탄소 섬유 복합재의 오토 클레이브 경화에서 대류 가열 및 적외선 가열 사용의 비교

기여자	작성일	버전
Findhan 스트레인; 코너 뉴먼	18 7월 2018	V1.0

탄소 섬유 복합재의 오토 클레이브 경화에서 대류 가열 및 적외선 가열 사용의 비교

요약

이 논문은 오토 클레이브 외 탄소 섬유 / 에폭시 라미네이트의 경화에 적용될 때 전통적인 대류 오븐과 새로운 적외선 (IR) 가열 셋업 사이의 비교에 대한 체계적인 조사를 설명합니다. 하나는 IR 가열을 사용하고 하나는 대류 오븐을 사용하는 두 개의 항공 우주 등급 탄소 섬유 패널을 경화시켰다. IR 경화 프로파일은 우수한 통과 두께 온도 제어를 통해 대류 경화보다 의도 된 경화 일정을 훨씬 더 정확하게 준수하여 표준 대류 오븐 경화가 일반적으로 생각되는 것처럼 적합하지 않고 잊어 버린 프로세스가 아님을 보여줍니다. 시편을 물 분사 절단하고, 역학적 기계적 분석 및 굴곡 시험을 사용하여 물성을 비교하여 평가 하였다. 대류 경화 된 샘플의 유리 전이 온도 및 굴곡 탄성률이 더 높은 것으로 밝혀졌다 (각각 7.36 ° C 및 3.72GPa의 평균). 이는 대류 방법의 경화 시간이 연장 되었기 때문에 (추가적인 70 분), 테스트하는 동안 샘플의 수분 변화로 인해 발생할 수 있습니다. IR 샘플의 굴곡 강도는 대류 샘플에서 높은 다공성 수준으로 인해 57MPa 더 높았거나 (평균), 다시 대류 오븐에서의 제어 불량과 관련된 낮은 수지 점도의 연장 된 기간으로 인해 다시 증가 하였다. 따라서 IR은 탄소 섬유 복합재의 경화를 정확하게 제어 할 수있는 매우 우수한 능력을 보여주었습니다.

Ceramicx는이 테스트를위한 재료를 제공 한 Kemfast PASS 및 Cytec에게 감사의 말을 전하고 싶습니다.

개요

복합 수지 경화를위한 오토 클레이브의 사용에 대한 광범위하게 기록 된 결점에서 벗어나야 할 필요성은 특히 최근 항공 우주 분야 내에서 오토 클레이브 (OOA) 방법 및 재료에 대한 초점이 증가한 것으로 나타났다. 현재까지, 대부분의 OOA 수지 시스템은 필요한 재료 특성을 경화 및 달성하기 위해 어떤 형태의 대류 오븐을 사용합니다. 이러한 접근 방식의 환상은 이것이 원하는 램프 속도와 경화 온도가 컨트롤러에 프로그래밍되고 프로세스가 완료되는 '맞춤 및 잊어 버림'기술이라는 것입니다.

많은 엔지니어들이 일반적으로 부품 아래 또는 열이 발생하기 어려운 열전대에서 제어하며,이 판독 값은 기온, 재료 표면의 온도 및 부품 두께 전체의 온도와 현저히 다른 경향이 있습니다. 부품에서이 래깅 열전대의 최종 체류 온도는 의도 된 경화 온도에 도달 할 수 있지만, 부품에 노출 된 가열 속도는 프로그래밍 된 가열 속도와 크게 다른 경향이 있습니다. 이러한 편차는 수지 흐름 시간이 지나치게 / 불충분하여 건조 라미네이트로 이어 지거나 경화 온도에서 너무 / 불충분 한 시간이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 시스템에 내장 된 부품 자재 / 질량, 공구 자재 / 질량 및 포장 배치 및 오프셋을 기반으로 경화 일정을 조정하는 경우가 많습니다. 이것이 좋은 치료법을 달성하기 위해 완벽하게 수용 가능한 수단이지만, 오프셋을 설정하는 데 개발 기간이 걸릴 수 있습니다.

적외선 (IR) 경화는 에너지를 사용하여 대상 부품을 직접 가열하고 에너지 비 효율성을 제한하는 광범위한 재료를 빠르고 정확하게 가열하는 능력을 보여주었습니다. IR 경화는 공정의 파라미터를 설정하기 위해 초기에 약간의 작업이 필요하지만, 이는 위에서 제안 된 대류 경화의 정확한 제어와 다르지 않다는 가설을 세웠다. 따라서이 연구는 OOA 탄소 섬유 / 에폭시 라미네이트의 경화에서 대류와 IR의 사용을 비교하고자했습니다. 흥미롭게도 IR 경화는 재료에 도달 할 때 에너지 전달의 진동 특성으로 인해 라미네이트에서 다공성을 제거 할 수있는 향상된 기능을 제공한다고 오랫동안 알려져 왔지만, 이것은 초기 조사의 범위에 포함되지 않습니다. 이 연구의 범위는 결과 재료 특성에 대한 초기 데이터를 구축하기 위해 두 가지 경화 방법에 대한 비교를 시작하는 것입니다. 이것은 철저한 테스트 일정이 아니라는 것을 처음부터 이해했습니다.

평가 기준 선택

두 가지 경화 방법으로 인한 물리적 특성을 평가하기 위해 다양한 방법을 사용할 수 있지만 가열의 주요 기능은 폴리머 가교를 시작하는 것이므로 수지가 지배하는 특성에 대한 테스트에 집중하는 것이 합리적입니다. 결과적으로, 동적 기계적 분석 (DMA) 및 굴곡 시험은 재료를 물리적으로 시험하는 1 차 방법에서 결과를 치료 동안 기록 된 데이터에 대한 후속 비교와 함께 선택 하였다. DMA 시험은 중합체의 유리 전이 온도 (Tg)를 잘 이해하고 유사한 Tg는 유사한 정도의 경화를 나타낼 것이다. 굽힘 시험은 시편에 인장, 압축 및 전단력을 유도하는 간단한 방법으로 선택되었으며 경화가 다중 모드 하중에 기여하는지 여부를 나타냅니다. 복합재에서 매트릭스 평가 시험의 대부분은 어느 정도 주관적이며 시험 결과와 비교하여 완전히 정량화 할 수 없으므로, 방법의 유사성은 비교가 이루어질 수있는 주요 수단입니다.

방법

제안 된 시험 경로는 IR 경화 대 대류 경화와 그에 따른 재료 특성의 비교에 대한 표시를 제공합니다. 이 방법은 기본적인 비교만을 제공 할 뿐이며, 처음부터 분석이 포괄적이지 않고 단지 정보에 근거한 논의가 시작될 수있는 수단이라는 것을 이해했습니다. 수행 된 방법은 다음과 같습니다.

1. 2 개의 탄소 섬유 / 에폭시 패널 합판
2. IR을 사용하여 하나의 패널 치료
3. 대류 열을 사용하여 하나의 패널 치료
4. 워터 제트 컷 표본
5. 동적 기계 분석 (DMA) 테스트 수행
6. 굴곡 테스트 수행
7. 결과 분석

라미네이트 준비

정 자국이 나란히 나게하는 다듬질

물리적 시험에는 편평한 시편이 필요하기 때문에, 방법과 동일한 도구를 사용하여 평판을 제조했습니다. 12mm 두께의 인바 플레이트는 항공 우주 산업에서 사용되는 재료를 복제하기 위해 테스트에 사용되었습니다. 그림 2.1는 라미네이팅 전의 인바 툴링을 보여줍니다.

자재

이 연구는 대류 경화와 비교할 때 IR 경화의 사용을 분석하려고했습니다.

이 연구의 목적은 IR 경화가 대류 가열과 비교할 때 고가의 복합재 가공에서 잠재적 인 개선을 제공 할 수 있음을 증명하는 것입니다. 오토 클레이브 외 (OOA) 프리 프레 그는이 혜택을 가장 많이 활용할 수있는 응용 프로그램으로 지정되었습니다.

표 2.1에 강조된 바와 같이, 테스트 프로그램에 사용될 잠재적 재료로 다수의 일반적인 OOA 프리프 레그가 선정되었습니다.이 표는 전체가 아니지만 OOA에 사용할 수있는 고온 경화 프리프 레그 샘플을 보여줍니다. 신청.

표 2.1 – 라미네이트의 잠재적 OOA 프리프 레그

제조업 자	프로덕트	최대 경화 온도 ° C
Tencate	E760	180
Tencate	E750	180
PRF	RP549	159
구릿	SE200	195
시텍	MTM 44-1	180

OOA 응용 프로그램에는 여러 개의 120 ° C 경화 프리프 레그 시스템을 사용할 수 있지만 180 ° C에서 경화되는 즉시 사용 가능한 프리프 레그 시스템의 수가 크게 줄어 듭니다. 이러한 프리 프레 그는 항공 우주 애플리케이션 용으로 예약되는 경향이 있으며 결과적으로 가용성과 최소 주문 수량이 많으므로 소규모 테스트에는 적합하지 않습니다. 180 ° C는 120 ° C보다 구성 요소를 통해 온도의 균일 성을 달성하는 데 더 어려운 온도 일 것이라는 가설을 세웠으므로,이 값에서 온도의 우수한 균일화가 입증 될 수 있다면 더 낮은 온도가 훨씬 더 직설적입니다. (실제로 120 ° C 경화는이 보고서에 설명 된 방법과 유사한 IR 가열을 사용하여 테스트되었으며 매우 정확한 것으로 입증되었습니다.)

Cytec MTM 44-1는 고성능 특성과 일반적인 항공 우주 응용 분야로 인해이 프로젝트의 프리프 레그로 선정되었습니다. 또한 Cytec은 Kemfast PASS를 통해 프로젝트에 샘플 재료를 제공했으며 Ceramicx는이 관대함에 감사합니다. 프리 프레 그는 285g / m의 능직으로 공급되었습니다.².

레이 업 및 디 벌킹

제안 된 라미네이트에 대한 각 플라이를 250mm x 130mm로 절단 절단하고 공구 위에 놓았다.

2 플라이는 처음에 공구 위에 놓인 다음 30 분 디 벌크가 발생했습니다. 5 추가 플라이를 배치 한 다음 30 분 디 벌크를 수행했습니다. 이어서 나머지 7 플라이를 내려 놓고 (평형 라미네이트를 유지하기 위해 뒤집어 짐) 최종 배깅 및 경화 전에 최종 30 분 디 벌크를 수행 하였다.

포장 배치

진공 배깅 순서는 IR 경화의 효율을 최대화하기 위해 정의되었다. IR은 방향성 에너지이기 때문에 열원과 대상 물질 사이에 어떤 품목을 놓으면 손실이 발생합니다. 따라서 진공 백, 이형 필름, 필 플라이, 브리더 패브릭 등으로 인해 손실이 발생하며 실제로는 이러한 재료가 대상 수지의 절연체 역할을하는 모든 경화 방법에 해당됩니다. Ceramicx는 제조업체, 제품 색상, 온도 공차 등의 편차를 포함하여 복합재 가공에 사용되는 각 재료의 단열 효과에 대한 광범위한 데이터를 보유하고 있습니다. 따라서 레이 업은 이형 필름과 진공만으로 에지 호흡을 활용하기로 결정했습니다. 열원과 프리프 레그 사이에 백을 넣습니다. 편리하게도,이 경우 프리프 레그 제조업자는 비 천공 이형 필름도 권장하지만 항상 그런 것은 아닙니다.

프리프 레그 제조자에 의해 권장되는 바와 같이, 프리프 레그를 둘러싸는 에지 댐으로서 작용하는 이형 필름으로 피복 된 밀봉 제 테이프로 라미네이트를 밀봉 하였다. 에지 호흡 매체로서 작용하는 박리 플라이는 5mm에 의해 적층 체와 겹쳐지고 브리더 패브릭을 통해 진공 원에 연결되었다.

사용 된 재료는 다음과 같습니다.

• 진공 백 – Vac Innovation VACleaseR1.2
• 비 천공 이형 필름 – Vac Innovation VACleaseR1.2 • 브리더 패브릭 – Vac Innovation VACB4 폴리 에스테르
• 필 플라이 – 나일론
• 실란트 테이프 – Vac Innovation VACsealY-40

진공 배깅 배치는 프리프 레그 제조업체의 기술 데이터 시트에 권장 된대로 구성되었으며, 추출 내용은 그림 2.2에 나와 있습니다. 일관성을 보장하기 위해 두 방법 모두에 대해이를 반복 하였다.

치료 일정

MTM 44-1에 대한 목표 치료 일정은 표 2.2에서 확인할 수 있습니다. 권장 램프 속도는 분당 1-2 ° C입니다. 따라서 분당 1.5 ° C가이 범위의 중앙값으로 선택되었습니다.

경화 설정

IR 샘플을 경화하는 데 사용 된 설정은 그림 2.3에서 볼 수 있듯이 탄소 섬유 샘플을 통해 최적의 온도 균등화를 보장하기 위해 중공 세라믹 요소와 석영 할로겐 튜브의 조합을 활용했습니다. 이 경화 일정의 정확한 세부 사항은 Ceramicx의 지적 재산으로 유지되므로 공개되지 않습니다. 그러나 기록 된 온도의 그래픽 출력은 그림 3.1에서 볼 수 있습니다.

대류 샘플은 Ulster University의 작은 대류 오븐에서 경화되었으며 그래픽 출력은 그림 3.2에 표시됩니다. (p7)

결과

조사 중에 얻은 결과는이 섹션에 자세히 설명되어 있습니다. 3.1 섹션의 경화 공정, 3.2 섹션의 DMA (동적 기계적 분석) 및 3.3 섹션의 굴곡 테스트에 대한 결과가 제공됩니다.

치료

그림 3.1는 IR 패널과 관련된 경화 프로파일을 표시하고 그림 3.2는 컨벡션 오븐의 기록을 보여줍니다.
그림 3.3는 IR 온도 (내부 판독 값의 대략적인 평균으로 간주)를 대류 온도와 오버레이합니다. IR에 비해 열의 간접적 적용으로 인해 대류 샘플의 판독 값에 큰 차이가 있음을 분명히 알 수 있습니다.

DMA 테스트

동적 기계적 분석 (DMA) 테스트는 열과 하중을받을 때 폴리머의 특성을 규명하기 위해 정기적으로 사용됩니다.

시험은 동적 기계적 분석 (DMA)에 의해 중합체 매트릭스 복합재의 ASTM D7028-07 '유리 전이 온도 (DMA Tg)'에 따라 수행되었다. 사용 된 기계는 그림 800에서 볼 수 있듯이 TA Instruments Q3.4였습니다. 표 3.1는 TA Instruments Q800 DMA 머신에서 수행 된 주요 테스트 조건을 보여줍니다.

표 3.1 – DMA 테스트 조건

머신	TA Instruments Q800
모드	DMA 다중 주파수 – 스트레인
Test	온도 램프 / 주파수 스윕
집게	이중 캔틸레버
Amplitude	15 μm의
시간을 담그다	5 분
최종 온도	250 ° C
램프 속도	5 ° C / 분
진동수	하나의
진동수	1 Hz에서

그림 3.5는 스토리지 모듈러스 곡선 (E ')이 녹색, 손실 모듈러스가 파란색, 탄 델타가 빨간색으로 보이는 전형적인 DMA 결과의 그래픽 출력을 보여줍니다. 그런 다음 표 3.2는 Storage Modulus Onset 및 Tan Delta 피크에서 인용 된 Tg 수치와 함께 분석의 수치 출력을 표시합니다.

굴곡 시험

ASTM D3 '폴리머 매트릭스 복합 재료의 굽힘 특성에 대한 표준 시험 방법'에 따른 3 포인트 벤딩 (7264PB)은 경화 된 표본의 주요 물리적 특성을 식별하기 위해 수행되었습니다. 테스트는 Instron 5500R을 사용하여 Ulster University에서 수행되었습니다. 테스트 전 설정의 예는 그림 3.6에서 볼 수 있습니다.

대류 경화 복합 재료의 5 샘플 및 IR 경화 복합 재료의 5 샘플에서 생성 된 데이터는 응력 – 변형 곡선으로 컴파일되었으며 각각 그림 3.2 및 3.3에서 볼 수 있습니다. (p7)

분석 후, 데이터를 필터링하여 응력-변형 곡선의 직선 부분으로부터 계수를 계산했습니다. 곡선의 기울기는 150MPa와 500MPa 사이에서 추출되었습니다. 표 3.1는 두 방법 모두에 대한 계수 및 굽힘 응력을 표시합니다.

이러한 편차의 원인이 될 수있는 시편들 사이에 약간의 차이가 있었으며 4.0 섹션에서 더 자세히 논의되었다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

파손 된 시편은 그림 3.9에서 볼 수 있습니다.

토론

열 프로파일 정확도

그림 3.3에서, 물리적 특성의 차이를 초래 한 치료 일정에 현저한 차이가 있음을 알 수 있습니다. 예를 들어, 대류 샘플은 IR 샘플보다 70 분 더 긴 오븐에서 유지되었으며 총 처리 시간뿐만 아니라 FVF (Fiber volume fraction) 및 Tg와 같은 특성에도 명백한 영향을 미칩니다. 또한 대류 샘플에서 열전쌍을 공구 측면의 백에 넣고 잠재적으로 브리더에 의해 약간 절연되어 데이터보다 약간 더 높은 온도 (예 : 180 ° C)가 발생할 수 있습니다. 이는 다시 Tg와 같은 값에 영향을 줄 수 있음을 나타냅니다.

Fit & Forget 방법으로서의 대류

엔지니어들은 대류 오븐을 레진을 효과적으로 경화시킬 수있는 '적합한 기술'로 분류하는 경향이 있습니다. 이것이 어느 정도 사실이지만, 의도 된 경화 프로파일은 그림 3.3에서 볼 수 있듯이 부품이 경험 한 경화 프로파일과 동일하지 않음이 매우 분명합니다. IR 경화는 온도 제어에서 매우 우수한 정확도를 보여줍니다 라미네이트 아래 (즉 툴 위), 라미네이트 중간 및 상부 표면. 놀랍게도 이것은 빠른 셋업으로 구성 요소가 대류 오븐에서 쉽게 경화 될 수 있다는 착각을 완화시키는 데 기여합니다.

의심의 여지없이, 대류 오븐 내에서 발생하는 편차가 좁아지고 더 대표적인 경화 프로파일이 확립 될 수 있지만 IR 경화와 비교할 때 여전히 오프셋이 프로그래밍되고 상당한 지연이 발생합니다. IR 경화는 직접 가열 방식이므로 이러한 편차에 훨씬 빠르게 반응하므로 전체 처리 시간과 에너지가 줄어 듭니다.

또한 대류보다 IR을 사용하면 훨씬 빠른 가열 속도를 달성 할 수 있으며이 연구에서는 프리프 레그 제조업체의 공극 제거 권장 속도로 제한됩니다. Ceramicx는 다양한 항공 우주 툴링 재료의 가열 속도에 대한 데이터를 가지고 있으며이 수지 시스템의 권장 속도보다 훨씬 높습니다.

발열

발열 제어는 복합 재료 경화에 IR을 사용하는 데 유용한 또 다른 속성입니다. 경화 온도를 제어하기 위해 복합재 표면에 고온계를 사용할 때, 석영 할로겐 히터는 수지 발열이 권장 경화 스케줄 이상으로 경화 온도를 증가시키는 경우 전원을 빠르게 끄거나 제한 할 수 있습니다. 이는 대류 오븐으로 달성 할 수있는 온도 감소보다 훨씬 빠르지 만이 테스트에서는 그 효과를 알 수 없습니다.

수지 내용

양 패널을 경화시킨 후, 고체 이형 필름과 박리를 사용하여 가장자리 호흡을 제어하면서 양쪽 라미네이트가 동일한 방식으로 디 벌크 및 봉지 되었음에도 불구하고 대류 오븐에서 경화 된 샘플에서 너무 많은 수지가 추출되었음을 알 수있었습니다. 플라이와 브리더. 대류 오븐으로부터 생성 된 건조기 라미네이트는 경화의 가열 단계 동안 상이한 유동 특성에 기인 할 수있다. 프리프 레그 제조업체와 대화를하지는 않았지만,이 온도에서 130- 시간 동안 머무르기 전에 2 ° C로 가열 단계 동안 수지의 흐름이 중요 할 수 있습니다. 대류 오븐의 제어 불량은 두 라미네이트에서 수지를 제어하는 ​​기능을 방해하여 그림 4.1에서 볼 수있는 높은 다공성 수준

DMA 및 유리 전이 온도

IR 및 대류 샘플의 Tg 비교

IR 샘플로 얻은 평균 Tg는 대류 샘플을 사용한 175 ℃ 및 182 ℃였다. 이 실험에서 더 낮은 Tg가 불완전한 경화를 나타낼 수 있지만, IR 레이 업 내에서 측정 된 온도가 주어질 가능성은 거의 없습니다. 따라서이 차이는 대류 샘플과 관련된 오븐 경화 시간이 길어지고 그 안에있는 스파이크 온도로 인한 것이라고 확신 할 수 있습니다. 4.1 섹션에 언급 된 바와 같이, 대류 샘플의 경화 시간은 IR보다 70 분 더 길 었으며, Tg는 그 경화 온도에서의 경화 온도 및 시간에 의해 영향을받는 것으로 알려져 있으므로, 7 ° C의 차이가 명확하게 설명 될 수 있습니다. 또한 워터젯 절단과 잠재적 인 고유 수분 수준 사이의 짧은 시간이 샘플의 변화를 쉽게 설명 할 수 있습니다. 일반적으로 48- 시간 건조 절차가 표본에 사용되지만 4.3.2에 설명 된대로 이러한 샘플에 대해서는 수행되지 않았습니다.

측정 된 Tg 및 데이터 시트 Tg의 차이

MTM 44-1 데이터 시트는 E 'Onset에서 Dry Tg가 190 ° C이고 Cytec과의 논의에서이 특정 배치가 194 ° C 인 것으로 이해되었습니다. 이 실험 보고서 내에서 경화 된 샘플은 여전히 ​​기준 175 ° C보다 낮은 평균 182 ° C (IR) 및 190 ° C (대류)를 달성했습니다. 그럼에도 불구하고, 이것은 많은 요인들이 DMA 테스트 내에서 유리 전이 온도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있기 때문에 문제가되지 않는다. 18 ° C / min의 가열 속도를 제안하는 것으로 이해되는 DMA 분석을위한 Cytec 참조 SACMA SRM 94R-5 방법 –이 방법에서 사용되는 가열 속도도 이해됩니다. 따라서 시편의 컨디셔닝 부족으로 인해 주요 차이점이 발생할 수 있습니다. 이는 주로 비교 연구이므로 샘플은 이전에 언급 한대로 조정되지 않았습니다. 일반적으로 덥고 건조한 환경에서 48 시간이 걸릴 수 있으며 수분이 복합 재료의 Tg를 낮출 수 있다는 것이 널리 알려져 있습니다. 테스트 후 모든 샘플에서 질량의 작은 차이 (약 0.12 – 0.15 %)가 관찰되었으며 이것이 명시된 데이터 시트 값에서 눈에 띄는 변화가 있는지 확실하지 않습니다.

DMA 테스트 불일치

ASTM D7028에 필요한 절차에서 눈에 띄는 누락이 기록되어야하므로 10 섹션, 샘플의 '조건'에서 벗어난 것을 인식하는 것이 중요합니다. 권장되는 절차는 최대 48 시간 동안 컨디셔닝 한 다음 샘플을 방습 용기에 밀봉하는 것입니다. 이 분석의 목적은 절대 결과 대신 비교 결과를 제공하는 것이기 때문에 이것이 필요하지 않은 것으로 간주되었습니다. 샘플을 워터젯 컷하고, 손으로 건조시킨 다음, 더운 햇볕이 잘 드는 지역에서 3 시간 동안 건조시켰다. 권장되는 테스트 전후에 샘플의 무게를 측정 한 후 각 배치의 샘플을 변경 방식으로 테스트하여 주변 환경의 수분 영향이 결과에 반영되도록했습니다. 샘플 테스트 전후에 0.006g의 차이가 나타 났지만,이 변화는 48 시간 권장 컨디셔닝과 반대로 짧은 기간에 걸쳐 이루어졌습니다.

굴곡 시험

표 3.1로부터, 두 샘플 배치 사이에 모듈러스 및 강도의 차이가 있음을 알 수있다. 모듈러스는 대류 샘플에서 평균 3.8GPa만큼 높습니다. 이것은 아직 재료 공급 업체에 의해 확인되지 않았지만, 4.3 섹션에서 논의 된 바와 같이 고온에서의 시간 증가로 인한 것일 수 있습니다.

다공도 수준은 복합 재료의 성능, 특히 굴곡 시험과 같이 매트릭스 / 비축이 지배적 인 특성에 영향을 미칠 수 있음이 널리 알려져 있습니다 (사용 된 직조 재료에 의해 영향이 잠재적으로 제한 될 수 있음). 따라서, 높은 다공성 수준은 평균 57MPa의 감소로 대류 시편의 강도를 낮추는 데 기여했을 가능성이있다.

이들 모든 측면을 고려하면, 성분 가열 속도가 동일한 정확한 비교가 수행된다면 샘플들 사이의 차이는 최소화되거나 존재하지 않을 가능성이있다.

굴곡 시험 불일치

두 배치를 테스트하는 동안 대류 샘플에 대한 32의 두께 비율과 IR 샘플에 대한 30.8의 두께 비율에서 두 배치를 테스트하는 동안 지원 범위에 약간의 변화가있었습니다. 이는 IR 샘플에 대한 굴곡 강도의 작은 감소로 해석 될 수 있지만, 효과는 작고 IR 샘플에 대한 굴곡 강도는 여전히 현저하게 더 높게 유지 될 것이다. 실제로, IR 시편의 수지 함량이 높을수록 표면에 더 많은 수지 융기 부가 생겨 건조기 대류 샘플에 표시된 것보다 (버니어 캘리퍼스로) 측정 가능한 두께가 더 커질 수있었습니다. 결과적으로,이 증가 된 두께는 굽힘 강도 및 모듈러스를 약간 (스트레스 계산에서 제곱 됨) 감소시키고 대류 샘플에 매우 가깝게 만들 수있다.

결론

이 연구에서 도출 된 결론은 다음과 같습니다.

• 이 시험에서 작은 차이가 설명 될 수 있기 때문에 IR과 대류 경화 사이에서 재료 특성의 비교가 입증 될 수 있습니다.
• 대류 샘플의 Tg 및 굴곡 탄성률은 더 높지만 (7.36 ° C 및 3.72GPa의 평균), 이는 IR 샘플과 비교하여 고온에서 연장 된 시간 및 샘플 내의 잠재적 인 수분 변동으로 인한 것일 수 있습니다.
• IR 샘플의 굴곡 강도는 더 높지만 (57MPa의 평균), 이는 비교 대류 샘플에서 더 높은 공극 수준 때문일 수있다.
• IR 경화는 약 4.5mm 두께의 OOA 항공 우주 등급 탄소 섬유 라미네이트 내에서 온도를 정확하게 제어하는 ​​능력을 입증했습니다.
• 대류 오븐을 사용한 경화는 부품이 경험하는 가열 속도를 나타내지 않는 프로그래밍 된 가열 속도를 가진 적합하지 않은 방법이 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 온도 변화에 신속하게 대응할 수있는 IR의 기능은 부품 온도를 의도 한 온도에 일치시키는 기능을 크게 향상시킵니다.

책임 부인

이 정보는 Ceramicx가 현재 신뢰할 수 있다고 생각하는 기술 데이터를 기반으로합니다. 추가 지식과 경험을 얻으면 개정 될 수 있습니다. Ceramicx는 정확성, 완전성 또는 제 3 자의 사용 또는 공개 된 정보, 장치, 제품 또는 프로세스의 결과에 대해 책임을지지 않습니다.