Измерение механических свойств армирующих стекловолокно полимерных композиционных ламинатов, полученных различными технологическими процессами

Традиционный процесс мокрой ручной укладки (WL) широко применяется в производстве волокнистых композитных ламинатов. Однако из-за недостаточности формовочного давления массовая доля волокна снижается и внутри задерживается большое количество пузырьков воздуха, что приводит к некачественным ламинатам (низкая жесткость и прочность). Процесс мокрой ручной укладки/вакуумного пакета (WLVB) для изготовления композитных ламинатов основан на традиционном процессе мокрой ручной укладки, при котором используется вакуумный мешок для удаления пузырьков воздуха и обеспечения давления, а затем выполняется процесс нагрева и отверждения.

По сравнению с традиционным процессом ручной укладки, ламинаты, изготовленные по процессу WLVB, демонстрируют превосходные механические свойства, включая лучшую прочность и жесткость, более высокую объемную долю волокон и меньшую объемную долю пустот, что является преимуществом композитных ламинатов. Этот процесс полностью ручной, и на него большое влияние оказывают навыки подготовительного персонала. Поэтому изделия подвержены таким дефектам, как пустоты и неравномерная толщина, что приводит к нестабильным качествам и механическим свойствам ламината. Следовательно, необходимо точно описать процесс WLVB, точно контролировать этапы и количественно оценить соотношение материалов, чтобы обеспечить механические свойства ламинатов.

В этом документе описывается кропотливый процесс WLVB для получения тканых композитных композитных материалов (GFRP) с гладким рисунком. Объемное содержание волокон в ламинатах рассчитывалось с помощью формульного метода, и результаты расчетов показали, что объемное содержание волокон в ламинатах WL составило 42,04%, а в ламинатах WLVB – 57,82%, увеличившись на 15,78%. Механические свойства ламинатов были охарактеризованы с помощью испытаний на растяжение и удар. Результаты эксперимента показали, что при использовании процесса WLVB прочность и модуль упругости ламинатов были увеличены на 17,4% и 16,35% соответственно, а удельная поглощенная энергия увеличилась на 19,48%.