Influence of surface preparation in composite bonded joints

• Autorzy: Synaszko P. , Łukasik M. , Orzechowski P. , Lisiecki J. , Nowakowski D.

Warianty tytułu

PL

Wpływ przygotowania powierzchni na połączenia klejowe kompozytów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the basic methods for joining composites are adhesive joints. In contrast to traditional methods used in connecting metal structures (bolting, riveting), bonding ensures uniform stress distribution. Bonding requires appropriate technological conditions and proper surface preparation. In the case of bonding composites, surface preparation methods are based on mechanical processing. The authors conducted a study to compare the different methods of surface preparation used in the adhesive bonding of composites. As a parameter defining the efficiency of the method, stress failure in a tensile test was used. Specimens were made based on the ASTM-D1002 standard using a carbon-epoxy prepreg and DP-490 3M adhesive. The article contains the results of tensile tests for three types of surface treatment.

PL

Jedną z podstawowych metod łączenia kompozytów jest klejenie. W odróżnieniu do tradycyjnych metod stosowanych w łączeniu konstrukcji metalowych (skręcanie, nitowanie) zapewnia równomierny rozkład naprężeń. Klejenie wymaga zachowania odpowiednich warunków technologicznych oraz właściwego przygotowania powierzchni. W przypadku połączeń klejonych kompozytów metody przygotowania powierzchni bazują głównie na obróbce mechanicznej. Autorzy przeprowadzili badania mające na celu porównanie różnych metod przygotowania powierzchni stosowanych podczas klejenia konstrukcji kompozytowych. Jako parametr określający skuteczność danej metody przyjęto naprężenia niszczące w próbie rozciągania połączeń klejowych. Próbki wykonano, wykorzystując normę ASTM-D1002 z prepregu węglowo-epoksydowego. Jako spoiwo zastosowano klej DP-490 firmy 3M. Artykuł zawiera wyniki badań dla trzech rodzajów przygotowania powierzchni.

Słowa kluczowe

EN

composites; adhesive joints; surface preparation

PL

kompozyty; połączenia klejowe; przygotowanie powierzchni

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 16, nr 4
• Strony: 234--237
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Synaszko P.

• Air Force Institute of Technology, Aircraft Composite Structure Laboratory, ul. Księcia Boleslawa 6, 01-494 Warsaw, Poland

autor

Łukasik M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, ul. Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland

autor

Orzechowski P.

• Air Force Institute of Technology, Aircraft Composite Structure Laboratory, ul. Księcia Boleslawa 6, 01-494 Warsaw, Poland

autor

Lisiecki J.

• Air Force Institute of Technology, Aircraft Composite Structure Laboratory, ul. Księcia Boleslawa 6, 01-494 Warsaw, Poland

autor

Nowakowski D.

• Air Force Institute of Technology, Aircraft Composite Structure Laboratory, ul. Księcia Boleslawa 6, 01-494 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Campbell F.C., Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials, Elsevier Ltd., 2006, 386-400.
• [2] Beaumont P.W.R., Soutis C., Hodzic A., Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials, Elsevier Ltd., 2015, 697-700.
• [3] Ring Groth M., Structural Adhesive Bonding of Metals - Surface and Fracture Mechanics Aspects, Department of Materials and Manufacturing Engineering Division of Manufacturing Systems Engineering, 2001 Sweden, 35-55.
• [4] Banea M.D., da Silva L.F.M., Adhesively bonded joints in composite materials: an overview, Instituto de Engenharia Mecânica (IDMEC), 2008.
• [5] Bardis J., Kedward K., Effects of Surface Preparation on the Long-Term Durability of Adhesively Bonded Composite Joints, Department of Mechanical & Environmental Engineering, University of California, Santa Barbara 2004, 3-10.
• [6] Mazza J., Adhesive Bonding Surface Prep Qualification Considerations, FAA Workshop on Bonded Structures 2004, Seattle WA.
• [7] Belcher M.A., Wohl C.J., Hopkins J.W., Connell J.W., Laser Surface Preparation for Adhesive Bonding of Aerospace composites, National Institute of Aerospace USA, NASA Langley Research Center USA.
• [8] Palmieri F.L., Belcher M.A., Wohl C.J., Blohowiak K.Y., Connell J.W., Supersonic retropulsion surface preparation of carbon fiber reinforced epoxy sites for adhesive bonding, NASA Langley Research Center, Hampton, The Boeing Company, Seattle.
• [9] http://www.lockheedmartin.com/us/100years/stories/acca.html
• [10] Handbook, Military, MIL-HDBK-17-1E: Composite Materials Handbook, Polymer Matrix Composites: Volume 1. Guidelines for Characterisation of Structural Materials 1997.
• [11] Sałaciński M., Kłysz S., Nosov J., Ерозійна довговічність композитної структури ARFRP, Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів та конструкцій 562-569.
• [12] METODYKA ITWL Nr MB-11/31/2015: Uogólniona instrukcja procesu przygotowania elementów metalowych do klejenia.
• [13] Tiwari S., Bijwe J., Surface treatment of carbon fibers - A review, Procedia Technology 2014, 14, 505-512.

Uwagi

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