Способ имитации дефекта непроклея в многослойных конструкциях Российский патент 2018 года по МПК G01N29/30 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий акустическими методами контроля и может быть использовано для повышения надежности диагностики при контроле многослойных изделий из композиционных материалов.

Известен способ имитации дефектов закладными элементами (Материалы неметаллические теплозащитного и конструкционного назначения. Методы неразрушающего контроля. ОСТ 92-1482-79). Недостатком такого способа имитации являются: 1) наличие инородного материала в контролируемой конструкции; 2) сложность подбора материала и изготовления закладных элементов; 3) высокая погрешность получаемой площади имитируемого дефекта; 4) несоответствие границ определяемой площади имитации дефекта и закладного элемента.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является метод (Ланге Ю.В. Акустические низкочастотные методы и средства неразрушающего контроля многослойных конструкций. М.: Машиностроение, 1991, с. 230).

Способ заключается в занижении сотового заполнителя фрезерованием, т.е. выполнении круглого отверстия в сотовом заполнителе на необходимую глубину до склеивания сотового заполнителя с обшивками. К недостаткам данного метода относится то, что имитатор дефекта имеет большую площадь, чем площадь самого отверстия. Это происходит по причине выхода контура имитируемого дефекта за границы контура выполненного круглого отверстия за счет повреждения граней ячеек сотового заполнителя.

Задачей заявленного изобретения является создание имитатора дефекта непроклея площадью, минимально отличающейся от заданной.

Задача решается следующим образом.

1. Способ имитации дефекта непроклея в многослойных конструкциях, состоящих из сотового заполнителя и обшивок, включающий занижение граней ячеек сотового заполнителя и склеивание его с обшивками, отличающийся тем, что занижают смежную грань или грани ячеек сотового заполнителя с созданием замкнутого контура, периметр которого образован гранями целых ячеек, склеивают сотовый заполнитель с обшивками посредством клеевой пленки, предварительно удалив ее по периметру, образованному гранями целых ячеек.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ячейки могут иметь треугольную, квадратную, шестигранную форму.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сотовый заполнитель и обшивки могут быть выполнены из металла, стеклопластика, углепластика.

4. Способ по пп. 1, 2, 3, отличающийся тем, что конструкция состоит из трех, пяти, семи слоев.

Преимущества данного способа имитации дефекта непроклея в том, что грани, образующие контур имитатора дефекта, остаются неповрежденными и обеспечивают достаточную жесткость конструкции в бездефектной части, прилегающей к границе имитатора дефекта, а площадь создаваемого имитатора дефекта выполняется с заданной точностью.

Выбор клеевой пленки обоснован равномерным распределением клея, т.е. обеспечением качественной склейки конструкции.

Удаление клеевой пленки по периметру, образованному гранями целых ячеек, выполняется для предотвращения возможной нежелательной склейки обшивки в этой области с сотовым заполнителем в случае занижения его на глубину, равную толщине клеевой пленки.

Оптимальная глубина занижения сотового заполнителя выбирается в пределах толщины клеевой пленки. Это обосновано созданием имитатора дефекта со структурой, наиболее схожей со структурой реального дефекта непроклея.

Выполняют занижение сотового заполнителя вручную при помощи бормашины или резца.

Также возможно выполнение занижения на станке с ЧПУ фрезерованием. В этом случае предварительно необходимо произвести заливку сотового заполнителя водой с последующим замораживанием в месте фрезерования.

На фиг. 1 условно изображены типовые трехслойная (а) и пятислойная (б) конструкции с обшивками 1 и сотовым заполнителем 2. В данных конструкциях выполнены описываемые имитации дефектов непроклеев 3. Клеевая пленка 4, расположенная между обшивкой и областью с заниженным сотовым заполнителем, удаляется. После этого производят склейку обшивок с сотовым заполнителем. На фиг. 2 (а, б, в) представлены некоторые варианты исполнения имитаторов дефектов с разным количеством заниженных граней и различными формами ячеек сотового заполнителя.

В результате применения описанного способа имитации дефектов существенно повышается точность имитации дефектов заданной площади, вследствие чего возможна более точная настройка акустического дефектоскопа. Помимо этого, имитаторы дефектов, полученные данным способом, наиболее приближены к естественным дефектам.

Использование: для диагностики многослойных изделий из композиционных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что для имитации дефекта непроклея в многослойных конструкциях, состоящих из сотового заполнителя и обшивок, выполняют занижение смежной грани или граней ячеек сотового заполнителя с созданием замкнутого контура, периметр которого образован гранями целых ячеек, и склеивание его с обшивками посредством клеевой пленки, предварительно удалив ее по периметру, образованному гранями целых ячеек. Ячейки могут иметь треугольную, квадратную, шестигранную форму, сотовый заполнитель и обшивки выполнены из металла, стеклопластика, углепластика, а конструкция может состоять из трех, пяти или семи слоев. Технический результат: обеспечение возможности существенного повышения точности имитации дефекта непроклея заданной площади, который наиболее приближен к естественным дефектам. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ имитации дефекта непроклея в многослойных конструкциях, состоящих из сотового заполнителя и обшивок, включающий занижение граней ячеек сотового заполнителя и склеивание его с обшивками, отличающийся тем, что занижают смежную грань или грани ячеек сотового заполнителя с созданием замкнутого контура, периметр которого образован гранями целых ячеек, склеивают сотовый заполнитель с обшивками посредством клеевой пленки, предварительно удалив ее по периметру, образованному гранями целых ячеек.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ячейки могут иметь треугольную, квадратную, шестигранную форму.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сотовый заполнитель и обшивки могут быть выполнены из металла, стеклопластика, углепластика.

4. Способ по пп. 1, 2, 3, отличающийся тем, что конструкция состоит из трех, пяти, семи слоев.