Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of heat pretreatment on cross-linking behavior and thermal properties of thermoset semi-finished products with powder resin systems

Stanik R., Lucas P., Langkamp A., Modler N., Gude M., Pilawka R.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 2

114--118

EN

The aim of this work was to determine the influence of thermal pretreatment of thermoset semi-finished products on the thermal properties as well as the subsequent processing parameters. For this purpose, the curing behavior in the pretreatment of thermoset fiber reinforced semi-finished products was analyzed. A semi-finished product with glass fiber reinforcement and powder resin system A.S.SET 1010 was investigated. During processing of the rigid semi-finished products, melting-up of the matrix system is necessary before shaping. To determine the influence of this process, samples were pretreated and tested at different heating temperatures and times. The change in the glass transition temperature and the degree of cross-linking was determined using thermogravimetry analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). Thanks to this, the curing behavior and thermal properties of the semi-finished products were evaluated during their pretreatment depending on the heating temperature and time. It was confirmed that the pretreatment has a major influence on the degree of cross-linking, glass transition temperature as well as the later processing parameters.

PL

Celem pracy było wyznaczenie wpływu wstępnej obróbki cieplnej na właściwości termiczne włóknistych półproduktów na bazie termoutwardzalnych polimerów, a także na późniejsze parametry przetwórcze. W tym celu wyznaczona została charakterystyka sieciowania półproduktów w trakcie wstępnej obróbki termicznej. Analizowane półprodukty składały się z tekstylnego wzmocnienia z włókna szklanego oraz sproszkowanej żywicy epoksydowej A.S.SET 1010. Proces przetwórczy włóknistych półproduktów na bazie sproszkowanej żywicy epoksydowej wymaga stopienia materiału osnowy w celu umożliwienia formowania struktur trójwymiarowych. W celu wyznaczenia wpływu tego procesu przygotowane próbki zostały wstępnie poddane obróbce termicznej z różnymi charakterystykami procesu nagrzewania. Zmiany w temperaturze zeszklenia, jak również stopniu usieciowania zostały wyznaczone za pomocą analizy termograwimetrycznej (TGA) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Dzięki temu została wyznaczona zarówno charakterystyka procesu sieciowania, jak i zmiana własności termicznych półproduktów na bazie sproszkowanej żywicy epoksydowej w trakcie wstępnej obróbki cieplnej w zależności od temperatury i czasu nagrzewania. Potwierdzono również znaczący wpływ obróbki cieplnej na stopień usieciowania, temperaturę zeszklenia i parametry procesu przetwórczego.

2

Characterization of balsa sandwich structures with fiber reinforced epoxy face sheets

Blei R., Stanik R., Gude M., Czulak A.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 3

126--130

EN

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.

3

Impregnation studies and mechanical characterization of cellular, natural, fiber-reinforced, composite structures

Geller S., Weissenborn O., Gude M., Czulak A.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 2

125--132

EN

With the use of natural fibers as a substitute for synthetic reinforcements, a significant contribution towards advanced ecological and efficient lightweight structures can be made.Within this article, the polyurethane (PUR) spray coat method is used for the manufacture of natural fiber-reinforced composites based on the fiber materials linen and hemp. Both the investigation of the mechanical properties and the yarn impregnation, as a reference for the composite quality, are of major interest and help to evaluate the potential of these bio-based materials as a contribution towards advanced lightweight components.

PL

Kompozyty wzmocnione włóknami naturalnymi na bazie lnu i konopi wytwarzano metodą warstwowego natrysku poliuretanu (PUR). Zbadano proces impregnacji przędzy i właściwości mechaniczne otrzymanych kompozytów oraz oceniono możliwości zastosowania takich materiałów pochodzenia naturalnego w zaawansowanych lekkich elementach konstrukcyjnych.

4

Effect of environmentally-friendly flame retardants on fire resistance and mechanical properties of rigid polyurethane foam

Czech-Polak J., Przybyszewski B., Heneczkowski M., Czulak A., Gude M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 2

113--116

EN

In this paper the new compositions of polyurethane foams with reduced flammability containing environmentally friendly flame retardants, such as ammonium polyphosphate, melamine pyrophosphate, triethyl phosphate, bentonite and expanded graphite obtained with long fiber injection (LFI) method have been presented. The effect of the addition of various flame retardants and their mixtures on the fire resistance and mechanical properties of the foams has been determined. An improvement in fire resistance of the modified polyurethane compositions has been observed. Manufactured polyurethane foams containing flame retardants have been classified as materials with flammability class V-0. The addition of flame retardants has not significantly deteriorated mechanical properties of the investigated materials.

PL

Metodą wtryskiwania długich włókien (LFI) otrzymano nowe kompozycje pianek poliuretanowych o ograniczonej palności, zawierające przyjazne środowisku środki zmniejszające palność, takie jak: polifosforan amonu, pirofosforan melaminy, fosforan trietylu, bentonit i grafit ekspandowany. Określono wpływ dodatku tych antypirenów i ich mieszanin na ognioodporność oraz właściwości mechaniczne pianek. W porównaniu z pianką poliuretanową bez dodatków, wszystkie modyfikowane kompozycje poliuretanowe wykazały poprawę ognioodporności i zostały sklasyfikowane jako materiały niepalne klasy V-0. Stwierdzono także, że dodatek antypirenów nie spowodował istotnego pogorszenia właściwości mechanicznych badanych materiałów.

5

Integracja układów elektronicznych w strukturze materiału kompozytowego

Stanik R., Czulak R., Przybyszewski B., Gude M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 5 (167)

419-427

PL

Integracja układów elektronicznych w materiałach kompozytowych pozwala na wytworzenie materiału posiadającego cechy materiałów konstrukcyjnych o wysokich własnościach wytrzymałościowych, wysokiej odporności na warunki atmosferyczne, jak i cechy funkcjonalne zależne od zastosowanego układu elektronicznego. Wytwarzanie takich kompozytów w produkcji wielkoseryjnej umożliwia technologia Resin Powder Moulding (RPM) opracowana przez Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH (LZS) oraz Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik TU Dresden w kooperacji z New Era Materials Sp. z o.o. (NEM). Krytycznymi parametrami w podanym procesie produkcyjnym, ze względu na wrażliwy układ elektroniczny, jest ciśnienie procesu prasowania, temperatura procesu oraz czas. W artykule zaprezentowano proces wytwarzania materiału kompozytowego wzmacnianego włóknami ciągłymi ze zintegrowanym układem elektronicznym, z wykorzystaniem technologii RPM, wraz z określeniem wpływu materiału kompozytowego na własności użytkowe układu elektronicznego.

EN

Integration of electronic circuits in composite materials allows to manufacture product connecting features of both structural and functional materials with high durability properties, resistance for atmospheric conditions and wide functionality according to field of work of used electric circuit. Massive production of this type of composite materials is possible with Resin Powder Moulding (RPM) technology, developed by Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH (LZS) in cooperation with New Era Materials Sp. z o.o. (NEM). Critical parameters in technology mentioned before is temperature, pressure of pressing and time of process. Electronics are very sensitive and can be easily damaged or broken during fast production process. In the following article is presented production process of composite material with integrated electronic circuit. Composite was produced with RPM technology. Also influence of composite material on electronics was defined.

6

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

EN

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.

PL

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.

7

Automated data analysis based on signal processing for two dimensional NDI data of the composite structures

Dragan K., Stefaniuk M., Czulak A., Bieniaś J., Dziendzikowski M., Leski A., Gude M., Hufenbach W.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 1 (151)

4--8

EN

The present paper describes a structural data analysis approach in which two dimensional NDI data coming from various sources is analyzed and processed by a computerized tool. Results of that processing are used to provide a quantitative measure of the state of the inspected specimen and of the extent and nature of damage. Authors mainly refer to the usage of such systems in the context of composite materials and impact damage in particular, examples are given. In the analytical system the main measurement data source considered is the ultrasonic inspection coming in the form C-scan images. These images are then processed and analyzed with the use of machine learning/statistical classification algorithms. These algorithms are reinforced with data coming from a damage fingerprint database, which stores training data in various formats. Authors describe the methods used for each step of the analysis, and review existing algorithms and methodologies which may be used to assist quantification process.

PL

Niniejsza praca opisuje podejście do analizy danych, w której dwuwymiarowe zobrazowania wyników badań nieniszczących są analizowane i przetwarzane przez narzędzie programowe. Wyniki owego przetwarzania użyte są do ilościowego określenia stanu badanego elementu, ale także określenia rozmiaru uszkodzenia i jego natury. Autorzy odnoszą się głównie do wykorzystywania takowych systemów w kontekście materiałów kompozytowych, a w szczególności uszkodzenia udarowego, co zilustrowano przykładami. W niniejszym systemie analitycznym głównym źródłem danych pomiarowych ma być pomiar ultradźwiękowy w formie zobrazowania C-Scan. Obrazy uzyskane w wyniku owego zobrazowania poddane zostają obróbce z wykorzystaniem metod uczenia maszynowego i elementów klasyfikacji statystycznej. Działania te opierają się na bazie danych znaczników uszkodzeń, która zasilona jest różnymi typami danych. Autorzy opisują różne algorytmy stosowane na każdym z etapów analizy, oraz dokonują przeglądu wykorzystywanych metod.

8

Manufacture of natural fiber-reinforced polyurethane composites using the long fiber injection process

Hufenbach W., Gude M., Geller S., Czulak A.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 6

473-475

EN

This paper gives an overview of recent activities in the production of natural fiber- -reinforced polyurethane (PUR) composites. Extensive research is being conducted to develop marketable solutions for the production of bio-based plastics. In composite applications, natural fibers can be used as a substitute for synthetic fibers and help to make a significant contribution towards ecological and efficient lightweight components. In addition, an outlook on current developments in Long Fiber Injection (LFI) processing for the application of natural fiber-reinforced polyurethane composites, specifically in electric vehicles is given.

PL

Niniejszy artykuł zawiera informacje na temat aktualnych trendów związanych z produkcją kompozytów poliuretanowych (PUR) wzmocnionych włóknami naturalnymi. Zwrócono w nim uwagę na szeroko zakrojone badania nad opracowaniem rozwiązań w zakresie produkcji tworzyw polimerowych na bazie materiałów biologicznych, nadających się do wprowadzenia na rynek. Włókna naturalne mogą być stosowane jako substytut włókien syntetycznych pomagając w otrzymaniu lekkich materiałów i służąc jednocześnie ekologii. Omówiono także perspektywy rozwoju zastosowań procesu wtryskiwania z użyciem długich włókien (LFI z ang. long fiber injection) w szczególności do wytwarzania części do pojazdów elektrycznych.

9

Thermal analysis of 3D-CF/Al-MMC by means of DSC and dilatometry tests

Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Malczyk P., Winkler A.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 2

96--101

EN

Increasing demands for energy efficient lightweight structures capable of working in complex termomechanical loading conditions require the selection of appropriate load adapted materials as well as the development of associated manufacture processes ready for series production. Metal matrix composites with their advantages such as high thermal stability, reinforcement structure designability and high specific material properties have become more popular among materials applied as reliable load bearing products. To adapt the manufacturing process for these composites, understanding of solidification processes, the type and formation of interface and thermal behaviour of the composite are indispensable. The aim of this work was to understand the thermal behaviour of aluminium based metal matrix composites reinforced with carbon fibres 3D textile manufactured via the high pressure die casting (HPDC) process. Within the residual stress analysis and the sensitivity analysis of fibre coatings, plane specimens made of Al 226D with a carbon fibre (HTS) reinforcement with a nickel phosphorus coating have been investigated. Differential scanning calorimetry (DSC) and dilatometry tests have been performed considering the anisotropy of textiles and the formation of a crystallisation front in the cast specimens.

PL

Wzrastający popyt na kompozyty na osnowie metalowej charakteryzujące się zdolnością do pracy w złożonych warunkach termomechanicznych wymaga dokładnej selekcji materiałów, jak również stworzenia dostosowanego procesu produkcji seryjnej. Kompozyty o osnowie metali lekkich posiadają szereg zalet, dzięki którym stają się coraz bardziej popularne wśród materiałów przeznaczanych na odpowiedzialne konstrukcje. Z tych zalet między innymi należy wyróżnić: wysoką stabilność temperaturową, elastyczność w projektowaniu struktury umocnienia oraz wysokie własności mechaniczne w odniesieniu do gęstości. W celu zoptymalizowania i adaptacji procesu produkcji kompozytów do warunków wielkoseryjnych niezbędne jest zrozumienie własności termicznych wytworzonego materiału. Celem tej pracy było wyznaczenie podstawowych własności termicznych kompozytu na osnowie stopu aluminium wzmacnianego włóknem węglowym w postaci trójwymiarowych tkanin, w procesie odlewania wysokociśnieniowego w kokilach. Włókno węglowe T800 infiltrowane było przez stop AlSi9Cu3(Fe) o numerze normy 226D. Z uwagi na bardzo dużą rozbieżność współczynników rozszerzalności cieplnej osnowy i wzmocnienia granica tych dwóch faz jest narażona na powstawanie naprężeń termicznych. Aby zniwelować powstałe naprężenia, niezbędne jest stosowanie pokrycia włókien węglowych przed procesem infiltracji. W pracy przeprowadzono badania skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) oraz dylatometrii. Wykonano próby na próbkach nieumocnionych, umocnionych włóknami węglowymi oraz umocnionych włóknami węglowymi uprzednio pokrytymi powłoką niklowo-fosforową (NiP). Praca ta ukazuje, iż pokrywanie włókien węglowych powłoką na bazie niklu znacznie zmniejsza podatność produktu na mikropęknięcia, jak również ilość naprężeń termicznych powstałych w procesie produkcji odlewniczymi metodami wielkoseryjnymi.

10

Computer tomography-aided non-destructive and destructive testing in composite engineering

Hufenbach W., Gude M., Ulrich H. J. H. J., Czulak A., Danczak M., Bohm R., Zscheyge M., Geske V.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 4

279-284

EN

The inner material structure as well as voids and damages in composite materials have a significant influence on mechanical material behaviour. Thus, for a reliable application of composites in safety relevant lightweight structures, knowledge of the inner material structure is of utmost significance. Computer tomography is an especially important part of nondestructive testing (NDT) both in research and industrial applications for non-transparent composites. Besides that, a novel in situ CT which enables the preparation of tomograms of specimens under loading conditions offers a better understanding of damage processes in composites. The paper gives examples for the advanced analysis of fibre-reinforced composites and their degradation behaviour using novel CT systems. The advantages of high resolution CT scans as well as corresponding FEM results are shown and an overview of the numerous application possibilities is given.

PL

Zarówno struktura wewnętrzna materiału, jak również nieciągłości i uszkodzenia w materiałach kompozytowych mają znaczący wpływ na właściwości mechaniczne materiału. Dlatego w celu bezpiecznego zastosowania kompozytów jako struktur lekkich znajomość wewnętrznej struktury materiału ma ogromne znaczenie. Szczególnie tomografia komputerowa jest ważną częścią badań nieniszczących (NDT), zarówno w przemyśle, jak również w wykorzystaniu kompozytów nieprzeźroczystych. Poza tym nowoczesna technologia badania in situ CT, która umożliwia wykonanie tomogramów badanych obiektów w warunkach obciążenia, pozwala na lepsze zrozumienie procesów powstawania uszkodzeń w kompozytach. W artykule przedstawiono przykłady zaawansowanej analizy struktury kompozytów włóknistych z wykorzystaniem nowych systemów CT pozwalających na zaobserwownie procesów ich niszczenia oraz zaprezentowano zalety wysokorozdzielczej tomografii komputerowej wraz z wynikami MES oraz przykładami jej praktycznego zastosowania.

11

Manufacture studies and impact behaviour of light metal matrix composites reinforced by steel wires

Hufenbach W., Ullrich H., Gude M., Czulak A., Malczyk P., Geske V.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 3

265--272

EN

Magnesium alloys play an important role in the development of light metal matrix composites. Magnesium based metal matrix composites reinforced by particles and fibres (especially carbon fibres) are successfully applied in various fields of automotive and aircraft industry. Equally high potential in large-batch production regarding to relatively low price and high strength is expected from MMC with wires made of iron-based alloys. However, their application is hampered by the absence of intermetallic phase between iron and magnesium and low solubility of iron in magnesium. This paper makes a contribution to the investigation of the effect of steel wires surface preparation and of optimised production methods to improve the quality and type of adhesion with selected industrial magnesium alloys. The Fe/Mg-MMC specimens with steel wires reinforcement were manufactured by the help of advanced gas pressure infiltration method (GPI) in a graphite mould at Institute of Lightweight Engineering and Polymer Technology (ILK) of TU Dresden. For the examination of the obtained composites the computer tomography (CT), SEM microscopy with EDX, strength tests and fracture surface inspection has been used.

12

Manufacturing and pressure tests of braided vessels with integrated optical fiber sensors

Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Gąsior P., Kretschmann M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 6

454-459

EN

The novel braiding technology of glass fiber reinforcement structures has high potential to fabricate near-net-shaped fiber preforms of complex shaped composite vessels and to allow an accelerated manufacturing process, ensuring the reproducibility and good quality of the specimens. In this paper, the methodology of prototyping high-pressure composite vessels, manufactured with this novel technique, according to this construction type is shown. High pressure composite vessels have broad applications in many areas such as: automotive industry, aeronautics, rescue services, etc. In comparison to standard steel vessels, composite vessels have many advantages. High mechanical strength and strong weight reduction make composite vessels popular in novel technologies. An interesting example is a lightweight, high pressure vessel destined to store compressed fuels like methane or hydrogen. These gases are necessary to supply the fuel cell (mainly H2) or to direct burning of the gases in cars, special mobiles, and different equipment (ex. Stationary power generator etc.). However, the novel high-pressure composite vessel needs a very efficient manufacturing process and precise monitoring system. For suitable monitoring system, optical fiber sensors were used to register deformation areas, enabling their on-line or periodical technical monitoring. During the braiding process, between the last reinforcement layers, two types of optical fiber sensors were installed. Point sensors in the form of Fiber Bragg Gratings were used. FBGs are novel optical sensors recorded within the core of the standard optical fiber. Additional optical fiber sensors in form of FBGs for reference measurement were installed on the outer surface of the pressure vessel.

PL

Nowoczesne technologie wytwarzania konstrukcji zbrojonych wyplatanym włóknem szklanym mają duży potencjał w wytwarzaniu zbiorników kompozytowych o wysokiej dokładności wymiarowo-kształtowej, pozwalając na przyspieszenie procesu produkcyjnego, wraz z zapewnieniem powtarzalność oraz dobrej jakości próbek. W niniejszym opracowaniu pokazano metodologie produkcji prototypów wysokociśnieniowych zbiorników kompozytowych, wytwarzanych techniką dopasowaną do tego typu konstrukcji. Wysokociśnieniowe zbiorniki kompozytowe znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach jak: przemysł motoryzacyjny, lotniczy czy w służbach ratowniczych itp. W porównaniu do standardowych zbiorników stalowych, zbiorniki kompozytowe posiadają wiele zalet. Wysoka wytrzymałość mechaniczna oraz niewielka masa sprawiają, że w produkcji kompozytowych zbiorników stosuje się coraz częściej nowoczesne technologie. Interesującym przykładem są lekkie wysokociśnieniowe zbiorniki przeznaczone do przechowywania sprężonych paliw, takie jak metan lub wodór. Gazy te są niezbędne do zasilania ogniw paliwowych (głównie H2) lub do bezpośredniego spalania w samochodach, pojazdach specjalnych oraz innych urządzeniach (np. w stacjonarnych agregatach prądotwórczych itp.). Ale te nowoczesne wysokociśnieniowe zbiorniki kompozytowe potrzebują wydajnego procesu produkcyjnego, jak również precyzyjnego systemu monitorowania. Z tego względu, w pracy wykorzystano czujniki optyczne do rejestracji obszarów odkształceń, pozwalające na ciągły lub okresowy monitoring. Podczas procesu wyplatania, dwa rodzaje siatek Bragga (FGB) zostały zintegrowane ze strukturą, pomiędzy przedostatnią, a ostatnią warstwą zbrojenia. W celu uzyskania wartości referencyjnych, dodatkowe optyczne czujniki zostały również zainstalowane na zewnętrznej powierzchni zbiornika ciśnieniowego.

13

Manufacturing and pressure test using infrared camera of carbon fibre reinforced braided composite vessels

Hufenbach W., Gude M., Blazejewski W., Czulak A., Borkowski A.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 6

448-453

EN

Due to high specific mechanical properties, high design freedom combined with economic and reproducible manufacture processes, braided composites based on glass fibre reinforced hardening matrix systems exhibit a high application potential for high-pressure composite vessels. High-pressure composite vessels find broad application in many areas such as: automotive industry, aeronautics, rescue services, etc. In comparison to standard steel vessels, composite vessels have many advantages. High mechanical strength and high weight reduction make composite vessels popular in novel technologies. An interesting example is a lightweight, high-pressure vessel destined to store compressed fuels like methane or hydrogen. These gases are necessary either to supply the fuel cell (mainly H2) or for a direct combustion in cars, special mobile devices and different equipment (e.g. stationary power generator etc.). But the modern high-pressure composite vessel needs a research to recognize the emergence of damage leading to the destruction of its structure. The novel braiding technology of glass fibre reinforced structures has high potential to fabricate near-net-shaped fibre preforms of complex shaped composite vessels and allows to accelerate the manufacturing process, ensuring the reproducibility and good quality of the specimens. This publication contributes to the development of pressure test methods of braided high pressure composite vessels, describing the method of recognizing the change of temperature in the places where the structure damage occurs.

PL

Ze względu na dobre własności mechaniczne, dużą swobodę konstruowania oraz w połączeniu z ekonomicznymi i powtarzalnymi procesami produkcji, kompozyty wyplatane na bazie włókien szklanych z osnową chemoutwardzalną charakteryzują się wysokim potencjałem szczególnie w przypadku wytwarzania ciśnieniowych zbiorników kompozytowych. Obecnie wysoko ciśnieniowe zbiorniki kompozytowe znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, jak: przemysł motoryzacyjny, lotniczy, ratunkowy itd. W porównaniu do standardowych zbiorników stalowych, kompozytowe posiadają wiele zalet. Wysoka wytrzymałość mechaniczna i duża redukcja masy zbiorników kompozytowych powoduje, że stają się one popularne dzięki wykorzystaniu nowych technologii. Interesującym przykładem są lekkie, wysokociśnieniowe zbiorniki przeznaczone do przechowywania paliw sprężonych, takich jak metan lub wodór. Gazy te są niezbędne do zasilania ogniw paliwowych (głównie H2) lub do bezpośredniego spalania w samochodach, i innych urządzeniach mobilnych i specjalistycznych (np. stacjonarny agregat prądotwórczy itd.). W celu zrozumienia zachowania się tych materiałów wyplatanych niezbędne jest przeprowadzenie badań pozwalające na rozpoznanie uszkodzeń prowadzących do zniszczenia struktury zbiorników kompozytowych, pracujących w dużym zakresie ciśnienia gazu. Niniejsza publikacja przedstawia rozwój metod badawczych z wykorzystaniem kamery termowizyjnej pozwalających rozpoznać zmiany temperatury w miejscu uszkodzenia struktury wysokociśnieniowych zbiorników wyplatanych.

14

Simulation of infiltration process of carbon fibres by aluminium alloy in modified GPI method

Hufenbach W. A., Gude M., Czulak A., Bodniewicz D.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 4

324-330

EN

The constantly rising demands for lightweight structures, particularly in traffic engineering as well as in machine building and plant engineering, increasingly require the use of continuous fibre-reinforced composite materials. These materials, due to their selectively adaptable characteristic profiles, are clearly superior to conventional monolithic materials. Especially composites with textile reinforcement offer the highest flexibility for the adaptation of the reinforcing structure with regard to complex loading conditions. This paper presents the procedure and evaluation of a gas pressure infiltration process (GPI) for the manufacture of carbon fibre-reinforced aluminium metal matrix composites (CF/Al-MMC). Furthermore, the development of a new furnace for a modified GPI method is presented. In order to verify the new design, numerical simulations of the heating in the furnace chambers were prepared, which finally formed the basis for the improvement of the furnace as well as the GPI process.

PL

Stale rosnące zapotrzebowanie na lekkie konstrukcje, szczególnie w zakresie inżynierii ruchu, a także w budowie maszyn i urządzeń oraz w przemyśle energetycznym, w coraz większym stopniu wymaga stosowania materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknem ciągłym. Materiały te, dzięki możliwości selektywnego dopasowania charakterystyk materiałowych, wydają się być lepsze od zwykłych materiałów monolitycznych. Kompozyty wzmacniane materiałami z włókien oferują obecnie najlepszą elastyczność dostosowania struktury wzmocnienia do założonych warunków obciążenia. W niniejszym artykule przedstawiono przebieg oraz ocenę procesu infiltracji gazowej (GPI - ang. Gas Pressure Infiltration), zastosowanego do wytwarzania kompozytów aluminiowych z włóknami węglowymi (CF/Al-MMC). Ponadto zaprezentowano model autorskiego pieca do produkcji zmodyfikowaną metodą GPI. W celu weryfikacji nowej konstrukcji sporządzono numeryczne symulacje nagrzewania w poszczególnych komorach pieca, które w rezultacie pozwoliły na modyfikację pieca oraz procesu.

15

Simulation of branched biological structures for bionic inspired fibre-reinforced components

Hufenbach W. A., Gude M., Cichy F., Danczak M., Neinhuis Ch., Schwager H.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 4

304-309

EN

The load adapted design of complex lightweight bar frame works with nodes and branched profiles is a significant challenge from both the structural mechanical and the manufacturing point of view. The search for novel material efficient solutions increasingly leads to the use of fibre-reinforced composites as they exhibit good specific material properties and a high degree of design flexibility. In order to achieve an optimum design of thin-walled, branched, hollow composite structures, a bionic approach following the top-down principal is pursued and simulations of various Y- and T-shaped models are carried out. The typical characteristics of the ramification areas of selected plant structures are analysed using micro-mirror fringe projection and micro-computed tomography. The scientific findings of plant morphology gained by these analyses are transferred into FE-models for structural analyses and parameter studies. The anisotropy of fibre material, the morphological characteristics of the examined cacti and the technological restrictions of the braiding process are considered in the design process of simulation models. The results show a significant increase of stiffness of thin walled branched models with bioinspired design features compared to models constructed according to the state-of-the-art technologies.

PL

Bardzo duże wyzwanie, zarówno z perspektywy strukturalno-mechanicznej, jak również produkcyjnej stanowi projektowanie dostosowanych do obciążenia, złożonych, a zarazem lekkich konstukcji prętowych (ramowych) wraz z więzami i rozgałęzieniami z lekkich profili. Poszukiwanie wydajnych rozwiązań materiałowych prowadzi do wykorzystania materiałów kompozytowych wzmacnianych włóknami, gdyż oferują dobre właściwości materiałowe oraz dużą swobodę projektowania. W celu uzyskania optymalnej konstrukcji cienkościennych rozgałęzień kompozytowych zostały przeprowadzone symulacje numeryczne profili w kształcie litery T oraz Y z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W pierwszej kolejności przeprowadzono optyczną digitalizację 3D charakterystycznych obszarów rozgałęzień wybranych roślin oraz analizę przy pomocy tomografii komputerowej. Na opracowanie modeli numerycznych z uwzględnieniem anizotropii zastosowanego materiału pozwoliły otrzymane wyniki analiz morfologii roślin, a także uwzględnienie specyfiki wykorzystanej metody wytwarzania, czyli wyplatania. Wyniki pierwszych symulacji pokazują znaczącą poprawę sztywności cienkościennych modeli rozgałęzień bazujących na konstrukcjach inspirowanych naturą w porównaniu z wynikami symulacji konstrukcji tradycyjnych.

16

Experimental investigation of composite-based compliant structures

Hufenbach W. A., Gude M., Adam F., Modler N., Heber T., Renner O., Körner I., Weck D.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 3

187-191

EN

Composite materials with their adjustable, high specific mechanical properties offer the possibility to realise loadadapted, locally functionalised lightweight structures. Here, compliant structures characterised by individually adaptable deformation behaviour are promising applications. Notwithstanding the substantial degree of function integration, competitive serial production of such components can be achieved by the use of composites based on thermoplastic matrix systems in close combination with efficient manufacturing technologies. This paper contributes to the development of composite compliant structures, specifically designed for use in bending dominated applications. The experimental studies including different fibrereinforcements make allowance for the composite adapted design of a beam structure and the associated load transfer elements. For this purpose, an adapted testing device was designed and installed, and various composite bending structures are compared. The experimental results show the suitability of fibre-reinforced composites with large elastic deformability for compliant structures. Different designs of the load transfer element were tested. Compared to the basic design, an increase of the load bearing capacity of the compliant structure by up to 100 % was achieved. This is facilitated by the aligned design of the composite beam and its associated load transfer elements.

PL

Materiały kompozytowe z dopasowanymi do założonych wymagań własnościami mechanicznymi oferują możliwość realizacji dostosowanych do obciążenia miejscowo funkcjonalizowanych struktur lekkich. W tym przypadku obiecującymi rozwiązaniami są "compliant structures" - tzw. struktury podatne, charakteryzujące się możliwością indywidualnie dostosowanego przebiegu deformacji. Pomimo znacznego stopnia integracji funkcji, konkurencyjność seryjnej produkcji tych elementów można osiągnąć poprzez zastosowanie materiałów kompozytowych z osnową termoplastyczną, w ścisłym połączeniu z wydajnymi technologiami wytwarzania. Przedstawiona praca wnosi wkład w rozwój tzw. struktur podatnych wykonanych z materiałów kompozytowych i wykorzystanych w układach z elementami zginanymi. Badania eksperymentalne, w których uwzględniono różne rodzaje włókien wzmacniających, pozwoliły na opracowanie struktury belki oraz powiązanych z nią elementów przenoszących obciążenie. W tym celu zaprojektowano i wykonano odpowiednie stanowisko badawcze służące do porównania różnych struktur z materiałów kompozytowych. Wyniki badań potwierdziły predyspozycje wykorzystania w strukturach podatnych kompozytów włóknistych zdolnych do dużych odkształceń sprężystych. Przetestowano różne warianty kształtu elementów przenoszących obciążenie, a wyniki badań potwierdziły poprawę nośności, w porównaniu z konstrukcją wyjściową, aż do 100%. Było to możliwe dzięki dopasowaniu konstrukcji belki kompozytowej oraz współpracujących z nią elementów przenoszących obciążenie.

17

Detection of material integrated conductors for connective riveting of function-integrative textile-reinforced thermoplastic composites

Hufenbach W. A., Adam F., Gude M., Korner I., Heber T., Winkler A.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 2

152-156

EN

Due to their highly-specific mechanical properties as well as ease of design combined with economic and reproducible manufacturing processes, textile-reinforced composites based on thermoplastic matrix systems exhibit great potential for application in lightweight structures ready for mass production. Moreover, the integration of additional functional networks composed of sensors, actuators, and electric components in thermoplastic lightweight structures enables operationaldependent control and adaptation of the structural behaviour with regard to health monitoring or active vibration and noise control. For the creation of complex structures, the use of material-adapted joining techniques is necessary. This publication is a contribution to the development of material- and application-adapted rivetting technology for the joining and electrical contacting of textile-reinforced composite parts with integrated conductors. In particular, different materials and methods for the generation of conductive paths are assessed. For accurate placement of a contacting rivet, various methods for the detection and localization of the conductors after integration, are investigated. Especially X-ray technology demonstrates good performance with regard to a high volume process chain. Furthermore, the studies show the ability to use printed conductors and carbon fibres as well as conventional wires for integration in textile-reinforced composites, suitable for mass production.

PL

Ze względu na bardzo dobre własności mechaniczne oraz swobodę projektowania w połączeniu z ekonomicznymi i powtarzalnymi procesami wytwórczymi kompozyty włókniste o osnowie termoplastycznej posiadają ogromny potencjał, szczególnie do wykorzystania w produkcji seryjnej konstrukcji lekkich. Ponadto, integracja dodatkowych funkcji w postaci czujników, wzbudników i elementów elektrycznych w termoplastycznych konstrukcjach lekkich pozwala na kontrolę oraz adaptację zachowań projektowanych struktur. Przykładem mogą być urządzenia do monitorowania funkcji życiowych, aktywnego tłumienia drgań oraz kontroli natężenia hałasu. Do wykonania takich złożonych struktur kompozytowych niezbędne jest jednak użycie odpowiednio zaadaptowanych technik łączenia. Niniejsza publikacja wnosi wkład w rozwój technik nitowania i połączeń elektrycznych dostosowanych do elementów z kompozytów włóknistych ze zintegrowanymi przewodnikami. W szczególności, ocenie poddane zostały różne materiały i metody przeznaczone do wytwarzania ścieżek przewodzących, przetestowano ponadto dokładne pozycjonowanie nitów oraz metody lokalizacji przewodników po procesie integracji. W tym przypadku bardzo dobre wyniki pokazała technologia rentgenowska X-ray, szczególnie w wysoko wydajnych liniach produkcyjnych. Ponadto przedstawiono perspektywy integracji przewodników drukowanych, włókien węglowych oraz tradycyjnych przewodów elektrycznych w strukturach kompozytów włóknistych wytwarzanych seryjnie.

18

Characterization of novel thermoplastic-compatible piezoceramic modules for function integrative composite structures

Hufenbach W., Gude M., Heber T., Tyczynski T., Weber T.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 2

147-151

EN

For the mass production of adaptive fibre-reinforced thermoplastic structures, the development of process-adapted piezoceramic modules is gaining central importance. Thermoplastic-compatible piezoceramic modules are being developed which are suitable for matrix-homogeneous adhesive-free integration of the modules in fibre-reinforced thermoplastic structures during a simultaneous welding process. The presented studies illustrate the destructive and non-destructive characterization of novel thermoplastic-compatible piezoceramic modules. Aiming at continuous improvement of module design and its manufacturing technology based on an adapted hot-pressing process, the adherence strength of the combined material partners after consolidation and suitable methods of defect defection are investigated. In addition, high voltage actuation tests under static and dynamic loading account for competitive module performance.

PL

Obecnie w produkcji seryjnej adaptacyjnych struktur termoplastycznych wzmocnionych włóknami na znaczeniu zyskują badania elementów piezoceramicznych odpowiednio dopasowanych do procesu wytwarzania. Opracowywane są takie elementy piezoceramiczne, które są kompatybilne z materiałami termoplastycznymi, jednocześnie pozwalające na homogeniczną integrację z osnową podczas jednoczesnego procesu spawania, bez konieczności zastosowania dodatkowych klejów. Przedstawiona praca prezentuje wyniki niszczących i nieniszczących badań nowych modułów piezoceramicznych kompatybilnych z materiałami termoplastycznymi. Dążąc do ciągłego doskonalenia procesu projektowania i wytwarzania elementów piezoceramicznych, w oparciu o dostosowany proces prasowania na gorąco, przebadano siłę przylegania partnerów procesu, a także metody wykrywania wad po procesie konsolidacji materiału. Ponadto, zastosowane wysokie napięcie sterowania podczas statycznych i dynamicznych testów potwierdza konkurencyjną sprawność prezentowanych elementów piezoceramicznych.

19

Study of manufacture of CF/Al-MMC with aid of the gas pressure infiltration method

Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Engelmann F.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 3

213-217

EN

Constantly rising demands on extremely stressed lightweight structures, particularly in traffic engineering as well as in machine building and plant engineering, increasingly require the use of endless fibre-reinforced composite materials which, due to their selectively adaptable characteristics profiles, are clearly superior to conventional monolithic materials. Especially composites with textile reinforcement offer the highest flexibility for the adaptation of the reinforcing structure with regard to complex loading conditions. The load-adapted combination of three-dimensional reinforced semi-finished fibre products (textile preforms) made from carbon fibres (CF) with aluminium light metal alloys (Al) offers a considerable lightweight construction potential, which up to now has not been exploited. The textile CF reinforcements embedded in the light metal matrix offers improved properties of these metal matrix composites (MMC), thus causing better creep resistance, especially at high operating temperatures, and good energy absorption behaviour, as well as increased stiffness and strength. In addition, loadadapted CF/Al-MMC, due to the relatively high stiffness and strength of the metal matrix, allow the introduction of extremely high forces, thereby enabling a much better exploitation of the existing lightweight construction potential of this material in comparison to other composite materials. These studies show that the gas pressure infiltration technique was successfully used to prepare composites consisting of unidirectional as well as bidirectional Ni-coated carbon fibres in different Al-alloy matrix systems and using of graphite moulds. Most of these investigations aim at the use of high tensile strength (HTS) fibres despite high reactivity with Al.

PL

Stale rosnące wymagania w stosunku do ekstremalnie obciążonych konstrukcji lekkich, szczególnie w zakresie inżynierii ruchu drogowego, a także w budowie maszyn i urządzeń, w coraz większym stopniu wymagają stosowania materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknami ciągłymi, które z powodu ich dopasowanych właściwości posiadają wyraźnie większe możliwości od tradycyjnych monolitycznych materiałów. Zwłaszcza kompozyty włókniste oferują największe możliwości dostosowania struktury wzmocnienia do złożonych warunków obciążenia. Odpowiednio dopasowane połączenie trójwymiarowo wzmocnionych półfabrykatów w postaci preform wykonanych z włókien węglowych (CF) z metalami lekkich stopów aluminium (Al) oferuje ogromny potencjał konstrukcji lekkich, który do tej pory nie został wykorzystany. Wzmocnienie węglowe w osnowie metali lekkich oferuje lepsze właściwości otrzymanych materiałów kompozytowych (MMC) z lepszą odpornością na pełzanie, szczególnie w wysokich temperaturach pracy, dobrą absorpcją energii, a także poprawę sztywności i wytrzymałości. Ponadto odpowiednio dostosowany do obciążenia CF/Al-MMC, ze względu na stosunkowo dużą sztywność i wytrzymałość osnowy metalowej, umożliwia przeniesienie dużych obciążeń, co pozwala na jeszcze lepsze wykorzystanie istniejącego potencjału tego materiału w porównaniu do innych materiałów kompozytowych. Przedstawione badania pokazują, że metoda infiltracji gazowej (GPI) została z powodzeniem wykorzystywana do wytwarzania kompozytów metalowych wzmocnionych jedno- i dwukierunkowo włóknami z powłoką Ni z różnymi stopami Al. z wykorzystaniem form grafitowych. W większości z tych badań użyto włókien o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie (HTS) pomimo dużej reaktywności z Al.

20

Influence of different aluminium alloys on the material properties of CF/Al-MMC manufactured by GPI method

Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Engelmann F.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 2

143-148

EN

Carbon fibre (CF) reinforced aluminium (Al) composites show a high potential for lightweight design of structural components subjected to thermo-mechanical loadings. The relatively high stiffness and strength of the metal matrix allow the introduction of extremely high forces, thereby enabling a much better exploitation of the existing lightweight construction potential of this material in comparison to other composite materials. The manufacture of CF/Al-composites by the help of an advanced differential gas pressure infiltration (GPI) technique was developed at ILK, TU Dresden. Specimens made of carbon fibre reinforced aluminium metal matrix composites (CF/Al-MMC) were manufactured by GPI technology using moulds of graphite, nickel coated carbon fibres and different types of aluminium matrices. Examinations such as tensile tests, microscopic analysis and inspections of fracture surfaces provide a relation between mechanical properties of the manufactured CF/Al-MMC and the formation of their microstructure during the gas pressure infiltration process subjected to the type of aluminium matrix.

PL

Kompozyty wykonane z aluminium (Al) wzmocnionego włóknem węglowym (CF) wykazują ogromny potencjał w konstrukcjach lekkich elementów poddanych termomechanicznym obciążeniom. Stosunkowo duża sztywność i wytrzymałość osnowy metalowej umożliwia przeniesienie niezwykle dużych obciążeń, co pozwala na znacznie lepsze wykorzystanie istniejących możliwości konstrukcyjnych tego materiału w porównaniu do innych materiałów kompozytowych. Produkcja kompozytów CF/Al- za pomocą zaadaptowanej infiltracji ciśnieniowej (GPI) została opracowana w ILK, TU Dresden. Próbki aluminium wzmocnionego włóknem węglowym (CF/Al-MMC) zostały wykonane technologią GPI z użyciem form grafitowych z wykorzystaniem włókien węglowych powlekanych niklem oraz różnych rodzajów osnów aluminiowych. Przeprowadzone badania wytrzymałości na rozciąganie oraz analiza mikroskopowa powierzchni pękania pozwoliły dostarczyć informacji o zależnościach pomiędzy właściwościami mechanicznymi wytwarzanych CF/Al-MMC oraz powstałą mikrostrukturą w czasie procesu infiltracji gazowej w odniesieniu do rodzaju zastosowanej osnowy aluminiowej.