מדידת התכונות המכניות של למינטים פולימריים מרוכבים לחיזוק סיבי זכוכית המתקבלים בתהליכי ייצור שונים

Summary

מאמר זה מתאר תהליך ייצור עבור ציפויים מרוכבים של מטריצת פולימר מחוזקת בסיבים המתקבלים בשיטת הנחת יד רטובה/שקית ואקום.

Abstract

תהליך הנחת היד הרטוב המסורתי (WL) יושם באופן נרחב בייצור למינטים מרוכבים של סיבים. עם זאת, בשל חוסר בלחץ היצירה, חלק המסה של סיבים מופחת והרבה בועות אוויר נלכדות בפנים, וכתוצאה מכך ציפויים באיכות נמוכה (קשיחות וחוזק נמוכים). תהליך הנחת יד רטובה / שקית ואקום (WLVB) לייצור למינטים מרוכבים מבוסס על תהליך הנחת היד הרטוב המסורתי, באמצעות שקית ואקום כדי להסיר בועות אוויר ולספק לחץ, ולאחר מכן ביצוע תהליך החימום והריפוי.

בהשוואה לתהליך הנחת היד המסורתי, ציפויים המיוצרים בתהליך WLVB מראים תכונות מכניות מעולות, כולל חוזק וקשיחות טובים יותר, מקטע נפח סיבים גבוה יותר ומקטע נפח חלל נמוך יותר, שכולם יתרונות עבור למינטים מרוכבים. תהליך זה הוא ידני לחלוטין, והוא מושפע מאוד מכישוריהם של אנשי ההכנה. לכן, המוצרים מועדים לפגמים כגון חללים ועובי לא אחיד, מה שמוביל לאיכויות לא יציבות ותכונות מכניות של הלמינציה. לפיכך, יש צורך לתאר בעדינות את תהליך WLVB, לשלוט בשלבים עדינים ולכמת יחסי חומרים, על מנת להבטיח את התכונות המכניות של למינטים.

מאמר זה מתאר את התהליך הקפדני של תהליך WLVB להכנת ציפויים מרוכבים לחיזוק סיבי זכוכית ארוגים בדוגמה רגילה (GFRPs). תכולת נפח הסיבים של ציפויים חושבה בשיטת הנוסחה, והתוצאות המחושבות הראו כי תכולת נפח הסיבים של ציפויי WL הייתה 42.04%, בעוד זו של ציפויי WLVB הייתה 57.82%, עלייה של 15.78%. התכונות המכניות של הלמינטים אופיינו באמצעות בדיקות מתיחה והשפעה. תוצאות הניסוי הראו כי בתהליך WLVB, החוזק והמודולוס של הרבדים השתפרו ב -17.4% ו -16.35%, בהתאמה, והאנרגיה הנספגת הספציפית הוגדלה ב -19.48%.

Introduction

פולימר מרוכב מחוזק בסיבים (FRP) הוא סוג של חומר בעל חוזק גבוה המיוצר על ידי ערבוב חיזוק סיבים ומטריצות פולימר ^1,2,3. הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות התעופה והחלל ^4,5,6, בנייה ^7,8, רכב 9 וים^10,11 בשל צפיפותו הנמוכה, קשיחות וחוזק ספציפיים גבוהים^, תכונות עייפות ועמידות בפני קורוזיה מעולה. סיבים סינתטיים נפוצים כוללים סיבי פחמן, סיבי זכוכית וסיבי ארמי....

Protocol

1. הכנת החומר

1. חותכים שמונה חתיכות של בד סיבי זכוכית ארוגים 300 מ"מ x 300 מ"מ עם מספריים. הדביקו תחילה את החתך כדי למנוע את נפילת חוטי הסיבים.
   הערה: יש לעטות מסכה וכפפות כדי למנוע דקירות אצבע ושאיפת חוט להט בעת חיתוך הבד. לא רק בד סיבי זכוכית ארוגים, אלא בד חד כיווני וסוגים אחרים של סיבים, כגון סיבי פחמן וסיבי ארמיד, זמינים גם.
2. שוקלים 260 גרם של שרף אפוקסי ו 78 גרם של hardener על פי יחס מסה של 10: 3.
   הערה: היחס בין בד סיבים למערכת שרף מומלץ להיות 360 גרם של מערכת שרף אפוקסי למטר רבוע של בד סיבים חד-שכבתי.

2. תהליך הייצור

הערה: איו....

תוצאות

טבלה 1 מציגה את חלק נפח הסיבים, העובי הממוצע ותהליך הייצור של הדגימות. ה- G8-WLVB וה- G8-WL מייצגים את הרבדים המורכבים מבד זכוכית 8 רובדי המיוצר על ידי הנחת יד רטובה עם ובלי תהליך שקית ואקום, בהתאמה. ברור, עם סיוע שקית ואקום, למינציות יש עלייה של 15.78% בחלק נפח הסיבים, כמו גם ירידה של 16.27% בעובי .......

Discussion

מאמר זה מתמקד בשני תהליכי הייצור השונים עבור שיטת הנחת היד בעלות נמוכה. לכן, נבחרו שני תהליכי ייצור שיתוארו בקפידה במאמר זה, שהם פשוטים יותר, קלים יותר לשליטה, נמוכים יותר בעלות ההשקעה, ומתאימים לייצור עם שינוי חומרים במעבדות ובמפעלים בקנה מידה קטן. במהלך הריפוי של למינטים, לחץ איחוד גבוה מ?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
breather fabric	Easy composites	BR180
drop-weight impact testing machine	Instron	9340
Epoxy matrix	Axson Technologies	5015/5015
glass fiber	Weihai Guangwei Composites	W-9311
non-porous release film	Easy composites	R240
Peel ply	Sino Composite	CVP200
perforated released film	Easy composites	R120-P3
test machine	ZwickRoell	250kN
vacuum film	Easy composites	GVB200