The aim of this study was to examine the effect of different material combinations and process parameters on the material characteristics of sandwich structures. Therefore, the material properties of sandwich structures made from woven fabrics (glass/flax fibers) and powder epoxy resin as well as balsa cores were investigated. These material combinations are highly interesting for customized lightweight constructions as they bear the potential to construct three-dimensional free shape structures. The structural set-up observed during this study consists of balsa wood which is covered with two outer layers of fiber reinforced epoxy resin. In order to compare the effects of these outer layers on the material behavior, specimens with woven fabrics made out of glass and flax fibers were manufactured. During a hot pressing process, the fiber bed was infiltrated with powder epoxy resin while being pressed to the balsa core. To determine the material characteristics of the manufactured composite, mechanical tests such as 4-point-bending (DIN 51227) and peel tests (DIN EN 1464) were executed. Further investigations consisted of microscopic analyses to ensure quality control of the specimens. Additionally, the degree of wood penetration was examined during this screening process. It was revealed that the specimens with glass face sheets yielded a higher flexural strength (average: 19.54 MPa) and modulus (1815.12 MPa) than the flax specimens (strength: 16.14 MPa; modulus: 1353.83 MPa). Furthermore, the average peel resistance of the glass specimens (1.54 N/mm) was slightly higher than the average value of the flax fabric specimens (1.38 N/mm). Concerning the infiltration behavior, greater penetration of the balsa core was noted when using glass face sheets.
PL
Celem pracy było zbadanie wpływu różnych kombinacji materiałów i parametrów procesu wytwarzania na własności wytrzymałościowe struktur warstwowych. W związku z tym zbadano właściwości struktur warstwowych wykonanych z tkanin (włókien szklanych/lnianych), sproszkowanej żywicy epoksydowej oraz drewnianego rdzenia z balsy. Dzięki możliwości trójwymiarowego kształtowania kombinacja tych materiałów posiada bardzo duży potencjał w indywidualnych, lekkich konstrukcjach. Badany kompozyt wielowarstwowy składa się z rdzenia z balsy, pokrytego dwiema okładzinami zewnętrznymi, składającymi się z żywicy epoksydowej wzmocnionej włóknami. W celu porównania wpływu tych zewnętrznych warstw na zachowanie materiału wytworzono próbki z wzmocnieniami z tkaniny z włókna szklanego oraz lnianego. W procesie prasowania tkanina została przesycona żywicą podczas jednoczesnego dociskania i połączenia z rdzeniem z balsy. W celu wyznaczenia własności materiałowych wytworzonego kompozytu wykonano testy mechaniczne, takie jak czteropunktowe zginanie (DIN 51227) i próby odrywania (DIN EN 1464). Dalsze badania obejmowały analizę mikroskopową w celu kontroli jakości próbek. Ponadto przeprowadzono analizę wpływu rodzaju materiału wzmocnienia na stopień penetracji drewna. Przeprowadzone badania wykazały, że próbki z okładzinami szklano-epoksydowymi posiadają wyższą wytrzymałość na zginanie (średnio 19.54 MPa) i moduł (1815.12 MPa) niż próbki zawierające wzmocnienie z włókna lnianego (wytrzymałość: 16.14 MPa, moduł: 1353.83 MPa). Ponadto średnia odporność na odrywanie okładzin zawierających wzmocnienie szklane (1.54 N/mm) była nieco większa niż średnia wartość próbek z wzmocnieniem lnianym (1.38 N/mm). Analiza mikroskopowa wykazała, iż zastosowanie wzmocnienia z włókna szklanego umożliwia uzyskanie wyższych głębokości penetracji rdzenia z balsy.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zbadano wpływ wypełniaczy na właściwości mechaniczne laminatu poliestrowo-szklanego. W procesie otrzymywania laminatu zastosowano maty EM-1002/450 i EM-1002/600 firmy Krosglass S.A. oraz żywicę poliestrową - Polimal 109. Maty zostały wykonane techniką emulsyjną. Jako wypełniacze zastosowano kredę i kaolin. Były one dodawane w ilości 5%, 10% i 15% mas. Określono ich wpływ na wytrzymałość na rozciąganie i zginanie. Stwierdzono, że ich dodatek nie powoduje zmniejszenia wytrzymałości. Otrzymane laminaty posiadały wytrzymałość na zginanie ok. 250-300 MPa, a na rozciąganie 105-110 MPa. Dodatek wypełniaczy wpłynął na barwę laminatów. Kreda powodowała zmianę barwy z białej na kremową, a kaolin wywoływał szare zabarwienie.
EN
Glass-epoxy laminates with extenders was studied. EM-1002/450 and EM-1002/600 made by Krosglass S.A. and polyester resin Polimal 109 were used to obtain the laminates. The mates was prepared based on the emulsion preparation. The kaolin and limestone extenders were added to the laminates in an amount of 5 wt.%, 10 wt.% and 15 wt.%, respectively. Their influence on tensile and flexural strength was studied. It has been found that the extenders do not induce a decrease in mechanical strength. The laminates showed the flexural and compression strength of 105-110 MPa and 250-300 MPa, respectively. The extenders’ admixture impacts colour of the laminates. The limestone shifts the colour from white to cream and the kaolin induces grayness.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.