Wpływ technologicznych aspektów wytwarzania włóknistych materiałów kompozytowych przy wtłaczaniu żywicy pod ciśnieniem do wnętrza formy

• Autorzy: Chatys R. , Szafran K.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1222737

Warianty tytułu

EN

Impact of technological aspects of production of fibrous composite materials with injecting resin under pressure inside the forms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omóowiono i podjęto próbę analizy wpływu metod technologicznych formowania włóknistych materiałów kompozytowych (WMK) o osnowie epoksydowej (LH 289) na jakość otrzymanych laminatów z różnym udziałem i typem wzmocnienia. Przedstawiono aspekty i różnice w wytwarzaniu WMK metodami wtłaczania żywicy pod ciśnieniem do wnętrza formy na przykładzie metody infuzji i worka próżniowego. W poniższej pracy do szacowania parametrów (τ_lok, σ_max) określających wytrzymałość WMK zastosowano model najsłabszej mikroobjętości bazujacy na nieefektywnej (krytycznej- L_kr) długości wzmocnienia. W modelu założono, iż trzywarstwowy kompozyt składa się z komponentów mających indywidualne fizyko-mechaniczne właściwości. Stwierdzono, że zniszczenie kompozytów hybrydowych odbywa się poprzez ścięcie granicy międzyfazowej i warstwy żywicy pomiędzy dwoma warstwami węglowymi "biaxal" (o kącie ułożenia włókien ±45°), w której znajdowala się warstwa z tkaniny szklanej. Zastosowany model obliczeniowy zapewnia z pozycji zunifikowanej, narzędzie do skoordynowanego opisu wytrzymałości. Pokazano, że model daje relatywnie dobre wyniki. Przytoczono także przykłady zastosowania tychże technologii w nowo projektowanych elementach urządzeń mechanicznych.

EN

The paper discusses and attempts to analyze the impact of technological methods of forming fibrous composite materials τ(FCM) epoxy matrix (LH 289) on the quality of the obtained laminates with different participation and the type of reinforcement. Presented aspects and the differences in production methods FCM injection of resin under pressure into the mold cavity, for example, the infusion methods and vacuum bag. In this paper for estimating parameters (τ_lok, σ_max) defining the strength FCM model was used the weakest micro volume is based on ineffective (critical – L_kr) the length of the gain. The model assumes that the three layer composite consists of components having an individual physico-mechanical properties. It was found that the destruction of hybrid composites made by decapitation and the boundary interface of the resin layer between two layers of carbon "biaxal" (with an angle of ± 45° fiber orientation), which was a layer of glass fabric. The model calculation provides the unified position, a tool for coordinated description of strength. It is shown that the model gives relatively sood results.

Słowa kluczowe

PL

wytrzymałość; kompozyt hybrydowy; model procesu zniszczenia; technologia; konstrukcje wysokowytrzymałe

EN

strength; composite hybrid; model of the process of destruction; high strength construction

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 3 (244)
• Strony: 41--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Chatys R.

• Katedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia, Wydzial Mechatroniki i Budowy Maszyn, Politechnika Świętokrzyska, Al. 1000-lecia P. P. 7, 25-314 Kielce

autor

Szafran K.

• Instytut Lotnictwa, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa

Bibliografia

• [1] Królikowski W., 2012, „Polimerowe kompozyty włókniste". WNT, Warszawa.
• [2] Layeghi M., Karimi M., Nouri-Borujerdi A., Reza Seyf H., 2008, "A Numerical Analysis of Heat Transfer in Resin Transfer Molding Process", J. of Porous Media, 11, pp. 48-67.
• [3] Chiu H., Yu B., Chen S. C., Lee L. J., 2000, "Heat transfer during flow and resin reaction through fiber reinforcement. Chemical Engineering Science", 55, pp. 3365-3376.
• [4] Henne M., Ermanni P., Deleglise M., Krawczak P., 2004, "Heat transfer of fiber beds in resin transfer molding: an experimental approach". Composites Science and Technology, 64, Pergamon, Elsevier Science Ltd., UK.
• [5] Hsiao K. T., Advani S. G., 1999, "Modified effective thermal conductivity due to heat dispersion in fibrous porous media". Int. J. Heat Mass Transfer, 42, pp. 1237-1254.
• [6] Hsiao K., Laudorn H., Advani S. G., 2001, "Experimental investigation of heat dispersion due to impregnation of viscous fluids in heated fibrous porous during composites processing", ASME J. of Heat Transfer, 123, pp. 178-187.
• [7] Choi M. A., Lee M. H., Chang J., Lee S. J., 1998, "Permeability modeling of fibrous media in composite processing". Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 79, pp. 585-598.
• [8] Kim S. K., Opperer J. G., Daniel I. M., 2002, "Determination of permeability of fibrous medium considering inertial effects". Int. Comm. Heat Mass Transfe, 29, pp. 879-885.
• [9] Starov V. M., Zhdanov V. G., 2001, "Effective viscosity and permeability of porous media", Colloids and Surfaces, pp. 363-375.
• [10] Diez-Guttierez S., Rodriguez-Perez M. A., De Saja J. A., Velasco J. I., 1999, "Dynamic mechanical analysis of injection-moulded discs of polypropylene and untreated and silane-treated talc-filled composites". Polymer 40, pp. 5345-5353.
• [11] Mulder J., Gaymans R. J., 1998, "Fracture of polypropylene: The effect of crystallinity". Polymer, 39, pp. 5477-5481.
• [12] Sikora R., 1991, „Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje, właściwości i struktura”, Wyd. PL, Lublin.
• [13] http://www.have! composites.pyindex.php?menu=produkt&id=105.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę