Måling av de mekaniske egenskapene til glassfiberarmering polymerkomposittlaminater oppnådd ved forskjellige fabrikasjonsprosesser

Summary

Dette papiret beskriver en fabrikasjonsprosess for fiberforsterkede polymermatrikskomposittlaminater oppnådd ved bruk av våt håndopplegg / vakuumposemetode.

Abstract

Den tradisjonelle våthåndsoppleggsprosessen (WL) har blitt mye brukt i produksjonen av fiberkomposittlaminater. På grunn av mangel på formingstrykket reduseres massefraksjonen av fiber og mange luftbobler fanges inne, noe som resulterer i laminater av lav kvalitet (lav stivhet og styrke). WLVB-prosessen (wet hand lay-up/vacuum bag) for fremstilling av komposittlaminater er basert på den tradisjonelle våte håndleggingsprosessen, ved hjelp av en vakuumpose for å fjerne luftbobler og gi trykk, og deretter utføre oppvarmings- og herdeprosessen.

Sammenlignet med den tradisjonelle håndleggingsprosessen, viser laminater produsert av WLVB-prosessen overlegne mekaniske egenskaper, inkludert bedre styrke og stivhet, høyere fibervolumfraksjon og lavere tomromsvolumfraksjon, som alle er fordeler for komposittlaminater. Denne prosessen er helt manuell, og den er sterkt påvirket av ferdighetene til forberedelsespersonellet. Derfor er produktene utsatt for defekter som hulrom og ujevn tykkelse, noe som fører til ustabile egenskaper og mekaniske egenskaper av laminatet. Derfor er det nødvendig å finbeskrive WLVB-prosessen, finkontrolltrinn og kvantifisere materialforhold for å sikre de mekaniske egenskapene til laminater.

Dette papiret beskriver den omhyggelige prosessen med WLVB-prosessen for å forberede vevde vanlige mønstrede glassfiberarmeringskomposittlaminater (GFRP). Fibervoluminnholdet i laminater ble beregnet ved hjelp av formelmetoden, og de beregnede resultatene viste at fibervoluminnholdet i WL-laminater var 42,04%, mens det for WLVB-laminater var 57,82%, og økte med 15,78%. De mekaniske egenskapene til laminatene ble karakterisert ved hjelp av strekk- og slagtester. De eksperimentelle resultatene viste at med WLVB-prosessen ble laminatens styrke og modul forbedret med henholdsvis 17,4% og 16,35%, og den spesifikke absorberte energien ble økt med 19,48%.

Introduction

Fiberforsterket polymerkompositt (FRP) er en type høyfast materiale produsert ved å blande fiberarmering og polymermatriser ^1,2,3. Det er mye brukt i luftfartsindustrien ^4,5,6, konstruksjon^7,8, bilindustri 9 og marine^10,11 på grunn av lav tetthet, høy spesifikk stivhet og styrke^, utmattingsegenskaper og utmerket korrosjonsbestandighet. Vanlige....

Protocol

1. Materiell forberedelse

1. Klipp åtte stykker 300 mm x 300 mm vevd glassfiberstoff med saks. Teip kuttet først for å forhindre at fiberfilamentene faller av.
   NOTAT: Bruk maske og hansker for å forhindre fingerstikk og innånding av filament når du skjærer stoffet. Ikke bare det vevde glassfiberstoffet, men ensrettet stoff og andre typer fiber, som karbonfiber og aramidfiber, er også tilgjengelige.
2. Vei ut 260 g epoksyharpiks og 78 g herder i henhold til masseforholdet på 10: 3.
   MERK: Forholdet mellom fiberstoff og harpikssystem anbefales å være 360 g epoksyharpikssystem per kvadratmeter enkeltlags fiberstoff.

Discussion

Dette papiret fokuserer på de to forskjellige fabrikasjonsprosessene for håndleggingsmetoden med lave kostnader. Derfor ble to fabrikasjonsprosesser valgt for å bli nøye beskrevet i dette papiret, som er enklere, lettere å mestre, lavere i investeringskostnader og egnet for produksjon med materialmodifisering i laboratorier og småskala fabrikker. Under herding av laminater spiller høyt konsolideringstrykk en viktig rolle i produksjon av laminater med høy kvalitet. Vedtakelsen av den tradisjonelle WL-prosessen ute.......

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