Badanie odporności na pękanie kompozytów PA6 z włóknem szklanym na podstawie współczynnika intensywności naprężeń

• Autorzy: Kwiatkowski D.

Warianty tytułu

EN

The study of crack resistance of the PA6 composites with glass fiber on the basis of the stress intensity factor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości włókna szklanego ciętego typu E w kompozytach poliamidu 6 na wartość współczynnika intensywności naprężeń. Do badań użyto poliamidu 6 o nazwie firmowej RESTRAMID oraz kompozytów na osnowie tego znanego tworzywa konstrukcyjnego z grupy termoplastów z włóknem szklanym. Kompozyt z maksymalną zawartością włókna szklanego, tj. 25%, został wytworzony za pomocą wytłaczarki dwuślimakowej na przemysłowej linii produkcyjnej w firmie POLIMARKY w Rzeszowie. Pozostałe kompozyty o zawartości włókna szklanego 5, 10 i 15% wytworzono za pomocą wtryskarki firmy KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 poprzez dodanie do kompozytów z maksymalnymi zawartościami napełniaczy odpowiedniej ilości PA6. Próbki do badań odporności na pękanie typu SENB (Single Edge Notch Bend) wykonano metodą wtryskiwania przy użyciu formy wtryskowej dwugniazdowej skonstruowanej i wykonanej w ramach projektu badawczego 4 T08 E 032 23. Badania odporności na pękanie przeprowadzono przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Inspekt Desk 20 firmy Hegewald & Peschke wyposażonej w uchwyt do trójpunktowego zginania. Jako miarę odporności na pękanie przyjęto krytyczną wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ. Przedstawiono graficznie wpływ zawartości napełniacza w postaci włókna szklanego ciętego na wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ w kompozytach PA6. W miarę wzrostu zawartości włókna szklanego w kompozycie PA6 wartość współczynnika intensywności naprężeń ulega podwyższeniu. Modyfikacja fizyczna polegająca na dodaniu do osnowy poliamidowej 25% włókien szklanych spowodowała zwiększenie odporności na pękanie o 47%.

EN

The results of examinations of the influence of cut glass fiber content in PA6 composites on the stress intensity factor have been presented in this article. The RESTRAMID polyamide 6 and composites warp material with glass fiber was used in this work. Composite with a maximum content of 25% of glass fiber was produced at the two screw extruder in POLIMARKY Rzeszów company. Other composites containing glass fiber 5, 10, and 15% of the injection molding machine manufactured at the company KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 by adding to the composites with the maximum content of fillers to the PA6. Tests results of influence of cut glass fiber type E consist in composites of polyamide 6 for value of tension intensity coefficient were presented in this development. For the tests the polyamide 6 was used with commercial name RESTRAMID and composites on matrix of this well known constructional plastic from group of thermoplastics with glass fiber. The composite with maximal content of glass fiber i.e. 25% were produced on twin-screw extrusion machine on industrial production line in the POLIMARKY company in Rzeszów. The rest remaining composites with content of glass fiber of 5, 10, 15 and 20% were produced on injection machine type KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 through addition of proper quantity of PA6 to composites with maximal contents of fillers. Samples for tests of crack resistance type SENB ( Single Edge Notch Bend) were produced by method of injection with help of two-cavities injection mould designed and manufactured in a frames of the research project 4 T08 E 032 23. The tests of crack resistance were carried out on resistance testing machine type Inspekt Desk 20 from the company equipped with fixture for three-points bending. As far as crack resistance was adopted by a critical value of stress intensity factor. The place of intersection of the secant PQ performance graph sets. The impact of graphic content in the form of talc filler on the stress intensity factor KQ in PA6 composites was presented. The physical modification, consisting by adding 25% glass fibres to polyamide matrix, caused 47% crack resistance increase.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt polimerowy; mechanika pękania; współczynnik intensywności naprężeń

EN

polymeric composites; crack mechanics; stress intensity factor

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 10, nr 4
• Strony: 344--347
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kwiatkowski D.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Przetwórstwa Polimerów i Zarządzania Produkcją, al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa, Poland,

Bibliografia

• [1] Bochenek A., Elementy mechaniki pękania, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.
• [2] German J., Podstawy mechaniki pękania, Politechnika Krakowska, Kraków 2001.
• [3] Neimitz A., Mechanika pękania, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1998.
• [4] Erdogan F., Fracture mechanics, International Journal of Solids and Structures 2000, 37, 171-183.
• [5] Anderson T.L., Fracture Mechanics, Fundamentals and Applications, CRC Press, 1995.
• [6] Norma PN-87/H-04335, Metoda badania odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia.
• [7] ASTM D5045-93, Plain - Strain Fracture Toughness and Strain Energy Release Rate of Plastics Materials.