Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Non-destructive testing of thermoplastic carbon composite structures

Szymański Rafał

Transactions on Aerospace Research

|

2020

|

Nr 1 (258)

34--52

EN

The article is in line with the contemporary interests of companies from the aviation industry. It describes thermoplastic material and inspection techniques used in leading aviation companies. The subject matter of non-destructive testing currently used in aircraft inspections of composite structures is approximated and each of the methods used is briefly described. The characteristics of carbon preimpregnates in thermoplastic matrix are also presented, as well as types of thermoplastic materials and examples of their application in surface ship construction. The advantages, disadvantages and limitations for these materials are listed. The focus was put on the explanation of the ultrasonic method, which is the most commonly used method during the inspection of composite structures at the production and exploitation stage. Describing the ultrasonic method, the focus was put on echo pulse technique and the use of modern Phased Array heads. Incompatibilities most frequently occurring and detected in composite materials with thermosetting and thermoplastic matrix were listed and described. A thermoplastic flat composite panel made of carbon pre-impregnate in a high-temperature matrix (over 300°C), which was the subject of the study, was described. The results of non-destructive testing (ultrasonic method) of thermoplastic panel were presented and conclusions were drawn.

PL

Artykuł wpisuje się we współczesne zainteresowania firm z branży lotniczej. Opisuje materiały oraz techniki inspekcji stosowane we wiodących firmach lotniczych. Przybliżono tematykę badań nieniszczących obecnie stosowanych w do inspekcji lotniczych struktur kompozytowych oraz krótko opisano każdą ze stosowanych metod. Przedstawiono również charakterystykę preimpregnatów węglowych w osnowie termoplastycznej oraz wymieniono rodzaje materiałów termoplastycznych i przykładowe zastosowanie ich w konstrukcji statków powierzchnych. Wymieniono wady, zalety oraz ograniczenia dla tych materiałów. Skoncentrowano się na wyjaśnieniu metody ultradźwiękowej, która jest najpowszechniej stosowaną metodą podczas kontroli struktur kompozytowych na etapie produkcyjnym oraz eksploatacyjnym. Opisując metodę ultradźwiękową skupiono się na technice puls echo i zastosowaniu nowoczesnych głowic wieloprzetwornikowych (Phased Array). Wymieniono i opisano niezgodności najczęściej występujące i wykrywane w materiałach kompozytowych z osnową termoutwardzalną oraz termoplastyczną. Opisano termoplastyczny płaski panel kompozytowy wykonany z preimpregnatu węglowego w osnowie wysokotemperaturowej (ponad 300°C), który stanowił obiekt badania. Zaprezentowano wyniki badań nieniszczących (metodą ultradźwiękową) panelu termoplastycznego i wyciągnięto wnioski.

2

Właściwości wytrzymałościowe osnów na bazie żywicy epoksydowej zmodyfikowanej termoplastami

Kostrzewa Marcin, Roszowska Martyna, Szymańska Jowita

Zeszyty Naukowe / Lotnicza Akademia Wojskowa

|

2018

|

nr 1-2

439--453

PL

W artykule opisano badania wpływu dodatku polimerów termoplastycznych na właściwości kompozytów z osnową z żywicy epoksydowej – Epidian 5. Użyty polichlorek winylu (PVC) oraz kopolimer akrylowo-butadienowo-styrenowy (ABS), wprowadzane były do kompozycji w stężeniach masowych 2,5–10%. Kompozyty były utwardzane trietylenotetraaminą (utwardzaczem Z-1) w temperaturze pokojowej. Dla otrzymanych kompozytów oznaczono wpływ zawartości modyfikatorów polimerycznych na odporność na pękanie na podstawie badania udarności oraz obliczenia krytycznego współczynnika intensywności naprężeń (KC) oraz odporności na 3-punktowe zginanie. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że dodatek polimerów termoplastycznych powoduje wzrost odporności na propagacje pęknięcia w materiale oraz wykazuje działanie plastyfikujące na utwardzoną żywicę epoksydową. Najlepsze właściwości wykazały kompozycje zawierające 2,5% wagowych ABS oraz 7,5% wagowych PVC.

EN

The study investigates what effect the addition of thermoplastic polymers has on the properties of composites with an epoxy resin matrix – Epidian 5. Polyvinyl chloride (PVC) and acrylic-butadienestyrene (ABS) copolymer were introduced into the composition in concentrations of 2,5–10% w/w loading. The composites were cured with triethylenetetramine (Z-1 hardener) at room temperature. The obtained composites were tested to find the relationship between the polymeric modifier content and resilience (evaluation of impact strength and critical stress intensity factor (KC) values) as well as resistance to 3-point bending. On the basis of the results obtained, it can be concluded that the addition of thermoplastic polymers increases the resistance to crack propagation in the material and acts as a plasticizer for the cured epoxy resin. The best mechanical properties were found in compositions containing 2,5% by weight ABS or 7,5% by weight PVC.

3

Właściwości wytrzymałościowe żywicy epoksydowej zmodyfikowanej termoplastami

Roszowska M., Masiewicz J., Kostrzewa M., Szymańska J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2018

|

T. 24, Nr 3 (183)

45--51

PL

Celem pracy była modyfikacja żywicy epoksydowej (Epidian 5) tworzywami termoplastycznymi (PMMA, PAB PVC, ABS, PC lub PB) i sprawdzenie wpływu tych modyfikacji na właściwości wytrzymałościowe żywicy. Do usieciowania każdej kompozycji użyto tego samego utwardzacza - trietylenotetraamine (Z1). Przygotowywano i testowano serię kompozycji zawierającej 5 albo 10% wag. termoplastu. Na podstawie wyników porównano wpływ dodatku wybranych polimerów termoplastycznych na właściwości żywicy epoksydowej. Sposób zmieszania żywicy i termoplastu był dobierany indywidualnie do modyfikatora. Oznaczono właściwości wytrzymałościowe takie jak: udarność, współczynnik krytycznej intensywności naprężeń (Kc) oraz odporność na trójpunktowe zginanie wraz z modułem sprężystości przy zginaniu. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że najlepsze właściwości mechaniczne wykazują kompozyty zawierające PC lub PB.

EN

This article describes the mechanical properties comparison of epoxy resin/thermoplasiic polymer system. For the preparation of composites thermoplastic modifier: PMMA, PAB, PVC, PC and PB were used. Polymeric modifiers were incorporated in epoxy resin using specific method for each polymer. All composites contained 5 or 10% w/w of polymeric modifier were cured at room temperature using triethylenetetramine as a curing agent. For all obtained composites fracture toughness and flexural properties were determined. It was found that the best mechanical properties exhibit composites containing polycarbonate or polybutadiene as a polymeric additive.

4

Wdrożenie produkcji w zakresie połączeń termoplast-kompozyt węglowy na podstawie symulacji numerycznych

Paździor P., Szczepanik M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 37, nr 68

98--110

PL

Artykuł poświęcony jest metodyce oraz wdrożeniu produkcji obudowy lusterka samochodowego, wykonanej jako połączenie klejone części wierzchniej z kompozytu węglowego na bazie żywicy epoksydowej oraz insertu z materiału ABS mającego na celu umożliwienie połączenia obudowy z bazą lusterka. Podstawą opracowania były testy rzeczywiste oraz symulacje numeryczne przygotowane w oprogramowaniu Moldex3D. Zastosowane połączenie klejone obydwu komponentów nie zapewniło odpowiednich własności eksploatacyjnych, w wyniku czego dochodziło do pęknięć. Po przeprowadzeniu symulacji numerycznych ustalono, że miejsca pęknięć odpowiadają miejscom łączeń frontów płynącego tworzywa podczas wtrysku. Przyczyną pękania okazała się duża różnica rozszerzalności cieplnej obydwu materiałów. W efekcie powstawały znaczące naprężenia, które niszczyły insert ABS w najsłabszych miejscach. Problem skutecznie rozwiązano dzięki zmianie geometrii insertu.

EN

The aim of this study was to elaborate on the methods of constructing combined components of a car mirror. The components were made of materials with different thermal expansion coefficient. The basis for the research were numerical simulations prepared in Moldex 3D software. The external cover of a mirror would be made of carbon composite based on epoxy resin (hereafter referred to as carbon), and the internal insert would be made of ABS. The adhesive bonding applied did not provide appropriate properties and led to breaks during usage. After carrying out moldflows it was found that the areas of breaks were determined by the places where fronts of flowing material met during the injection. The cause of breaking was diametrically different thermal expansion of both materials. This induced significant stresses in adhesive layer. Finally, an effective solution was to change the geometry of the mirror insert made of thermoplastic ABS.

5

Właściwości wytrzymałościowe nanokompozytów o osnowie żywicy epoksydowej modyfikowanej termoplastami

Roszowska M., Kostrzewa M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2017

|

T. 23, Nr 6 (180)

572--578

PL

Celem pracy było wytworzenie nanokompozytów z osnową typu semi-IPN utworzoną z żywicy epoksydowej (Epidian 5), tworzywa termoplastycznego (PVC lub ABS), nanonapełniacza Closite 30B i utwardzano trietylen otetraaminą (Z1). Praca była realizowana w dwóch etapach. Najpierw przygotowywano i testowano serię kompozycji zawierającej 2,5-10% wag. PVC lub ABS. Na podstawie wyników wybrano kompozycje 2,5% ABS i 7,5% PVC i dodano do nich nanonapełniacz Closite 30B w ilości od 1-3%. Nanokompozyty otrzymano poprzez zdyspergowanie nanocząstek w postaci dyspersji przy zastosowaniu homogenizacji mechanicznej i ultradźwiękowej. Oznaczono właściwości wytrzymałościowe takie jak: udarność, współczynnik krytycznej intensywności naprężeń (Kc) oraz odporność na trójpunktowe zginanie wraz z modułem sprężystości przy zginaniu.

EN

This article describes the preparation of nanocomposites with semi IPN matrix based on epoxy resin/thermoplastic polymer system. As a nanofiller organomodified montorillonite - Cloisite 30B was dispersed. The work was realized in two steps. First a series of composition containing 2,5-10 % w/w of PVC or ABS was prepared and tested to chose the amount of polymeric modifier for nancomposite. Based on the results the amount of 2,5% ABS and 7,5% of PV C was chosen to obtain nanocomposites containing 1-3 % of Cloisite 30B. For components dispergation mechanical and ultrasonic homogenization was treated. All obtained composites were tested for mechanical properties determination.