Duroplasty oraz termoplasty wysokotemperaturowe w prepregach jako osnowy kompozytów węglowych do wytwarzania struktur lotniczych

• Autorzy: Waśniewski B.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1205232

Warianty tytułu

EN

High tempertaure thermoplasts in prepregs as a matrix of carbon fibre composites used in aerostructures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono różne typy polimerów wykorzystywanych jako osnowy kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknem węglowym (Carbon Fibre Reinforced Polymers. CFRP), mających zastosowanie do wytwarzania wyrobów lotniczych. Przedstawiono budowę polimerów stosowanych na osnowy kompozytów CFRP, w tym duroplasty oraz termoplasty. Przedstawiono ich temperatury charakterystyczne oraz wybrane właściwości fizyczno-mechaniczne. Wskazano ich wady i zalety z uwzględnieniem parametrów7 krytycznych w procesach technologicznych. Opisano technologie produkcji wyrobów lotniczych z zastosowaniem kompozytów CFRP. Przedstawiono aspekty ekonomiczne i środowiskowa stosowania prepregów, w których użyto wysokotemperaturowych termoplastów (WTP) jako osnowy włókien węglowych w porównaniu z duroplastami.

EN

In the article different types of polymers used as a matrix of CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymers) applicable in the production of aircraft structures are discussed. Polymers structure used as a GFRP matrix includes thermoplastics and thermosets. The characteristic temperatures and their physical and mechanical properties are shown. Advantages and disadvantages of those materials are explained in terms of the critical technological parameters. The technology of aero structures manufacturing are presented with used of CFRP prepregs. Additionally the economic and the environmental aspects of use of the CFRP thermoplastic prepregs in comparison with thermoset prepregs are shown.

Słowa kluczowe

PL

prepreg; duroplast; termoplasty; CFRP; PEEK; PPS

EN

prepregs; duroplastics; thermoplastics; CFRP; PEEK; PPS

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 2 (243)
• Strony: 28--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., schem.

Twórcy

autor

Waśniewski B.

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

Bibliografia

• [1] http://www\tohotenax-eu.com/uploads/media/2012-3_Gilliot_CRFTP.PDF
• [2] Mondo, J., Wijskamp, S., Lenferink, R., 2012, Overview of Thermoplastic Composite ATL andAFP Technologies. ITHEC 2012, Messe Bremen.
• [3] Wiśniowski, W., 2011, „Instytut Lotnictwa - niestandardowa droga do sukcesu", Prace Instytutu Lotnictwa, 214, str. 24 -27.
• [4] http://www.pluscomposites.eu/sites/deflaut/files/technical-articles-chapter6-English_0.pdf.
• [5] http://wmv.hexcel.com/Resources?DataSheets/Brochure-Data-Sheets/Prepreg_Technology.pdf.
• [6] Erber, A., Spitko, S., 2014, "Expanded role for thermoplastic composites, Reinforced Plastics, 58(4), pp. 29-33.
• [7] Stewart R., 2011, "Thermoplastic composites - recyclable and fast to process", Reinforced Plastics, 55(3), pp. 22-28
• [8] Haanappel, S. P., ten Thije, R. H. W. Sachs, U., Riemian, B., Akkemian. R.. 2014. 'Tomiability analyses of uni-directional and textile reinforced thermoplastics", Composites: Part A, 56, pp. 80-92.
• [9] Klei, R., 2011, Laser welding of Plastics, first edition Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
• [10] Belaud, S., 1990, High perfonnance thermoplstic resin and their composites. Noyes Data Corporation. USA.
• [11] http://ww\vxelanese.com/-/media/Engineered%20Materials/Files/Presentations/PP Fortron_ThermoplasticCompositesPPT_AM_1013.pdf.
• [12] Pora, J., 2001, "Composite Materials iii the Airbus A380 - From Histoiy to Future", 13th International Conference on Composite Materials - ICCM13 Beijing, 1695.
• [13] Qureshi, Z., Swait, T., Scaife, R., El-Dessouky, H. M., 2014, "In situ consolidation of thermoplastic prepreg tape using automated tape placement technology: Potential and possibilities". Composites: Part B, 66, pp. 255-267.
• [14] Łukaszewicz, D., Ward, C., Potter, K. D., 2012. "The engineering aspects of automated prepreg layup: Histoiy. present and future". Composites: Part B, 43, pp. 997-1009.
• [15] Mass, D., 2015, "Progress in automated ply inspection of AFP layups". Reinforced Plastics, 59(5), pp. 242-245.
• [16] Maurer, D., Mitschang, P., 2015, "Laser-powered tape placement process - simulation and optimization". Adv. Manuf.: Polym. Compos. Sci., 00, 1-9.
• [17] Ray, D., Comer, A. J., Lyons, J., Obande, W. O., Jones, D., Higgins, R. M. O. McCarthy, M. A., 20 "Fracture toughness of carbon fiber polyether ether ketone composites manufactured by autoclave and laser-assisted automated tape placement", Journal of Applied Polymer Science, 132(11).
• [18] Comer, A. J., Ray, D., Oband,. W .O., Jones, D., Lyon,. J., Rose,. R.M. Higgins. R.M.O. McCart M.A.. 2015. "Mechanical characterisation of carbon fibre-PEEK manufactured by laser-assis automated-tape-placement and autoclave". Composites: Part A, 6, pp. 10-20.
• [19] Lindback, J,.E., Bjomsson, A., Johansen, K., 2012, "New Automated Composite Manufactur: Process: Is it possible to find a cost effective manufacturing method with the use of robe equipment?", 5th International Swedish Production Symposium, pp. 523-531.
• [20] Stoeffle, K., Andjelic, S., Legros, N.. Roberge, J., Schougaard, S. B., 2013. "Polypheny^ sulfide (PPS) composites reinforced with recycled carbon fiber", Composites Science i Technology, 8, pp. 65-71.
• [21] Django, M., 2015,Leading the way in thermoplastic composites. 10.1016/j.repl.2015.08.067.
• [22] Marsh, G., 2014, "Composites flying high". Reinforced Plastics, 58(3), pp. 14-18.
• [23] Deng, S., Djukic, L., Paton, R., Y,. L., 2015, "Thermoplastic-epoxy interactions and their poten applications in joining composite structures-A review", Composites: Part A, 68, pp. 121-132.
• [24] Sardiwal S. K., Sami, Md. A., Sai, Anoop B. V., Susmita, G., Vooturi, L., Uddin, S. A., 2014, "Advanced Composite Materials in Typical Aerospace Applications", Global Journal of Researches in Engineering: D Chemical Engineering, 14(1), pp. 5-10.
• [25] Vijaya Kumar, K., Safiulla, M., Khaleel Ahmed, A. N., 2013, "An experimental evaluation of fiber reinforced polypropylene thermoplastics for aerospace applications", Journal of Mechanical Engineering, 43(2), pp. 92 - 97.

Uwagi

PL

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