Het meten van de mechanische eigenschappen van glasvezelversterkingspolymeercomposietlaminaten verkregen door verschillende fabricageprocessen

Het traditionele natte handlay-upproces (WL) is op grote schaal toegepast bij de productie van vezelcomposietlaminaten. Door ontoereikendheid van de vormdruk wordt de massafractie van de vezel echter verminderd en worden er veel luchtbellen binnenin opgesloten, wat resulteert in laminaten van lage kwaliteit (lage stijfheid en sterkte). Het WLVB-proces (wet hand lay-up/vacuum bag) voor de fabricage van composietlaminaten is gebaseerd op het traditionele proces voor het opleggen van natte handen, waarbij een vacuümzak wordt gebruikt om luchtbellen te verwijderen en druk uit te oefenen, en vervolgens het verwarmings- en uithardingsproces wordt uitgevoerd.

Vergeleken met het traditionele handlay-upproces, vertonen laminaten vervaardigd door het WLVB-proces superieure mechanische eigenschappen, waaronder een betere sterkte en stijfheid, een hogere vezelvolumefractie en een lagere lege volumefractie, wat allemaal voordelen zijn voor composietlaminaten. Dit proces is volledig handmatig en wordt sterk beïnvloed door de vaardigheden van het voorbereidend personeel. Daarom zijn de producten gevoelig voor defecten zoals holtes en ongelijke diktes, wat leidt tot onstabiele eigenschappen en mechanische eigenschappen van het laminaat. Daarom is het noodzakelijk om het WLVB-proces nauwkeurig te beschrijven, stappen nauwkeurig te controleren en materiaalverhoudingen te kwantificeren om de mechanische eigenschappen van laminaten te waarborgen.

Dit artikel beschrijft het nauwgezette proces van het WLVB-proces voor het voorbereiden van geweven glasvezelversterkingscomposietlaminaten (GFRP's) met een effen patroon. Het vezelvolumegehalte van laminaten werd berekend met behulp van de formulemethode en de berekende resultaten toonden aan dat het vezelvolumegehalte van WL-laminaten 42,04% bedroeg, terwijl dat van WLVB-laminaten 57,82% bedroeg, een stijging van 15,78%. De mechanische eigenschappen van de laminaten werden gekarakteriseerd met behulp van trek- en impacttests. De experimentele resultaten toonden aan dat met het WLVB-proces de sterkte en modulus van de laminaten met respectievelijk 17,4% en 16,35% werden verbeterd en dat de specifieke geabsorbeerde energie met 19,48% werd verhoogd.