Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane zastosowania kompozytów w wojsku

Błachnio Józef, Chalimoniuk Marek, Nidzgorska Adrianna

Journal of KONBiN

|

2023

|

Vol. 53, iss. 4

191--209

PL

W artykule przedstawiono problematykę dotyczącą zastosowania nowych rozwiązań konstrukcyjnych z wykorzystaniem materiałów kompozytowych, na szeroko rozumiane potrzeby wojska. Pokrótce przedstawiono charakterystykę kompozytów i ich właściwości, wyszczególniając ich liczne zalety, a także niedostatki. Omówiono nowe konstrukcje podzespołów samolotów, śmigłowców oraz zasygnalizowano wzrost udziału kompozytów polimerowych w lotnictwie wojskowym i cywilnym. Przedstawiono zastosowanie kompozytów do ochrony żołnierza: elastyczną kamizelkę kompozytową i hełm, do ochrony przed promieniowaniem mikrofalowym, jak również egzoszkielet żołnierza ułatwiający operacje na polu działań. Podkreślono możliwości szerokiego zastosowania materiałów kompozytowych w różnych gałęziach przemysłu.

EN

The article presents the issue of applying new design solutions from composite materials for military needs. The article also includes composites’ characteristics and properties, underlining their benefits and deficiencies. New aircraft and helicopter subassembly designs were demonstrated, and an increased use of polymer composites in civil and military aviation was mentioned. In addition, the application of composites used for the soldier’s protection in the form of elastic composite west, helmet against microwave radiation was depicted, as well as the soldier’s exoskeleton to facilitate operations on the field. Composites are future-oriented materials applied in civil and military areas due to their properties.

2

Comparison of traditional processing and additive manufacturing technologies in various performance aspects: a review

Kaikai Xu, Yadong Gong, Qiang Zhao

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e188, 2023

EN

Additive manufacturing, also known as 3D printing, is a revolutionary manufacturing technology. This paper compares the differences between additive manufacturing technologies, such as Fused Deposition Modeling, Selective Laser Sintering, Selective Laser Melting, Stereolithography, Layered Object Manufacturing, and traditional manufacturing processes, such as subtractive and equal manufacturing. The paper mainly discusses the differences between laser additive manufacturing and traditional processing technology in processing principles and materials. The development status of metal alloys, polymer composites, ceramics, and concrete are introduced in the paper. The advantages of metal products manufactured by additive manufacturing technology in mechanical properties and microstructure evolution are highlighted. The paper also identifies the reasons limiting the development of additive manufacturing technology and proposes future prospects, providing a theoretical basis for future research on additive manufacturing technology.

3

Influence of various forms of cellulose on the mechanical properties of polymer composites modified in a constant magnetic field

Miękoś Ewa, Zieliński Marek, Sroczyński Dariusz, Fenyk Anna

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 10

497--502

EN

The paper presents the study of polymer composites on epoxy resin matrix, polymerized in the environment of a constant magnetic field. The composites contained admixtures of various forms of cellulose – microcrystalline cellulose and cellulose from waste hemp straw fibers – in an amount ranging from 10 to 30 wt%. Changes in the mechanical properties due to the effect of a constant magnetic field with a magnetic induction value of B = 0.5 T. The composites additionally contained magnetic particles in the form of carbonyl iron, in the amount of 10 wt%.

PL

W artykule przedstawiono badania kompozytów polimerowych na osnowie żywicy epoksydowej, które polimeryzowały w środowisku stałego pola magnetycznego. Kompozyty zawierały domieszki w postaci różnych form celulozy, w ilości od 10 do 30 % mas. Była to celuloza mikrokrystaliczna oraz celuloza z odpadowych włókien słomy konopnej. Obserwowano zmiany właściwości mechanicznych na skutek działania stałego pola magnetycznego o wartości indukcji magnetycznej B = 0.5 T. Kompozyty zawierały dodatkowo cząstki magnetyczne w postaci żelaza karbonylkowego, w ilości 10 % mas.

4

Wpływ przyspieszonego starzenia na mikrostrukturę i wybrane właściwości mechaniczne profili z kompozytów polimerowych zbrojonych łuskami zbóż

Kozikowska Ewelina, Sudoł Ewa

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 9

76--79

PL

Analizowano wpływ czynników atmosferycznych na przebieg starzenia kompozytów polimerowych zbrojonych włóknami lignocelulozowymi, które zostały pozyskane z łusek roślin uprawnych. Poddanie profili kompozytowych procesowi starzenia wyraźnie zmienia morfologię powierzchni. Analiza mikrostruktury powierzchni zewnętrznych uwidoczniła przetopienia wierzchniej warstwy osnowy polimerowej prowadzące do odsłonięcia powierzchni cząstek wypełniacza. Przeprowadzone badania wykazały najlepsze właściwości użytkowe profili z dodatkiem łusek owsa w stanie wyjściowym oraz po starzeniu, których właściwości były porównywalne z komercyjnymi profilami zbrojonymi łuskami ryżowymi.

EN

The influence of atmospheric factors on ageing of polymer composites reinforced with lignocellulose fibers has been analysed. Three natural fibers obtained from the husks of cultivated plants: rice, oat, millet husk were used as fillers. The microscopic analysis of the surfaces revealed melting of the top layer of the polymer matrix, leading to the exposure of the filler particles. The carried out mechanical tests showed the best properties for profiles with oat hulls in the initial state and after ageing, whose properties were comparable to those of commercial profiles reinforced with rice hulls.

5

Odporność profili budowlanych z kompozytów polimerowych zbrojonych łuskami zbóż na grzyby domowe

Sudoł Ewa, Kozikowska Ewelina, Goron Maria

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 9

70--75

PL

Analizowano odporność profili z kompozytów PVC z napełniaczem z pulweryzowanych łusek owsa, prosa i ryżu na działanie na grzybów domowych. Wyroby z łuskami owsa i ryżu wykazały porównywalną podatność na działanie Coniophora puteana, Gloeophyllum trabeum oraz Coriolus versicolor, ale mniejszą niż kompozyt z łuskami prosa. Coniophora puteana wykazał największy stopień rozwoju grzybni i zmienił morfologię powierzchni profili. Ekspozycja na działanie grzybów w środowisku mokrym skutkowała zmniejszeniem wytrzymałości na zginanie i modułu sprężystości, największym w przypadku kompozytu zbrojonego łuskami prosa. Kluczowy był wpływ samego środowiska mokrego. Mikroorganizmy nieznaczenie zmieniły właściwości przy zginaniu.

EN

The resistance to fungi of oat, millet and rice husks reinforced PVC composite profiles was analysed. Products with oat and rice husks showed comparable susceptibility to Coniophora puteana, Gloeophyllum trabeum and Coriolus versicolor, lower than the composite with millet husks. Coniophora puteana showed the highest degree of mycelium growth, changing the morphology of the profile surface. Exposure to fungi in a wet condition caused a decrease in flexural strength and modulus of elasticity, the greatest in the case of millet husks reinforced composite. The influence of the wet conditions itself was crucial. The microorganisms slightly changed the bending properties.

6

Włókna bambusowe jako napełniacz kompozytów polimerowych

Słubik Anna, Wieczorek Dorota

Technologia i Jakość Wyrobów

|

2021

|

R. 66

33--45

PL

Kompozyty polimerowe wzmocnione włóknami cieszą się szczególnym zainteresowaniem wśród naukowców ze względu na ich doskonałe właściwości mechaniczne i konstrukcyjne. W artykule dokonano szczegółowego przeglądu dostępnej literatury na temat wykorzystania włókien bambusowych w technologii przetwórstwa polimerów. Wyniki badań z przytoczonych artykułów ilustrują wpływ ilości, modyfikacji włókien bambusowych na właściwości użytkowe kompozytów na bazie termoplastów, duroplastów oraz elastomerów.

EN

Fiber-reinforced polymer composites are of particular interest to scientists due to their excellent mechanical and design properties. The article presents a detailed review of the available literature on the use of bamboo fibers in polymer processing technology. The results of the research from the cited articles illustrate the effect of the amount and modification of bamboo fibers on the functional properties of the manufactured composites based on thermoplastics, thermosets and elastomers.

7

Wykorzystanie haloizytu w układach izolacyjnych

Gryzło Katarzyna, Górecki Lech, Halama Agnieszka

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 8

10--11

PL

Napełniaczem, który stał się ostatnio przedmiotem badań wdrożeniowych wielu ośrodków badawczych, jest haloizyt. Minerał ten jest przedmiotem intensywnych badań nad możliwością zastosowania go w kompozytach polimerowych w celu poprawy ich właściwości. Użycie haloizytu do modyfikacji jest prostsze i tańsze niż w przypadku np. montmorylonitu, miki czy kaolinu. Łatwiej i szybciej można go też rozdrabniać i dyspergować.

8

Haloizyt jako napełniacz lakierów elektroizolacyjnych

Halama Agnieszka, Górecki Lech, Gryzło Katarzyna

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 6

40--43

PL

Właściwości kompozytów polimerowych w istotny sposób zależą od zastosowanego napełniacza, jego budowy, kształtu i wielkości. Poszukiwane są tanie napełniacze, które obok poprawy właściwości w istotny sposób nie wpłyną na cenę wyrobów gotowych. Mineralne napełniacze warstwowe, takie jak: węglan wapnia, talk, kaolin, wollastonit, siarczan baru, kwarc czy napełniacze na bazie montmorylonitu ze względu na swe cechy fizykochemiczne i niską cenę zyskały w ostatnich latach dużą popularność na rynku tworzyw kompozytowych. Napełniaczem, który stał się ostatnio przedmiotem badań wdrożeniowych wielu ośrodków na całym świecie, jest haloizyt. W ostatnich latach ukazało się ponad 600 fachowych publikacji na ten temat, a w USA jest on już oferowany jako handlowy napełniacz do przemysłowego zastosowania dla określonej grupy polimerów: Dragonit [1] i Pleximer [2].

9

Mechanical properties and fatigue life detection of copper particle filled polyester composite material under rotating bending load

Hamzah Ahmed Fadhil, Al-Turaihi Ali S., Hunain Mustafa Baqir, Fadhel Essam Zuheir

Diagnostyka

|

2021

|

Vol. 22, No. 3

35--42

EN

In the present investigation, the fatigue life detection of composite material by adding copper particle of about than 25 μm diameter with 5, 10, 15 % volume fraction, as a reinforcements into the unsaturated polyester polymer composite material on fatigue life detection of composite material were studied experimentally and numerically. Composites were made using hand lay-up technique and evaluated for mechanical and fatigue properties in accordance with ASTM standards. The experimental results of the tensile test showed that adding 15% of copper particle in unsaturated polyester gives maximum ultimate tensile stress. Fatigue tests including test rod specimens made of composite materials under completely reversed cyclic loading in a rotating cantilever reversed bending machine. It is found that, the fatigue life and fatigue strength increase with increasing in the copper percentage volume fraction in unsaturated polyester resin compared with pure polyester composites. The experimental work was compared with numerical work, which was done by using ANSYS/19 and good agreement has been found. The maximum overall difference between the experimental and numerical work was around 9 %.

10

FRP bridges in Poland: state of practice

Siwowski Tomasz, Zobel Henryk, Al-Khafaji Thakaa, Karwowski Wojciech

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

5--27

EN

The state of the art in the field of composite polymer bridges in Poland is presented below. Such bridges were built from 1999. Some of them are fully composite polymer structure. Others are developed as hybrid structure. There are two kind of structures: steel girders with FRP deck and FRP girders with concrete deck. Different production methods of FRP elements were used: pultrusion and infusion. Some bridges are the result of research programs, but there are also some commercial projects. Also, the short application history of FRP bridges all over the world is presented and material properties of the construction material are given in the paper. Those materials are much more lighter than steel or concrete. Low weight of FRP materials is an advantage but also disadvantage. It is good from structural and economical point of view because the dimensions of girders, piers and foundation will be smaller. From opposite side to light structure could cause problems related to response of structure against dynamic actions. As a final result the fatigue strength and durability will be reduced. Of course, the high cost of FRP (CFRP especially) limits at the moment range of application. The presented in the paper bridge structures show that despite of mentioned above problems they are now in good conditions and their future life looks optimistic. It could be supposed that modification and/or development of FRP production technologies more better utilizing their properties will create more elegant and useful bridges.

PL

W ciągu ostatnich lat przed mostowcami otworzyły się nowe możliwości. Dzięki lekkim, a przy tym bardziej wytrzymałym i trwalszym materiałom mogą oni zbliżyć się do granic nieosiągalnych dla materiałów tradycyjnych. Materiały te - polimery wzmacniane włóknami (FRP - z ang. Fiber Reinforcement Polymers) - do tej pory stosowane były z powodzeniem w lotnictwie, przemyśle kosmicznym, przy produkcji samochodów i łodzi. Dzięki niskiemu ciężarowi własnemu pozwalały na polepszenie osiągów oraz oszczędność paliwa. Bodźcem ograniczającym dość znacząco zastosowanie polimerów w innych dziedzinach była ich cena - wyższa od cen innych materiałów (np. metali) oraz wymagania odnośnie technologii układania i obrabiania. Kompozyty polimerowe (FRP) ze względu na swoje korzystne właściwości znajdują coraz szersze zastosowanie w mostownictwie. Materiały te, w przeciwieństwie do materiałów tradycyjnych odznaczają się małym ciężarem własnym, dużą wytrzymałością, odpornością korozyjną (zwłaszcza na sól). Obawy przed zastosowaniem FRP wiąże się przede wszystkim z brakiem doświadczeń, jeśli chodzi o trwałość tego materiału i wysokim kosztem (zwłaszcza włókien węglowych). Zaprezentowane w artykule rozwiązania konstrukcyjne dowodzą, że pomimo różnych ograniczeń technicznych i środowiskowych oraz komunikacyjnych sprawdzają się podczas eksploatacji. Należy przypuszczać, że po nabraniu pewności co do trwałości kompozytów polimerowych i opracowaniu nowych kształtów profili oraz ich połączeń, a także modyfikacji istniejących technologii produkcji lub wymyślenia nowych jeszcze lepiej wykorzystujących właściwości tych materiałów mosty z nich wykonane wpiszą się na stałe w polski krajobraz.

11

Micro-machining of UHMWPE composites reinforced with carbide fillers

Gürgen Selim, Sofuoğlu Mehmet Alper

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 4

189--202

EN

Polymer matrix composites (PMCs) have become one of the most widely used engineering materials due to both the developments in polymers and advanced fillers. It is expected that polymer composites will take their final shape during the production phase, which means that they are not required to undergo new processes. However, in some applications, machining operations, such as turning, milling, grooving and hole drilling, cannot be avoided and thus, finishing operations must be applied to these materials. Since these materials have complex microstructures, finishing operations may cause situations that adversely affect engineering properties, such as matrix cracking, delamination, debonding, etc. In this study, micro-milling operations were performed for recently developed ceramic reinforced polymer composites. Three different spindle speeds were used while feed rate and cutting depth were kept constant in the operations. The composites were produced from powdered UHMWPE and silicon carbide particles. Several parameters were varied in the production of the composites, such as molding pressure, filler loading and filler size. The investigated outputs were cutting temperature and surface roughness, whereas machined surfaces and chip morphologies were also investigated via microscopy analyses. In the final stage, regression analyses were performed to investigate the relationships between the process parameters. According to the results, ceramic reinforced polymer composites exhibit different machinability properties than fiber-reinforced ones due to hard fillers and low melting point of UHMWPE.

12

Manufacturing gearbox housing case made of carbon fiber reinforced polymer composite by autoclave method

Jucha Barbara, Kozioł Mateusz

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 4

135--142

EN

The aim of the study was to verify the possibility of reproducing a steel, welded gear body element, using an epoxy-carbon composite, as an adaptation project. The content includes a description of the design and manufacturing process along with an indication of the problems occurring at various stages. The design procedure included product optimization, mold design, and composite structure design. The molded element was to be a composite monolithic structure and was intended for vibroacoustic studies. The wall thickness of the element was to be 6÷10 mm. Pre-impregnated fabric (so-called prepreg) with an areal mass of 240 g/m2 (outer layers) and 800 g/m2 (structural layers) was used as the material. The matrix was epoxy resin. The technological procedure included producing the mold and molding the product using the produced mold. The mold was made by milling with a 5-axis milling center (CNC), based on a block assembled of epoxy panels. The molding of the product was started by manually lining the mold with a layup of prepregs. During laying, consolidation was carried out several times using a vacuum bag. A full vacuum packet (vacuum foils, breather, delamination fabric) was applied to the layup. The preformed layup was cured in an autoclave at 120°C, at the pressure of 4 bar and a set -1 bar vacuum inside the packet. The total process time was 4 hours. It was found that the obtained product very accurately reproduces the steel housing and meets the assumptions of the comparative element for vibroacoustic testing. The use of the composite allowed the weight of the element compared to the original to be reduced by over 80% without taking into account the weight of additional steel elements necessary for installation and by over 60% including the weight of those elements. The performed procedures and their effect confirm that polymer matrix composite materials are very well suited for reproducing products and creating prototypes.

PL

Celem pracy była ocena możliwości odtworzenia stalowego, spawanego elementu korpusu przekładni zębatej z kompozytu epoksydowo-węglowego, na zasadach projektu adaptacyjnego. Opisano proces projektowania oraz wytwarzania wraz ze wskazaniem problemów występujących na różnych etapach. Procedura projektowania obejmowała optymalizację wyrobu, projektowanie formy oraz projektowanie struktury kompozytu. Formowany element miał stanowić kompozytową strukturę monolityczną i był przeznaczony do badań wibroaktywności. Grubość ścianek elementu miała wynosić 6÷10 mm. Jako materiał zastosowano tkaninę preimpregnowaną (tzw. prepreg) o gramaturze 240 g/m2 (warstwy zewnętrzne) oraz 800 g/m2 (warstwy konstrukcyjne). Osnowę stanowiła żywica eposksydowa. Procedura technologiczna obejmowała wykonanie formy oraz formowanie wyrobu z jej użyciem. Formę wykonano metodą frezowania z użyciem 5-osiowego centrum frezerskiego (CNC) na bazie półfabrykatu z płyty epoksydowych. Formowanie wyrobu rozpoczęto od ręcznego wyłożenia formy stosem prepregów. Podczas układania kilkukrotnie przeprowadzano konsolidację z użyciem worka próżniowego. Na ułożonym stosie zastosowano pełny pakiet próżniowy (folie uszczelniające, breather, delaminaż). Wstępnie uformowany stos utwardzano w autoklawie, w temperaturze 120°C, przy ciśnieniu o wartości 4 bar i zadanym podciśnieniu wewnątrz pakietu -1 bar. Całkowity czas procesu wyniósł 4 h. Stwierdzono, że uzyskany wyrób stanowi bardzo dokładne odwzorowanie obudowy stalowej oraz spełnia założenia elementu porównawczego do badań. Zastosowanie kompozytu pozwoliło na obniżenie masy odtwarzanego elementu w porównaniu z pierwowzorem: o ponad 80% bez uwzględnienia masy dodatkowych elementów stalowych, koniecznych do domontowania i o ponad 60% z uwzględnieniem masy tychże elementów. Wykonane działania i ich efekt potwierdzają, że polimerowe materiały kompozytowe bardzo dobrze nadają się do odtwarzania wyrobów w wymiarze jednostkowym oraz tworzenia prototypów.

13

Fatigue testing devices in a complex load condition

Dudek A., Papacz W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2019

|

Vol. 95, nr 1

20--30

EN

Purpose: The article presents an overview of fatigue testing devices for polymer composites in a complex load condition. This paper presents physically existing devices and which are in the design phase. Also presented are own concepts of the construction of such devices. The analysis of each device was completed with a description of its advantages and disadvantages. There are various constructor approaches to the problem of fatigue testing. The choice of the device depends on the research program adopted for implementation. Design/methodology/approach: The article presents the comparative analysis of individual devices. The authors presented their own proprietary designs of machines for fatigue tests in a complex load condition. Findings: It was found that the selection of the machine should provide restoration of real working reconstruction of the tested object. Originality/value: Specialist research machines are very expensive. Knowledge about technical solutions and potential capabilities of fatigue testing machines, and about the availability of such devices, allows for the best adjustment of the research program and the optimization of their costs. For designers of new machines, the submitted compendium of solutions may provide inspiration for improvements in the own constructions of subsequent generations of such devices.

14

The Tribological Characteristics of the Polymer Composition in the Reciprocating Motion in the Presence of Abrasive Materials

Pawelec Z.

Tribologia

|

2018

|

nr 6

119--124

EN

The article presents the results of the studies of resistance to abrasive wear of regenerative chemically curable a metal–polymer composite. The metal–polymer composite is used for the regeneration of guide systems of cutting machines and the classical construction association in steel-steel sliding guides. The tribological tests were carried out using a T–17 tester in reciprocating motion for various friction node loads of the 100 N, 150 N, and 200N. The studied combinations of machine oil contaminated by grinding dust of different chemical compositions were lubricated. Based on the studies carried out, it was found that the combination of polymersteel composite is characterized by greater abrasive wear resistance in the accepted study conditions than the steel-steel combination.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na zużywanie ścierne regeneracyjnego chemoutwardzalnego kompozytu metalopolimerowego stosowanego do regeneracji układów prowadnicowych obrabiarek skrawających oraz klasycznego skojarzenia konstrukcyjnego w prowadnicach ślizgowych stal–stal. Testy tribologiczne przeprowadzono z wykorzystaniem testera T-17 w ruchu posuwisto-zwrotnym dla różnych obciążeń węzła tarcia 100 N, 150 N i 200 N. Badane skojarzenia smarowano olejem maszynowym zanieczyszczonym pyłem szlifierskim o zróżnicowanym składzie chemicznym. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono, że skojarzenie kompozyt polimerowy–stal charakteryzuje się większą odpornością na zużycie ścierne w przyjętych warunkach badań niż skojarzenie stal–stal.

15

Krajowe perspektywy budowy obiektów mostowych z kompozytów polimerowych

Siwowski T.

Inżynieria i Budownictwo

|

2018

|

R. 74, nr 5

244--248

PL

Pierwsza dekada XXI wieku przyniosła znaczące upowszechnienie kompozytów polimerowych w budownictwie mostowym. W Polsce dopiero od roku 2015 zaczęły powstawać obiekty mostowe z kompozytów. Przedstawiono ich krótką charakterystykę techniczną oraz kierunki rozwoju polskich mostów z kompozytów FRP, oparte na wynikach dwóch polskich projektów R&D (COM-BRIDGE i FOBRIDGE).

EN

The first decade of XXI century has brought a wide promulgation of the use of FRP’s in bridge construction. Since 2015 the FRP bridges have been built in Poland. Their short technical characteristics as well as the development potential of the Polish FRP bridges, based on the two domestic R&D projects (COM-BRIDGE and FOBRIDGE) are also presented in the paper.

16

Ocena doświadczalna pozostałej wytrzymałości i sztywności kompozytu polimerowego stosowanego w konstrukcji hełmów strażackich ze względu na temperaturę środowiska eksploatacji

Pieniak D., Walczak A., Kamocka-Bronisz R., Gil L.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2017

|

R. 24, nr 12

194--199, CD

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych właściwości mechanicznych kompozytu stosowanego w konstrukcji hełmów strażackich w symulowanych warunkach operacyjnych. Do badań wykorzystano próbki z poliamidu PA66 wzmocnionego włóknem szklanym, stosowanego do wytwarzania skorup hełmów strażackich metodą wtryskiwania. Przeprowadzono testy wytrzymałości statycznej i dynamicznej (udarowej). Próbki poddane były oddziaływaniu podwyższonej temperatury przed testem wytrzymałościowym lub w jej trakcie, w zależności od rodzaju obciążenia. Wykazano znaczący wpływ historii obciążenia eksploatacyjnego na właściwości mechaniczne poliamidu PA66 wzmocnionego włóknem szklanym. Ponadto, w przypadku wymuszenia udarowego, zanotowano zmianę charakteru zniszczenia kompozytu ze sprężysto-kruchego na sprężysto-plastyczny pod wpływem oddziaływania podwyższonej temperatury. Określone w symulowanych warunkach eksploatacji właściwości mechaniczne materiału, wykorzystywanego do wyrobu skorup, mogą być przydatne do modelowania budowy hełmów strażackich i analiz, np. MES.

EN

This paper presents results of experimental studies of mechanical properties of composite applied in firefighting helmets at simulated operating conditions. For the studies samples of PA66 polyamide reinforced with fiberglass, applied for manufacturing of firefighting helmets shells by injection method have been applied. Static and dynamic strength tests have been conducted. The samples were exposed to high temperature before the test or during the test, depending on the type of the load. A significant influence of operating load history on the mechanical properties of polyamide PA66 reinforced with fiberglass has been demonstrated. Additionally, in case of the impact load change of type of composite damage from elastic–fragile to elastic–ductile under the impact of high temperature has been observed. Mechanical properties of material simulated at operating conditions, used for manufacturing of helmets’ shells, can be useful for modelling of firefighting helmets construction and analysis e.g. MES.

17

Zastosowanie materiałów kompozytowych jako kierunek rozwoju maszyn roboczych

Zawiejski W.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 7-8

35--38

PL

Postęp w dziedzinie technologii kompozytowych powoduje zwiększenie zakresu ich praktycznego i seryjnego zastosowania. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie potencjału zastosowania materiałów kompozytowych w konstrukcji maszyn roboczych. W artykule przedstawiono zarówno nieliczne, ale już spotykane przykłady zastosowania kompozytów, jak i kierunki kolejnych tego typu zastosowań. Podjęto zagadnienia analizy podzespołów maszyn roboczych, w szczególności osprzętów z uwzględnieniem ich wykonania z kompozytów i aspektów technologicznych.

EN

Fast growth in composite technologies enables the expansion of those materials in practical and serial production in new sectors. The objective of this paper is to outline the potential of application of composites in heavy equipment constructions. The article presents few limited implementation of composites in heavy equipment industry and as well the directions of forthcoming applications. The analysis of heavy equipment sub-components, especially within attachments sub-components, has been undertaken. Technological issues were considered.

18

Badanie wpływu kulowania na właściwości mechaniczne kompozytu polimer-grafen

Makuch A., Mońka G., Grzelak K., Trzaska M., Skalski K., Torzewski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 4

19--27

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wpływu parametrów kulowania kompozytu poliamid-grafen (1% wag.) wytwarzanego w technice szybkiego prototypowania – Selective Laser Sintering – na właściwości mechaniczne warstwy wierzchniej materiału kompozytowego na poziomie mikrostrukturalnym. Ich oceny dokonywano metodą nanoindentacji. W przeprowadzonym eksperymencie stosowano różne wielkości śrutu (0,4; 0,8 i 1,2 mm), ciśnienia powietrza (0,1; 0,25 i 0,35 MPa), a także czasy śrutowania (180 i 240 s). Badania prowadzono przy stałej odległości dyszy od powierzchni. Dzięki przeprowadzeniu procesu kulowania śrutem o średnicy 0,4 mm przy ciśnieniu p = 0,35 MPa przez 180 s uzyskano największą poprawę twardości w stosunku do materiału tylko po procesie selektywnego spiekania laserowego.

EN

The article presents the results of the experimental studies concerning the effect of the shot peening parameters of the polyamide-graphene composite (1% by weight), manufactured by the rapid prototyping technique – Selective Laser Sintering – on the mechanical properties of the top layer of the composite material at the level of microstructure. Their evaluation was carried out using the nanoindentation method. In the experiment, different shot sizes (0.4, 0.8 and 1.2 mm), air pressure (0.1, 0.25 and 0.35 MPa) and also shot peening times (180 and 240 s) were used. The tests were carried out at a constant nozzle distance from the surface. Due to conducting the process of shot peening with the 0.4 mm-diameter shot, at the pressure p = 0.35 MPa, for 180 s, the greatest improvement of hardness in relation to the material was obtained only after the process of selective laser sintering.

19

Prospective NDT methods for assessing the quality of polymer composites under production conditions

Nowacki J., Sieczkiewicz N.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 87, nr 2

66--74

EN

Purpose: Analysis of non-destructive testing systems polymer composite in terms of current solutions in the area of methodology and devices. Analysis of contemporary standards for non-destructive testing of polymer composites established by ASTM. Analysis of Flir ONE camera capabilities in non-destructive testing composite carbon-epoxy composites. Design/methodology/approach: The thermal imaging tests of the carbon-epoxy composite discontinuity were carried out using a thermal imaging camera and Flir One accessory for an iOS phone. The tests were performed on carbon-epoxy composite samples measuring 100x100 mm. In order to simulate the discontinuity in a sample by the Resin Transfer Molding (RTM) method, a 30x30 mm PTFE film was inserted between the reinforcement layers. The thickness of the sample with discontinuity was 2 mm. Water was added to the selected sample sites. Samples were placed on a 50°C heated plate to record thermal images and thermal images combined with visual contours of samples with simulated defects. Area Calculator – SketchAndCalc Icalc, Inc. was used to describe the size and location of the defects. Findings: As a result of the tests, the use of the Flir One thermal imaging device in epoxycarbon composite discontinuity tests has been demonstrated, and a methodology has been proposed to measure geometrical features of defects. Research limitations/implications: The description of welded joint structure and mechanical properties was based on welding toughened steels by using an innovative welding method and a filler that has been proposed. Practical implications: The development of thermal imaging studies of polymer composite discontinuity using the Flir One thermal imaging camera and accessory with iOS opens up the possibility of conducting a basic inspection of composite materials in production plants, and even for simplicity – also in small laboratories. Originality/value: In order to improve the quality of imaging of small items using the Flir One mobile camera, the use of cheap and readily available lenses used in laser optics has been tested positively.

20

Chemical and physical properties of limestone powder as a potential microfiller of polymer composites

Kępniak M., Woyciechowski P., Franus W.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 2

67--78

EN

The preliminary stage of asphalt mixture production involves the drying and dedusting of coarse aggregates. The most common types of coarse aggregates used are limestone and basalt. In the process of drying and dedusting the dryer filter accumulates large quantities of waste in the form of mineral powder. This paper introduces an investigation into limestone powder waste as a potential microfiller of polymer composites. Physical characteristics such as the granulation the of powder collected from the filter - in terms of the season of its collection and the type of input materials used - were analysed. A scanning electron microscope (SEM) was used for the investigation described within this paper. The obtained results were compared against those of other materials which can be used as polymer composites microfillers.

PL

Wstępnym etapem produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA) jest suszenie i odpylanie kruszywa grubego. Najczęściej stosowanymi typami kruszyw w produkcji MMA są wapienie i bazalty. W czasie procesu ich wstępnego przygotowania w suszarkach gromadzą się duże ilości odpadu w postaci pyłu mineralnego. Uziarnienie pyłów pochodzących z filtrów suszarek zależy nie tylko od wkładu surowcowego, ale również od pory roku w której pyły zostały zgormadzone. Pyły pochodzące z odpylania kruszyw o podobnym składzie mineralnym wykazują podobne uziarnienie. Znaczące różnice mogą zostać zaobserwowane, gdy porównane zostaną pyły pochodzące z odmiennych wkładów surowcowych. Dalsze analizy były przeprowadzone dla pyłu wapiennego zgromadzonego w maju. Można zauważyć, że pomimo iż charakter uziarnienia pyłu wapiennego jest odmienny od najczęściej stosowanej mikrokrzemionki to wartość najczęstsza jest zbliżona. Uziarnienie odpadowego pyłu wapiennego jest zbliżone do uziarnienia mikrokrzemionki, jednakże odznacza się zwiększoną zawartością grubszych ziaren (średnica 50-100m). Warto jednak zauważyć iż prawie w całości odpad spełnia wymagania stawiane mikrowypełniaczom (98% ziaren ma średnicę poniżej 120 µm).