Προεμποτισμός Τεχνικές. Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ

Transcript

1 Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας Προεμποτισμός Τεχνικές Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από την Μονάδα Υλοποίησης του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ

3 Ενισχυμένα πλαστικά =Σύνθετα πολυμερικής μήτρας (PMC) Ενίσχυση Ίνες-νήματα-υφάσματα Τυπικά: άνθρακας - γυαλί Ιδιότητες Υψηλή ειδική αντοχή και ειδική δυσκαμψία Αντοχή στον ερπυσμό Κατευθυντικότητα ιδιοτήτων Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 3

4 Εμποτισμός ινών Στάδιο προετοιμασίας ενισχυτικών ινών Καλύτερη σύνδεση μεταξύ ινών και μήτρας Διάφορες παραλλαγές Prepreg Sheet Moulding Compounds Bulk Moulding Compounds Thick Moulding Compounds Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 4

5 Prepreg Εικόνα 22.1 Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 5

6 Prepreg Συνεχείς ίνες Λουτρό ρητίνης Ταινία mm Φύλαξη σε χαμηλή θερμοκρασία Προθεσμία χρήσης Κοπή προφίλ στρώσεων Στοίβαση στρώσεων σε καλούπι Robotic tape laying ή χειροκίνητα Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 6

7 SMC Εικόνα 22.2 Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 7

8 Sheet Moulding Compound Κοντές ίνες τυχαίου προσανατολισμού Στρώμα πολυεστερικής ρητίνης σε φύλλο πολυαιθυλενίου Δεύτερη στρώση ρητίνης και συμπίεση με ράουλα Ωρίμανση (maturation) σε ελεγχόμενες συνθήκες σε 24 ώρες Αποθήκευση σε χαμηλή θερμοκρασία Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 8

9 Vacuum bag moulding μορφοποίηση με σακούλα κενού Εικόνα 22.3 Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 9

10 Vacuum bag moulding Καλούπι μιας πλευράς από μέταλλο ή πλαστικό για λόγους θερμικής διαστολής Κενό ή πίεση μέσω εύκαμπτης σακούλας Ύφασμα αφαίρεσης πριν τη σακούλα Prepreg ή άμεση διαβροχή με ρητίνη με τη βοήθεια του κενού Autoclave (θάλαμος ελεγχόμενης πίεσηςθερμοκρασίας) για curing Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 10

11 Vacuum/pressure bag moulding Εικόνα 22.4 Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 11

12 Hand layup spray layup Εικόνα 22.5 Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 12

13 Contact moulding Μια επιφάνεια Άπλωμα με το χέρι (hand lay-up) Ψεκασμός ρητίνης και ινών (spray lay-up) Απλές και φθηνές μέθοδοι αλλά χρονοβόρες και μέτριας ποιότητας Κατάλληλες και για μεγάλα τεμάχια, πχ γάστρες σκαφών Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 13

14 Μέθοδοι δανεισμένες από μορφοποίηση πολυμερών Compression moulding Resin-transfer moulding Συνδυσσμός transfer-injection moulding Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 14

15 Filament winding Εικόνα 22.6 Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 15

16 Filament winding Τύλιξη νήματος Άξονας περιστροφής Τεμάχιο αξονοσυμμετρικό η μη Ταυτόχρονη εμβάπτιση σε ρητίνη Κατάλληλο και για μεγάλα τεμάχια Διάμετρος 4.5 m μήκος 20 m Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 16

17 Pultrusion Εικόνα 22.7 Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 17

18 Pultrusion Ομοιογενείς διατομές τεμαχίου Ράβδοι, σωλήνες, ταινίες, προφίλ Μπομπίνες νήματος ή υφάσματος ενίσχυσης Λουτρό θερμοσκληρυνόμενης ρητίνης συνήθως πολυεστερικής Μήτρα προδιαμόρφωσης Θερμαινόμενη μήτρα για curing Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 18

19 Διάφορες παραλλαγές Pulforming Diaphragm forming Vacuum assisted resin transfer moulding Compression resin transfer moulding... Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 19

20 Προϊόντα Εικόνα 22.9 Εικόνα 22.8 Εικόνα Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 20

21 Προϊόντα Εικόνα Εικόνα Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 21

22 Κατάλογος Αναφορών Εικόνων Εικόνα : S. Kalpakjian : Manufacturing processes for engineering materials / Addison Wesley, 1997 Εικόνα 22.8: Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος προβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων. Εικόνα 22.9: Εικόνα 22.10: Εικόνα 22.11: Εικόνα 22.12: Σεπ-15 Γ. Βοσνιάκος Μορφοποίηση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - ΕΜΤ 22

23 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.