di sekitar area permukaan meja yang akan digunakan untuk menghamili bahan. Area tersebut harus setidaknya 4 inci lebih besar dari bahan yang akan diresapi.

2. letakkan selembar kain berventilasi tepi di sebelah pita segel kantong vakum. Ventilasi tepi harus selebar 1-2 inci.

3. Letakkan selembar film pemisah padat di atas meja. Lembaran tersebut harus berukuran 2 inci lebih besar dari bahan yang akan diresapi.

4. Timbang kain untuk mengetahui jumlah campuran resin yang diperlukan untuk merendam bahan.

5. Letakkan kain pada film pelepas.

6. Tempatkan sepotong bahan bernapas di antara kain dan ventilasi tepi untuk memberikan jalur udara.

7. Tuang resin ke atas kain. Resin harus membentuk genangan terus menerus di bagian tengah kain.

8. Tempatkan probe vakum pada katup ventilasi tepi.

9. Tempatkan film padat lainnya di atas kain. Film ini harus berukuran sama atau lebih besar dari yang pertama.

10. Tempatkan kantong vakum untuk menutup dan menyedot kantong.

11. Biarkan udara keluar dari kain selama 2 menit.

12. Gunakan pengikis karet untuk mengikis resin pada kain. Sapukan resin secara perlahan dari tengah ke tepi kain. Resin harus didistribusikan secara merata ke seluruh kain.

13. Lepaskan kain dan potong lapisan perbaikannya.

 

8.2 Teknologi kantong vakum

Mengantongi vakumadalah proses pengawetan layup di bawah tekanan yang dihasilkan dengan menyedot ruang antara layup dan lembaran fleksibel yang ditempatkan dan disegel di bagian tepinya. Selama pencetakan kantong vakum, bahan lapisan umumnya dimasukkan ke dalam cetakan dengan cara lay-tangan menggunakan prepreg atau lay{2}}basah. Resin aliran tinggi lebih disukai untuk pengantongan vakum.

Pengantongan Vakum Satu Sisi:Jika bagian perbaikan cukup besar, kantong vakum dapat ditempatkan di salah satu sisi perbaikan, yang merupakan metode yang disukai. Kantong vakum direkatkan dengan pita perekat dan ruang hampa dibuat dengan menempatkan lubang vakum melalui kantong.

Pengepakan amplopadalah suatu proses di mana bagian yang akan diperbaiki ditutup seluruhnya dalam kantong vakum atau kantong ditempatkan di ujung bagian untuk mendapatkan segel yang tepat. Ini sering digunakan untuk bagian-bagian pesawat yang dapat dilepas seperti kontrol penerbangan, panel penutup mesin, dll. Ketika geometri bagian atau lokasi perbaikan membuat pengantongan vakum yang tepat dan penyegelan area dalam ruang hampa menjadi sangat sulit. Dalam beberapa kasus, bagian tersebut mungkin terlalu kecil untuk memungkinkan pemasangan penyedot debu satu sisi. Di lain waktu, perbaikan terletak di ujung sebagian besar dan kantong vakum harus dililitkan di ujungnya dan selalu disegel. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 52.

news-266-222

Gambar 52: Perbaikan Paket Amplop

X. Aplikasi tekanan alternatif

9.1 Pita Kecilkan

Metode lain penerapan tekanan untuk pengawetan oven adalah penggunaan shrink wrap atau shrink tape. Metode ini biasanya digunakan untuk bagian yang sudah terbungkus serat, karena beberapa aturan aplikasi yang sama berlaku. Kaset tersebut dililitkan di sekeliling lay-up yang telah selesai, biasanya hanya dengan satu lapisan bahan pelepas di antara selotip dan lay-up. Panas diterapkan pada tape, biasanya dengan heat gun, untuk mengecilkan tape, sebuah proses yang dapat memberikan tekanan luar biasa pada layup. Setelah menyusut, bagian tersebut dimasukkan ke dalam oven untuk dikeringkan. Suku cadang berkualitas tinggi dapat diproduksi dengan biaya murah menggunakan pita perekat menyusut.

9.2 C-klem

Bagian-bagiannya juga dapat ditekan bersamaan dengan klip. Teknik ini digunakan untuk tepi panel sarang lebah yang dilaminasi padat. Klem (misalnya k-klem dan klem pegas) digunakan untuk menekan bagian tepi atau memperbaiki detail bagian secara bersamaan. Selalu gunakan klem dengan-bantalan pendistribusi tekanan, karena bagian tersebut dapat rusak jika gaya klem terlalu tinggi. Klem pegas dapat digunakan untuk aplikasi di mana resin tumpah selama proses pengawetan dan k-klem perlu di-dikencangkan ulang secara berkala.

9.3 Tas dan pemberat senapan

Kantong dan pemberat senapan juga dapat digunakan untuk memberikan tekanan, namun penggunaannya dibatasi oleh rendahnya tingkat tekanan yang diberikan.

 

Untuk dilanjutkan

Sumber Situs Web Publik "Composites Frontier".