Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of speed of resin injection under pressure into mould on strength properties of polymer composite

Chatys Rafał, Piernik Krzysztof

Composites Theory and Practice

|

2021

|

R. 21, nr 1-2

40--45

EN

The paper presents a part of research aimed at determining the impact of the speed of resin injection under pressure into the mould on the quality of a laminate. In addition, technological defects such as inaccurate material placement, uneven resin injection into the mould, microvoids and microcracks during gelation are taken into account. For this purpose, the velocity and viscosity of the injected resin (via the Hagen-Poiseuille equation) were analysed analytically, and the gelation temperaturę of the resin was analysed numerically and compared with the experimental results. Strength tests were carried out on samples of two different lengths made using the RTM method. In the specimens cut with a different measuring base, significant scatter was found resulting from the superposition of effects and phenomena (delamination, voids or scale effect) related to the quality of the produced laminate.

PL

Przedstawiono fragment badań mających na celu określenie wpływu prędkości wtrysku żywicy pod ciśnieniem do formy na jakość laminatu. Dodatkowo uwzględniono wady technologiczne, takie jak niedokładne ułożenie materiału, nierównomierne wtryskiwanie żywicy do formy, mikropustki i mikropęknięcia podczas żelowania. W tym celu przeprowadzono analizę analityczną prędkości i lepkości wtryskiwanej żywicy (poprzez zależność Hagen-Poiseuille'a) oraz analizę numeryczną temperatury żelowania żywicy i porównano ją z wynikami doświadczalnymi. Badania wytrzymałościowe przeprowadzono na próbkach o dwóch różnych długościach, wykonanych metodą RTM. W próbkach wyciętych z różną podstawą pomiarową stwierdzono znaczny rozrzut wynikający z nałożenia się efektów i zjawisk (delaminacji, pustek czy efektu skali) związanych z jakością wytworzonego laminatu

2

Ocena aplikacji płyt z laminatów na bazie wyplatanych preform z włókien szklanych wytwarzanych metodą RTM

Kozioł M., Hufenbach W., Czulak A., Małdachowska A.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 1 (151)

16--22

PL

Praca przedstawia wyniki prób zginania trójpunktowego laminatów kompozytowych, wytworzonych metodą RTM, na bazie preform z włókna szklanego uzyskanych poprzez złożenie rękawów wyplecionych na rdzeń. Przeprowadzono analizę zmian właściwości mechanicznych laminatów w miarę zmian kąta ułożenia pasm włókien względem osi rdzenia. Stwierdzono, że struktury wyplatane z włókna szklanego stanowią wartościowy materiał wzmacniający dla płyt z laminatów o osnowach polimerowych. Uzyskany poziom wytrzymałości oraz modułu przy zginaniu kwalifikują laminaty plecionkowe jako porównywalne z ekwiwalentnymi „klasycznymi” laminatami na bazie tkanin. Dodatkowo, laminaty na bazie plecionek cechuje większa odkształcalność, co wiąże się z możliwością łatwiejszego układania w formach - ma to znaczenie przy produkcji elementów zaokrąglonych i o skomplikowanym kształcie. Praca stanowi wstępny etap do dalszych badań nad stosowaniem techniki wyplatania w technologii laminatów.

EN

The paper presents the results of 3-point bending tests conducted on composite laminates, manufactured via RTM method, reinforced with the glass fibre preforms made by flattening of braided sleeves. The analysis of changes in mechanical properties with the changes in reinforcing strands angle was done. It was found that glass-fibre braided structures are valuable reinforcing material for PMC laminate panels. The achieved level of flexural strength and modulus qualifies the flattened-braided laminates as equivalent to „classic” laminates reinforced with woven structures. Moreover, the flattened-braided laminates show much higher deformability, which enables easier placement into the moulds - it is especially important by manufacturing of round-shaped or shape-complicated elements. The paper is a initial part for further investigations over application of braiding technique in the technology of PMC composite laminates.

3

Wytwarzanie kompozytów polimerowych z włóknem szklanym metodą RTM i badanie ich właściwości termomechanicznych

Kurzeja L., Miśków J., Kubica S.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 8

1574-1577

PL

Otrzymano i zbadano podstawowe właściwości polimerowych kompozytów z włóknem szklanym wytworzonych metodą RTM (resin transfer molding). Jako osnowę stosowano nienasyconą żywicę poliestrową, żywicę winyloestrową oraz żywicę epoksydową. Kompozyty otrzymane z żywicy winyloestrowej charakteryzowały się znacznie lepszymi właściwościami niż kompozyty otrzymywane metodą kontaktową. Z kompozycji epoksydowej otrzymano kompozyty o podobnych właściwościach, ale o mniejszym skurczu liniowym i niższej temperaturze zeszklenia. Metoda RTM jest nowoczesną metodą produkcji wysokiej jakości kompozytów. W Polsce jest ona jeszcze mało stosowana ze względu na duży koszt instalacji.

EN

Three com. unsatd. resins were used as matrices for prodn. of glass fabrics and nonwovens-reinforced composites by resin transfer molding. After curing, the composites showed good mech. properties, low linear shrinkage, and water absorption. The epoxy resin composites showed glass transition temp. 44–68°C, while unsatd. polyester resin composites 115–127°C.

4

Rury kompozytowe o różnych strukturach wzmocnienia wytworzone metodą RTM

Kozioł M., Śleziona J.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 3

244-249

PL

Zaprezentowano badania wpływu struktury wzmocnienia na właściwości wytrzymałościowe rur wytworzonych metodą RTM. Rury wytworzono metodą RTM, z zasysaniem próżniowym, w dwuczęściowej formie aluminiowej z usuwalnym zbieżnym rdzeniem z PCW. Zastosowano następujące typy wzmocnienia: 1) z włókna szklanego tkaniny: jednokierunkową 350 g/m2, krzyżową 350 g/m2 oraz satynową 350 g/m2; 2) z włókna węglowego: tkaninę krzyżową 160 g/m2, rękaw o ułożeniu satynowym 215 g/m2. Jako osnowy użyto żywicy epoksydowej. Pierścienie z wytworzonych rur poddano próbom statycznego ściskania w kierunku osiowym i promieniowym. Zmierzono też udział objętościowy włókien. Przeprowadzono analizę porównawczą uzyskanych wyników. Stwierdzono, że technologia RTM umożliwia wytworzenie rur kompozytowych zadowalającej jakości. Wytworzone rury, wzmocnione zarówno włóknami szklanymi, jak i węglowymi, cechują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Przy podobnym ułożeniu wzmocnienia w rurze, kompozyty z włóknem węglowym wykazują istot-nie wyższy moduł sprężystości przy ściskaniu promieniowym w porównaniu z kompozytami na bazie włókna szklanego. Na korzyść włókien szklanych, jako wzmocnienia rur, przemawia bezpieczniejszy przebieg zniszczenia przy ściskaniu promieniowym. Pod względem wytrzymałości i modułu szczególnie dobrze wypada kompozyt z rury wzmocnionej tkaniną szklaną jednokierunkową. Ma on bardzo dużą wytrzymałość i korzystny przebieg zniszczenia w kierunku promieniowym, natomiast w kierunku osiowym wypada niewiele gorzej od pozostałych kompozytów. Kompozyt wzmocniony rękawem włókna węglowe-go wykazuje wyższy moduł i korzystniejszy przebieg zniszczenia przy ściskaniu promieniowym w porównaniu z kompozytem wzmocnionym tkaniną. Wypada jednak nieco gorzej pod względem wytrzymałości. Udziały objętościowe włókien w wytworzonych kompozytach nie są na zadowalającym poziomie, a mimo to uzyskane właściwości mechaniczne należy uznać za bardzo dobre. Świadczy to o dużym potencjale metody RTM w zakresie wytwarzania rur kompozytowych i konieczności oraz celowości dalszych prac nad jej modyfikacją. Powinny one objąć głównie projektowanie i wytwarzanie preform wzmocnienia oraz form pod kątem zwiększenia udziału włókien w wytwarzanych kompozytach. Praca stanowi wstępny etap badań mających na celu wdrożenie do produkcji metodą RTM wysokowytrzymałych, obustronnie gładkich rur kompozytowych.

EN

The paper presents the results of investigations on an effect of reinforcing structure on strength of composite pipes manufactured by RTM method. The pipes were manufactured by vacuum-aspiration RTM method, in 2-part aluminium mold, with removable tapered PVC core. Following reinforcement types were applied: 1) glass fibre fabrics: unidirectional of 350 g/m2, plain weave of 350 g/m2, and satin of 350 g/m2; 2) carbon fibre: plain weave fabric of 160 g/m2, satin sleeve of 215 g/m2. Epoxy resin was used as a composite matrix. Rings cut from the pipes were put to static compression tests into axial and radial directions. Fibre volume fraction was also measured. Comparative analyse of obtained results was carried out. It was found that RTM technology enable manufacturing of composite pipes of satisfactory quality. The manufactured pipes, reinforced with glass fibres and carbon fibres as well, show very good mechanical properties. The carbon fibre composites have significantly higher elastic modulus by radial compression, in comparison with glass fibre composites, by equivalent reinforcement stacking sequence in a pipe. An advantage of glass fibres, as a reinforcement in pipes, is "safer" failure progress by radial compression. Concerning strength and modulus, especially good is the unidirectional glass fabric reinforced composite. It shows very high strength and advantageous failure progress into radial direction. However, it shows only a bit lower strength into axial direction, when compared with the other composites. The carbon sleeve composite shows higher modulus and more advantageous failure progress by radial compression in comparison with the carbon fabric composite. However, it shows lower strength. Fibres volume fractions of the composites are not on satisfactory level. However, their mechanical properties should be aknowledged as very good. It testifies of grat potential of RTM method in range of manufacturing the composite pipes and it is necessary and purposeful to continue works leading to its modification. The works should incorporate mainly projecting and manufacturing of reinforcing preforms and molds, leading to an increase in fibre volume fraction of manufactured composites. The works descripted in this paper are preliminary stage of investigations aiming at an implement of the RTM method for mass production of high-strength, two-side smooth composite pipes.

5

Charakterystyka płyt kompozytowych wytworzonych metodą RTM ze zszywanych preform włókna szklanego

Kozioł M., Śleziona J.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 2

109-113

PL

W artykule przedstawiono porównanie właściwości płyt laminatowych wytworzonych metodą nasycania ciśnieniowo-próżniowego RTM na bazie klasycznych oraz zszywanych preform tkaniny szklanej, o 10, 22 i 33 warstwach. Wytworzone laminaty poddano próbom statycznego zginania oraz ścinania międzywarstwowego w celu oszacowania ich właściwości mechanicznych. Oszacowano również udział objętościowy zbrojenia poszczególnych laminatów i przeprowadzono mikroskopową analizę struktury. Uzyskane wyniki umożliwiły ocenę skuteczności nasycenia oraz porównanie właściwości wytworzonych laminatów klasycznych i zszywanych. Na podstawie wyników eksperymentalnych oraz biorąc pod uwagę aktualny stan wiedzy na temat nasycania laminatów polimerowo-włók-nistych stwierdzono, że metoda RTM bardzo dobrze nadaje się do wytwarzania tego typu materiałów. RTM szczególnie dobrze sprawdza się przy nasycaniu preform zszywanych, zapewniając optymalną jakość wytworzonego kompozytu, pomimo ściśnięcia struktury zbrojenia przez szwy. Najważniejszymi parametrami warunkującymi efektywne nasycenie preformy w procesie RTM są: dobra zwilżalność w układzie włókno-żywica, odpowiedni gradient ciśnienia wtrysku, bardzo dobra szczelność układu do nasycania. Skuteczny rozpływ żywicy w prefor-mie o kształcie płyty jest uzależniony od jej precyzyjnego wykonania, a ściślej rzecz ujmując od dokładnego dopasowania preformy do krawędzi gniazda formy. Płyty laminatowe o różnej grubości wytworzone w ramach pracy metodą RTM, cechują się gładką powierzchnią. Mają wysoki udział objętościowy zbrojenia (ok. 50%) oraz zadowalającą wytrzymałością na zginanie (do ok. 585 MPa) i na ścinanie między-warstwowe (do ok. 17 MPa). Struktura wytworzonych kompozytów charakteryzuje się dobrym przesyceniem żywicą. Podczas badań mikroskopowych nie zaobserwowano istotnych zaburzeń ułożenia włókien, zauważono tylko sporadycznie występujące niewielkie pęcherze gazu. Uzyskane wyniki i poczynione obserwacje pozwalają stwierdzić, że technologia RTM jest optymalną metodą wytwarzania laminatów na bazie preform zszywanych.

EN

The paper presents properties of laminate panels manufactured by RTM method, basing on classic and stitched preforms of 10, 22 and 33 layers. The cured laminates have been put to static bending and interlaminar shear tests in order to evaluate their mechanical performance. Volume fraction of reinforcement has been also evaluated and microscopic analyse of structure has been taken. Obtained results enabled a valuation of laminates' impregnation effectiveness and a comparison of the properties of the manufactured classic and stitched laminates. Concerning experimental results and recent knowledge on impregnation of polymer-fibre laminates it was concluded that RTM method is very suitable for manufacturing of such materials. RTM is especially efficient for impregnation of stitched preform, providing optimal quality of manufactured composite, in spite of squeezing of the reinforcing structure by the stitches. The most important parameters conditioning an effective impregnation of the preform by RTM are: good wettability in a fibre-resin aray, sufficient injection pressure gradient, very good leaktightness of the RTM system. An effective propagation of the resin in a preform shaped in a panel depends on its precise finishing - exactly on precise matching the preform with the mould cavity edges. The laminate panels of different thickness manufactured within the experimetal works for this paper by RTM method characterize smooth surface. They have high volume fracture of reinforcement (about 50%) and satisfactory flexural strength (about 585 MPa) and interlaminar shear strength (about 17 MPa). Structure of the composites shows good impregnation with the resin. Microscopic observation have not revealed any significant disturbation of fibres arrangement and there have been observed only isolated cases of little gas pores. Obtained results and taken observations let claim that RTM is an optimal method for manufacturing the laminates basing on stitched preforms.