Wpływ fazy metalicznej na efekt kształtowania kompozytów typu GLARE

• Autorzy: Śliwa R. E. , Wilk M. S.

Warianty tytułu

EN

The influence of metal fraction unit on plastic forming process of GLARE composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kompozyty typu GLARE (ang. Glass Reinforced Aluminum Laminate) mogą być wykorzystywane do budowy paneli poszycia kadłuba samolotu. W celu zapewnienia wysokiej wytrzymałości i trwałości paneli kompozytowych stosowane są profile wzmacniające na bazie stopów aluminium. Ze względu na różnice w wytrzymałości pomiędzy panelem z GLARE a podłużnicami aluminiowymi, istnieje dążenie do zastępowania tych ostatnich przez podłużnice wykonanych na bazie GLARE. Jednym ze sposobów otrzymywania podłużnic z kompozytów warstwowych jest metoda polegająca na łączeniu adhezyjnym elementów GLARE, otrzymanych w procesie gięcia. Proces formowania kompozytów wiąże się z występowaniem zjawiska sprężynowania giętych elementów oraz możliwością powstawania uszkodzeń struktury kompozytu w strefie gięcia. W artykule przedstawiono wpływ geometrii ułożenia, doboru linii gięcia oraz udziału fazy metalicznej na efekt kształtowania kompozytu. Mierzono kąt sprężynowania materiału oraz przedstawiono przykłady zjawisk negatywnych zachodzących w strukturze wygiętego kompozytu. Wykazano, że kompozyty GLARE 2 o układzie 2/1 (dwie warstwy metalu, jedna warstwa prepregu) mogą być kształtowane plastycznie i stanowią obiecujący materiał do produkcji profili wzmacniających. Kompozyty o układzie 3/2 ze względu na dużą sztywność i bardziej prawdopodobne powstawanie uszkodzeń są materiałem o ograniczonej formowalności.

EN

In airplane construction stiffened GLARE skin fuselage panels are used. Commonly used aluminum stringers are replaced by GLARE profiles, because of greater stiffness and various mechanical features of materials, that could leads to damage of panels. The bending process is one of the methods for producing fiber metal laminate (FML) stringers. Forming of GLARE leads to spring-back, possible delamination or cracking in the bent zone. A series of experiments were performed to examine the effect of metal volume fraction (MVF) on the formability of GLARE. The article presents the influence of bend line direction (according to sheets and fibers lay-up) and MVF of aluminum in GLARE on spring-back amount and bending force during V-bending tests. It has been shown that the profiles of 2/1 lay-up GLARE 2 laminates (because of their formability), can be made without any difficulty. Thicker laminates (3/2 lay-up) are more stiffen and more difficult to bend. For those laminates damage of structure may occur (e.g. delamination).

Słowa kluczowe

PL

kompozyty GLARE; proces gięcia; faza metaliczna; kąt sprężynowania

EN

GLARE composites; bending; metal phase; springback

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 57, nr 12
• Strony: 839--845
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Śliwa R. E.

autor

Wilk M. S.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Rzeszów

Bibliografia

• 1. Vogelesang L. B., Vlot A.: Development of fibre metal laminates for advanced aerospace structures. J. Mater. Process. Technol. 2000.
• 2. Vlot A., Gunnik J. W.: Fibre metal laminates. Kluwer, Dordrecht, The Netherlands.
• 3. Beumler T., Starikov R., Gennai A., Senatorova O.: Controlling the demage with fiber metal laminate structures. First International Conference on Damage Tolerance of Aircraft Structures.
• 4. Surowska B., Bieniaś J.: Wytwarzanie wielowarstwowych struktur kompozytowych metodą autoklawowi. Kompozyty 2012, t. 10, nr 2, s. 121-126.
• 5. Sinke J.: Manufacturing Principles for Fiber Metal Laminates.
• 6. Hagenbeek M.: Characterisation of Fibre Metal Laminates under Thermo-mechanical Loadings.
• 7. Morawiecki M., Sadok L., Wosiek E.: Przeróbka plastyczna. Podstawy teoretyczne. Wydaw. „Śląsk”, Katowice 1986.
• 8. Kim S. Y., Choi W. J., Park S. Y.: Spring-back characteristics of fiber metal laminate (GLARE) in brake forming process. Adv. Manuf. Technol. 2007.