Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: thermoplastic composite material

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Analiza wybranych właściwości wytrzymałościowych kompozytów termoplastycznych na osnowie polilaktydu

Bernaczek Jacek, Dębski Mariusz

Przegląd Mechaniczny

2020

nr 12

18--24

W artykule zaprezentowano analizę wytrzymałości na zginanie i rozciąganie przetwarzanych przyrostowo kompozytów termoplastycznych na osnowie polilaktydu – PLA. Opracowano metodykę badań opartą na założeniach dla statycznej próby rozciągania oraz trzypunktowego zginania. Przygotowano modele 3D-CAD standardowych próbek badawczych oraz przeprowadzono obróbkę danych CAD/STL/RP na potrzeby procesu FFF. Wytworzono modele z termoplastycznego materiału PLA z kompozytowymi dodatkami ze stopów metali – miedzi, brązu i stali oraz modele referencyjne ze standardowego polilaktydu. Modele testowe wytworzono z wykorzystaniem aparatury Original Prusa i3 MK3. Zrealizowano badania wytrzymałościowe, a otrzymane wyniki poddano opracowaniu i analizie. Pozyskana w procesie badawczym wiedza umożliwi określenie wpływu dodatków kompozytowych na podstawowe parametry wytrzymałościowe oraz adekwatne określenie obszaru aplikacji do wytwarzanych elementów z tych tworzyw.

The publication presents an analysis of the bending and tensile strength of incrementally processed thermoplastic composites based on a polylactide – PLA. The research methodology was developed based on the assumptions for the static tensile test and the three-point bending test. 3D-CAD models of standard test samples were prepared and CAD/STL/RP data was processed for the FFF process. Models were made of thermoplastic PLA material with composite additions of metal alloys – copper, bronze and steel, and reference models were made of standard polylactide. These test models were produced with the use of Original Prusa i3 MK3 apparatus. Strength tests were carried out, and the obtained results were processed and analyzed. Acquired in the research process, knowledge will allow to determine the impact of composite additives on the basic strength parameters and to adequately determine the area of application for the manufactured elements of the materials in question.

Thermoclinching : a novel joining process for lightweight structures in multi-material design

Gude M., Hufenbach W., Vogel C., Freund A., Kupfer R.

Composites Theory and Practice

2014

R. 14, nr 3

128--133

In the scope of reduced resource consumption and CO2 emissions, lightweight structures in multi-material-design offer a high potential for use in aviation or automotive applications. Though, to take advantage of the specific structural and functional properties of the different materials of hybrid structures, it is necessary to provide adapted manufacturing and joining technologies. This article presents the development of a new thermoclinching joining process to produce hybrid structures with continuous fiber reinforced thermoplastic composites and metallic components. Based on the principles of staking and the classical clinching process, thermoclinching technology ensures element free and form-closed joints by plastic deformation of the reinforced thermoplastic component. To approve the technological concept of the thermoclinching process, prototypic joints with both reinforced and non-reinforced thermoplastics were produced and experimentally tested, revealing up to 50% higher failure loads of the reinforced joints. In order to understand the generated fiber reorientation during the thermoclinching process and its optimization, the produced joints were analyzed using non-destructive and destructive testing methods such as computed tomography scans and micrograph analysis. It was shown that parts of the textile reinforcement were purposefully relocated into the neck and head area of the joint and thus considerably contribute to the load carrying capacity of the joint. Process simulations are performed to predict the plastic deformation and the resulting fiber orientation during the joining process. Even now, it can be stated that without the necessity to apply any additional joining elements, the developed thermoclinching technology projects a high lightweight potential for future composite structures.

W celu zmniejszenia zużycia energii i emisji CO2 coraz częściej projektuje się lekkie konstrukcje z wykorzystaniem materiałów z różnych grup, których potencjał predestynuje je do stosowania w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym. Jednak, aby wykorzystać wyjątkowe właściwości materiałów hybrydowych, konieczne jest zapewnienie odpowiednio zaprojektowanych metod wytwarzania i łączenia. W niniejszej pracy przedstawiono opracowanie nowego procesu łączenia materiałów pochodzących z różnych grup, np. tworzyw termoplastycznych wzmacnianych włóknami ciągłymi i metali. W oparciu o zasady spęczania i klasycznego procesu zaciskania technologia „thermoclinching” została opracowana w taki sposób, że zapewnia zamkniętą postać połączenia, wykorzystując odkształcenie plastyczne tworzywa termoplastycznego. W celu zweryfikowania koncepcji procesu „thermoclinching” wykonano złącza z tworzyw termoplastycznych zarówno wzmocnionych, jak i niewzmocnionych włóknami ciągłymi. W przypadku materiału wzmocnionego zaobserwowano o ponad 50% wzrost wartości obciążeń, potrzebnych do zniszczenia takiego połączenia, w porównaniu do termoplastu niewzmocnionego. W celu określenia sposobu przemieszczania się włókien podczas procesu „thermoclinching” wykonane złącza przebadano za pomocą zarówno niszczących, jak i nieniszczących metod badania materiałów, m.in. tomografii komputerowej i mikroskopii świetlnej. W pracy pokazano, że część wzmocnienia została celowo przesunięta do środkowej i dolnej części połączenia, przyczyniając się tym samym do zwiększenia nośności połączenia. Wykonano również symulacje komputerowe w celu przewidzenia odkształcenia plastycznego oraz przesunięcia wzmocnienia w trakcie procesu łączenia. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że opracowana technologia „thermoclinching” pozwala na łączenie lekkich materiałów kompozytowych bez konieczności stosowania dodatkowych elementów łączących oraz ma wysoki potencjał aplikacyjny w perspektywie przyszłych zastosowań w technologiach materiałów kompozytowych.