Σύνθετα Υλικά: Χαρακτηρισμός και Ιδιότητες

Transcript

1 Σύνθετα Υλικά: Χαρακτηρισμός και Ιδιότητες Εργαστηριακή Άσκηση 4: Θεωρία κατασκευής πολυστρώτων πλακών Διδάσκοντες: Ν. Μ. Μπάρκουλα, Επ. Καθηγήτρια, Δρ. Μηχ/γος Μηχανικός Εργαστηριακή Υποστήριξη: Τ. Μπέκας, Υποψήφιος Διδάκτορας Δ. Μπαλτζής, Υποψήφιος Διδάκτορας 1

2 Μέθοδος επίστρωσης με το χέρι 2

3 Μέθοδος μορφοποίησης με κενό 3

4 Μέθοδος μορφοποίησης με κενό 4

5 Μέθοδος έγχυσης ρητίνης Κλειστού Καλουπιού Ανοικτού Καλουπιού 5

6 Γενικός Εξοπλισμός 6

7 Γενικός Εξοπλισμός 7

8 Γενικός Εξοπλισμός 8

9 Υλικά για την διεργασία μορφοποίησης Καλούπι Κερί PVA 9

10 Υλικά για την διεργασία μορφοποίησης 10

11 Υλικά για την διεργασία μορφοποίησης Araldite LY 5052 / Aradur 5052* COLD CURING EPOXY SYSTEMS Araldite LY 5052 is a low-viscosity epoxy resin Aradur 5052 is a mixture of polyamines APPLICATIONS Aerospace and industrial composites, tooling, aircraft repair. PROPERTIES Low viscosity, easy impregnation of reinforcement materials. Long pot life (2 hours for 100 ml at ambient), ample processing time allows production of big objects. High temperature resistance (glass transition temperature) after ambient cure: 60 C, after post-cure at 100:120 C. Excellent mechanical and dynamic properties after ambient cure with potential for even higher properties after postcure at elevated temperatures. Also laminates show outstanding mechanical and dynamic properties. This system is qualified by the Luftfahrtbundesamt (German Aircraft Authority) for the production of gliders. Adequate skin protection is indispensable. PROCESSING Wet lay-up Resin Transfer Moulding (RTM) Pressure Moulding Filament Winding PROCESSING DATA MIX RATIO Components Araldite LY 5052 Aradur 5052 Parts by weight Parts by volume TYPICAL CURE CYCLES 1 day 23 C + 15 h 50 Cor 1 day 23 C + 4 h 100 C The optimum cure cycle has to be determined case by case, depending on the processing and the economic requirements. 11

12 Υλικά για την διεργασία μορφοποίησης Φιλμ αποκόλλησης / Peel ply Φύλλο διαπνοής Στρώμα απορρόφησης περίσσειας ρητίνης Σακούλα κενού φιλμ στεγανοποίησης Sealant tape tacky tape 12

13 Πλάκα UD [0 8 ] 200 x 200 Υπολογισμοί Πλάκα quisi-isotropic [0/±45/90] S 200 x

14 Υπολογισμοί Πλάκα UD 1. Χρειάζομαι 8 στρώσεις στις 0 με μέγεθος 200 x Η κατανάλωση ρητίνης του πανιού UD είναι 173 g/m 2 3. Για τις 8 στρώσεις θα χρειαστώ 8*0.2*0.2*173 = g συστήματος ρητίνης 4. Η στοιχειομετρική αναλογία είναι 100:38 κ.β. ρητίνη:σκληρυντής 5. Υπολογίζω την ποσότητα ρητίνης και σκληρυντή για 60 g συστήματος (υποθέτω ότι μία μικρή ποσότητα θα παραμείνει στο βουρτσάκι ή στο δοχείο). 6. Η ποσότητα ρητίνης είναι: Η ποσότητα σκληρυντή είναι: 100*60/138=43.5 g 38*60/138=16.5 g 14

15 Υπολογισμοί Πλάκα quisi isotropic 1. Χρειάζομαι 4 στρώσεις στις 0 ή 90 από το UD ύφασμα και 2 στρώσεις στις ±45 από το biaxial ύφασμα με μέγεθος 200 x Η κατανάλωση ρητίνης του πανιού UD είναι 173 g/m 2 και του πανιού ±45 είναι 244 g/m 2 3. Για τις 4 στρώσεις στις 0 / 90 θα χρειαστώ 4*0.2*0.2*173 = 27.7 g συστήματος ρητίνης ενώ για τις 4 στρώσεις στις ±45 θα χρειαστώ 2*0.2*0.2*244 = g συστήματος ρητίνης 4. Συνολικά θα χρειαστώ = g συστήματος 5. Η στοιχειομετρική αναλογία είναι 100:38 κ.β. ρητίνη:σκληρυντής 6. Υπολογίζω την ποσότητα ρητίνης και σκληρυντή για 50 g συστήματος (υποθέτω ότι μία μικρή ποσότητα θα παραμείνει στο δοχείο). 7. Η ποσότητα ρητίνης είναι: Η ποσότητα σκληρυντή είναι: 100*70/138=36.23 g 38*70/138=13.77 g 15

16 Παράδειγμα ανοιχτού καλουπιού με έγχυση - Λαούτο Κατασκευή καλουπιού Τοποθέτηση ενίσχυσης με το χέρι Σακούλα κενού και έγχυση ρητίνης 16

17 Παράδειγμα ανοιχτού καλουπιού με έγχυση - Λαούτο Έγχυση ρητίνης 17

18 Παράδειγμα ανοιχτού καλουπιού με έγχυση - Λαούτο Προετοιμασία Λαούτου Τελικό προϊόν 18