Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕМОНТА ЭЛЕМЕНТОВ ОСТЕКЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ИЗ ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА

Изобретение относится главным образом к авиации, но может быть также использовано для ремонта элементов остекления малых архитектурных и транспортных форм.

Механические повреждения элементов остекления летательных аппаратов возникают на поверхности стекол в результате воздействия песка, мелких камней при взлетах и посадках, града в полете, повышенной солнечной радиации, резкого перепада температур.

За прототип изобретения принят патент РФ 2131382, класс МПК B64F 5/00, В29С 73/00, опубл. 10.06.1999, в соответствии с которым осуществляют способ ремонта элементов остекления путем циклевания, за центр которого принимают центр повреждения или центр группы повреждений с радиусом циклевания R более 500 Н, где Н - максимальная глубина циклевания, шлифования, осуществляемого при охлаждении обрабатываемой поверхности растительным маслом, с последующим полированием с использованием полировочной пасты с добавлением воды в зону полирования.

Способ позволяет устранить механические повреждения без демонтажа органического стекла из летательного аппарата, тем самым продлив срок службы остекления. К недостаткам известного способа можно отнести наличие обязательной стадии полирования с использованием полировочной пасты до получения «совершенно прозрачной поверхности» (шлифование проводится «до получения полупрозрачного стекла»), осуществление шлифования с охлаждением растительным маслом, но главное - невозможность использования его применительно к остеклению из поликарбоната, т.к. поврежденная поверхность изделия из поликарбоната до «совершенно прозрачной поверхности» не может быть доведена.

Тип органического стекла, из которого изготавливается остекление, в техническом решении по прототипу не конкретизируется, хотя фактически он ограничен акрилатными стеклами (на основе полиакрилатов линейного строения), т.к. именно для них указываются возникающие в процессе эксплуатации дефекты, устраняемые способом по прототипу. Предлагаемый же нами способ касается поликарбонатных стекол, преимуществом которых по сравнению с акрилатными является более широкий диапазон эксплуатационных температур (от -45 до +130°С против от -30 до +70°С для акрилатов), более высокая стойкость к УФ излучению, повышенная ударопрочность, особенно важная при эксплуатации изделий в условиях высоких динамических нагрузок.

Способы ремонта остекления летательных аппаратов из поликарбоната, обеспечивающие требуемый уровень оптических характеристик, нами не выявлены.

Технической задачей изобретения является разработка простого по технологии способа ремонта органического стекла из поликарбоната, применяемого в летательном аппарате, полностью восстанавливающего оптическую прозрачность стекла.

Поставленная задача решается тем, что в способе ремонта элементов остекления летательных аппаратов из органического стекла, включающем снятие с поврежденного места части материала с использованием операции шлифования, после каждого шлифования образца поврежденного стекла из поликарбоната проводят его очистку от следов предыдущего абразивного материала водой или спиртом до получения полупрозрачного стекла без видимых царапин с последующей сушкой обработанного участка воздухом при температуре 35±5°С и завершающей обработкой зашлифованной зоны насыщенными парами хлорсодержащего органического растворителя в течение 3-180 секунд.

При ремонте органического стекла с глубиной поверхностного повреждения более 1 мм до шлифования проводят циклевание.

Операция шлифования может быть осуществлена любыми подходящими известными способами, например, с использованием шлифовальных шкурок сменной зернистости от Р40 - Р50 до Р2500 (маркировка по ISO 6344) или от 40-Н - 32-Н до М10 (маркировка по ГОСТ 3647-80) или стальной ватой (она же - стальная шерсть) с классом абразивности от «хорошего» (№0) до «очень хорошего» (№00); стальная шерсть применяется предпочтительно при несмываемых загрязнениях или как завершающая стадия обработки шлифовальными шкурками.

Очистку отшлифованного образца от следов предыдущего абразивного материала проводят водой или спиртом, предпочтительно этанолом или изопропанолом.

В качестве растворителя для поликарбоната могут быть применены хлорсодержащие растворители - трихлорметан, дихлорметан, дихлорэтан, предпочтительно, трихлорметан.

Обработка парами растворителя может быть выполнена с помощью парогенератора или любого другого устройства, обеспечивающего подачу потока насыщенного пара растворителя.

Предложенное изобретение иллюстрируется представленными ниже примерами, которые, однако, не ограничивают возможность использования изобретения только применительно к элементам остекления летательных аппаратов, поскольку разработанный способ с успехом может быть применен также для восстановления оптической прозрачности небольших архитектурных и транспортных форм.

Пример 1.

Образец поликарбонатного листа толщиной 12 мм, зона дефекта 60 см², глубина повреждения 1 мм (коэффициент светопропускания поврежденного образца 59%) шлифуют шлифовальными шкурками с постепенной последовательной сменой зернистости от Р40 - Р50 до Р2000 с использованием на завершающей стадии шлифования стальной шерсти №00. После каждого использования определенного номера шкурки и стальной шерсти зону восстановления протирают ватным тампоном, смоченным этиловым спиртом для удаления следов предыдущего абразива. Получают полупрозрачный образец без видимых царапин (коэффициент пропускания 75%). Образец сушат при 35±5°С и после удаления спирта с поверхности в течение ~ 60 секунд образец обрабатывают насыщенными парами дихлорэтана (температура насыщенного пара при давлении 1 атм. 83,47°С) с использованием парогенератора до восстановления оптической прозрачности (коэффициент пропускания 80,0%).

Пример 2.

Формованное изделие из поликарбоната с толщиной листа 12 мм, утратившее оптическую прозрачность за счет затирания зоны дефекта (коэффициент пропускания 66%) в 300 см², шлифуют шкуркой Р2500, протирают ватным тампоном, смоченным этиловым спиртом до получения полупрозрачного изделия (коэффициент пропускания 75.0%); изделие подсушивают при 35±5°С и в течение 180 секунд обрабатывают насыщенными парами дихлорэтана до восстановления оптической прозрачности (коэффициент пропускания 80,5%).

Пример 3. (с циклеванием)

Формованное изделие из ПК с толщиной листа 12 мм с размером зоны дефекта 100 см² (неравномерные повреждения, в т.ч. царапины глубиной 1,5 мм., коэффициент пропускания 27-50%) подвергают циклеванию в зоне дефектов до получения отсутствия явных провалов с постепенным выравниванием зоны циклевания к краям.

Затем поверхность изделия в зоне дефекта шлифуют шлифовальными шкурками с постепенной последовательной сменой зернистости от Р40-Р50 до Р2500 до получения полупрозрачного образца с коэффициентом пропускания 74%. После каждого использования определенного номера шкурки зону восстановления протирают ватным тампоном, смоченным изопропиловым спиртом для удаления следов абразивного материала.

Образец сушат при температуре 35±5°С и на заключительном этапе после высушивания поверхности от следов спирта зону дефекта в течение 50 секунд обрабатывают насыщенными парами трихлорметана до восстановления оптической прозрачности образца (коэффициент пропускания 80,3%).

Пример 4.

Формованное изделие - приборная панель из поликарбоната с толщиной листа 3 мм, утратившее оптическую прозрачность за счет несмываемого загрязнения, с зоной дефекта 3,0 см² (коэффициент пропускания 45%) подвергают шлифованию в зоне дефекта стальной шерстью №00 до снятия загрязнения. После обработки стальной шерстью зону восстановления протирают ватным тампоном, смоченным водой с получением полупрозрачного изделия (коэффициент пропускания 75,0%), которое подсушивают при 35±5°С и в течение 3,0 секунд обрабатывают насыщенными парами трихлорметана (температура пара при давлении 1 атм 60°С) до восстановления оптической прозрачности зоны загрязнения (коэффициент пропускания 86,0%).