Konvekcinio ir infraraudonųjų spindulių šildymo panaudojimo autoklave kietinant anglies pluošto kompozicijas palyginimas

Konvekcinio ir infraraudonųjų spindulių šildymo panaudojimo autoklave kietinant anglies pluošto kompozicijas palyginimas

Santrauka

Straipsnyje aprašomas sistemingo palyginimo tarp tradicinės konvekcinės krosnies ir naujojo infraraudonųjų spindulių (IR) šildymo įrenginio, kai jis naudojamas kietinant autoklavo anglies pluošto / epoksidinio laminato, palyginimus, tyrimas. Dvi aviacijos ir kosmoso klasės anglies pluošto plokštės buvo išgydytos, viena - naudojant IR kaitinimą, o kita - su konvekcine krosnele. IR kietėjimo profilis daug tiksliau laikėsi numatyto kietėjimo grafiko nei konvekcinis kietinimas, užtikrinant gerą storio temperatūros kontrolę, parodydamas, kad standartinis konvekcinės krosnies kietinimas nėra tinkamas ir pamiršimo procesas, kaip paprastai manoma. Mėginiai buvo supjaustyti vandens srove ir įvertinti naudojant dinaminę mechaninę analizę ir lenkimo bandymus, kad būtų galima palyginti fizikines savybes. Konvekciniu būdu sukietinto mėginio stiklinės temperatūros ir lenkimo modulis buvo didesnis (atitinkamai 7.36 ° C ir 3.72GPa vidurkis): siūloma, kad taip yra dėl ilgo konvekcinio metodo kietėjimo laiko (papildomos 70 minutės) ir galimas dėl drėgmės kitimo bandiniuose bandymo metu. IR mėginių lenkiamasis stipris buvo 57MPa didesnis (vidutinis) dėl aukšto konvekcinio mėginio poringumo lygio, vėlgi dėl ilgo mažo dervos klampumo laikotarpio, susijusio su prastu valdymu konvekcinėje krosnyje. IR parodė labai gerą sugebėjimą tiksliai kontroliuoti anglies pluošto kompozitų kietėjimą.

„Ceramicx“ norėtų padėkoti „Kemfast PASS“ ir „Cytec“ už suteiktą medžiagą šiam bandymui.

Įvadas

Poreikis atsisakyti plačiai užfiksuotų autoklavų naudojimo kompozicinės dervos kietinimo trūkumų pastebėjo, kad pastaraisiais metais vis daugiau dėmesio skiriama ne autoklavo (OOA) metodams ir medžiagoms, ypač aviacijos ir kosmoso sektoriuje. Iki šiol dauguma OOA dervų sistemų naudoja tam tikros formos konvekcinę krosnį kietinimui ir reikalingų medžiagų savybių pasiekimui. Tokio požiūrio iliuzija yra tai, kad tai yra „tinka ir pamiršk“ technika, kai norimas rampos greitis ir kietėjimo temperatūra užprogramuojami valdiklyje ir procesas užbaigiamas.

Daugelis inžinierių kontroliuoja atsiliekančią termoelementą, paprastai esantį po dalimi arba sunkiau šildantį plotą. Šis rodmuo paprastai skiriasi nuo oro temperatūros, medžiagos paviršiaus temperatūros ir viso detalės storio temperatūros. Nors galimoji šio atsiliekančio termoelemento palaikymo temperatūra dalyje gali pasiekti numatytą kietėjimo temperatūrą, kaitinimo sparta, kuriai veikė dalis, paprastai labai skiriasi nuo užprogramuoto šildymo greičio. Šie nukrypimai gali sukelti per didelį / nepakankamą dervos tekėjimo laiką, dėl kurio sausais sluoksniuotomis medžiagomis) arba per ilgą / nepakankamą laiką kietėjimo temperatūroje. Norint su tuo kovoti, kietėjimo grafikai dažnai sudaromi atsižvelgiant į dalis medžiagos / masės, įrankio medžiagą / masę ir į sistemą įdėtus pakavimo įtaisus bei nuokrypius. Nors tai yra visiškai priimtina priemonė gerai išgydyti, kompensuoti gali prireikti vystymosi laikotarpio.

Infraraudonųjų spindulių (IR) kietėjimas parodė sugebėjimą greitai ir tiksliai įkaitinti įvairiausias medžiagas, panaudojant energiją tiesiogiai kaitinant tikslinę dalį ir ribojant energijos neefektyvumą. Nors norint išmatuoti IR parametrus, iš pradžių reikės šiek tiek darbo, kad būtų galima nustatyti proceso parametrus, buvo iškelta hipotezė, kad tai nesiskiria nuo tikslaus konvekcinio kietėjimo valdymo, pasiūlyto aukščiau. Todėl šiuo tyrimu buvo siekiama palyginti konvekcijos ir IR naudojimą kietinant OOA anglies pluošto / epoksidinį laminatą. Įdomu tai, kad ilgą laiką buvo įtariama, kad IR kietėjimas taip pat suteikia padidintą savybę pašalinti laminato akytumą dėl energijos perdavimo virpesių pobūdžio, kai jis patenka į medžiagą, tačiau tai nėra šio pradinio tyrimo sritis. Šio tyrimo tikslas yra pradėti dviejų kietėjimo būdų palyginimus, siekiant gauti pradinius duomenis apie gaunamas medžiagos savybes. Iš pat pradžių buvo suprantama, kad tai nebus išsamus bandymų grafikas.

Vertinimo kriterijų pasirinkimas

Fizikinėms savybėms, atsirandančioms dėl šių dviejų kietėjimo būdų, įvertinti galima naudoti platų metodų spektrą, tačiau, kadangi pagrindinė kaitinimo funkcija yra inicijuoti polimero sukryžiavimą, protinga būtų sutelkti dėmesį į dervos dominuojančias savybes. Todėl pagrindiniai medžiagų fizinio bandymo metodai buvo pasirinkti dinaminė mechaninė analizė (DMA) ir lenkimo bandymai, vėliau palyginus rezultatus su duomenimis, įrašytais kietėjimo metu. DMA bandymai leidžia gerai suprasti polimerų stiklinimo temperatūrą (Tg), o panašus Tg parodytų panašų kietėjimo laipsnį. Lankstumo bandymas buvo pasirinktas kaip paprastas bandymo tempimo, gniuždymo ir šlyties jėgų indukcijos metodas, kuris parodytų, koks kietėjimas prisideda prie kelių režimų apkrovos. Dauguma kompozitų matricų įvertinimo testų yra tam tikru mastu subjektyvūs ir negali būti kiekybiškai įvertinti, palyginti su bandymo rezultatais, todėl metodo panašumas yra pagrindinė priemonė, kuria galima palyginti.

Siuntimas

Siūlomas bandymo būdas duotų nuorodą, kaip lyginti IR kietėjimą ir konvekcinį kietėjimą bei gautas medžiagos savybes. Metodas sieks tik pagrindinio palyginimo ir nuo pat pradžių buvo suprantama, kad analizė nebus išsami - tai tik priemonė, kuria galėtų prasidėti pagrįstos diskusijos. Buvo naudojamas šis metodas:

1. Laminuokite dvi anglies pluošto / epoksidinės plokštes
2. Išgydykite vieną skydą IR pagalba
3. Sukietinkite vieną skydą konvekcine šiluma
4. Vandens srove supjaustyti bandiniai
5. Atlikite dinaminės mechaninės analizės (DMA) bandymus
6. Atlikite lenkimo bandymus
7. Išanalizuokite rezultatus

Laminato paruošimas

Technologinė įranga

Kadangi fiziniams bandymams atlikti reikia plokščių pavyzdžių, plokščioji plokštė buvo pagaminta naudojant abu metodus ir naudojant tą patį įrankį. Bandymams buvo naudojama 12mm storio „Invar“ plokštė, siekiant atkartoti aviacijos ir kosmoso pramonėje naudojamas medžiagas. Paveikslėlyje 2.1 parodytas invaro įrankis prieš klojant.

Medžiaga

Šiuo tyrimu buvo siekiama išanalizuoti IR kietėjimo naudojimą lyginant su konvekciniu kietėjimu.

Šio tyrimo tikslas buvo įrodyti, kad IR kietėjimas gali padėti pagerinti vertingų kompozitų apdorojimą, palyginti su konvekciniu kaitinimu. Iš autoklavo (OOA) buvo nukreipti ikiprogramos, nes tai greičiausiai bus naudinga programai.

Kaip parodyta 2.1 lentelėje, keletas įprastų OOA išankstinių preg buvo įtraukta į sąrašą kaip potencialios medžiagos, kurios bus naudojamos bandymo programai. Ši lentelė nėra išsami, tačiau joje pateikiamas aukštesnių temperatūrų kietėjimo išankstinių preg, kurios yra OOA, pavyzdys. programos.

OOA taikymui yra prieinamos kelios 120 ° C kietėjimo preg preg sistemos, tačiau lengvai pasiekiamų preg preg sistemų kietėjimo 180 ° C skaičius yra labai sumažėjęs. Tokie išankstiniai pregai paprastai yra skirti naudoti tik kosmose ir kosmose, todėl jų prieinamumas ir mažiausi užsakymo kiekiai reiškia, kad daugelis jų netinka nedidelio masto bandymams. Buvo iškelta hipotezė, kad 180 ° C bus sudėtingesnė temperatūra norint pasiekti vienodą temperatūrą per komponentus nei 120 ° C, taigi, jei esant šiai vertei galima įrodyti gerą temperatūrų išlyginimą, žemesnė temperatūra būtų dar tiesesnė. (Iš tikrųjų nuo to laiko 120 ° C kietėjimas buvo išbandytas ir įrodytas, kad jis yra labai tikslus naudojant IR kaitinimą, panašų į šioje ataskaitoje aprašytus metodus.)

„Cytec MTM 44-1“ buvo pasirinktas kaip šio projekto preg. Dėl jo aukšto našumo ir tipiškų taikymo kosminėje erdvėje. Be to, „Cytec“ pasiūlė pavyzdinę medžiagą projektui per „Kemfast PASS“ ir „Ceramicx“ yra dėkingi už šį dosnumą. Pre-preg buvo tiekiamas virvelių pynimu, kurio greitis buvo 285g / m².

Padėties išdėstymas ir pašalinimas

Kiekvienas siūlomų laminatų sluoksnis buvo supjaustytas 250mm x 130mm ir uždėtas ant įrankio.

Iš pradžių ant įrankio buvo dedamos 2 plokštės, o po to 30 minutės atskirtos. Toliau buvo dedamos 5 plokštės, po kurių 30 minutė buvo pašalinta. Tada likę 7 sluoksniai buvo sudėti žemyn (apversti, kad būtų išlaikytas subalansuotas laminatas), o paskutinis 30 minutinis išvalymas atliekamas prieš galutinai sudedant ir kietinant.

Maišų išdėstymas

Vakuuminių maišelių seka buvo apibrėžta taip, kad būtų maksimaliai padidintas IR kietėjimo efektyvumas. Kadangi IR yra kryptinė energija, nuostoliai patiriami, kai bet kuris daiktas dedamas tarp šilumos šaltinio ir tikslinės medžiagos. Todėl nuostoliai patiriami dėl vakuuminių maišelių, plėvelių, žievelių, audinių, alsuoklių ir kt., Ir tai iš tikrųjų pasakytina apie bet kokį kietėjimo būdą, nes tokios medžiagos veikia kaip tikslinės dervos izoliatoriai. „Ceramicx“ turi daug duomenų apie kiekvienos medžiagos, naudojamos perdirbant kompozitus, izoliacinį poveikį, įskaitant gamintojo, gaminio spalvos, tolerancijos temperatūros pokyčius ir kt. Todėl buvo nuspręsta, kad klojant kraštus bus kvėpuojama tik su išleidžiama plėvele ir vakuumu. maišas vietoje šilumos šaltinio ir preg. Patogu, tokiu atveju neperforuotą plėvelę rekomenduoja ir preg preg gamintojas, tačiau taip yra ne visada.

Laminatas buvo užklijuotas sandarinimo juosta, uždengta išimamąja plėvele, veikiančia kaip krašto užtvanka, supanti preg., Kaip rekomendavo pregpreg gamintojas. Žievelės sluoksnis, veikiantis kaip kraštinė kvėpavimo terpė, sutapo su 5mm laminuotu sluoksniu ir per alsuoklio audinį buvo sujungtas su vakuumo šaltiniu.

Naudotos medžiagos buvo:

• Vakuuminis krepšys - „Vac Innovation VACleaseR1.2“
• Neperforuota plėvelė - Vac Innovation VACleaseR1.2 • Kvėpuojančiojo audinys - Vac Innovation VACB4 poliesteris
• Nuluptas sluoksnis - nailonas
• Sandarinimo juosta - „Vac Innovation VACsealY-40“

Vakuuminių maišelių išdėstymas buvo sukonstruotas taip, kaip rekomenduojama pre-preg gamintojo techniniame duomenų lape, kurio išrašą galima pamatyti 2.2 paveiksle. Tai buvo pakartota abiem metodais, kad būtų užtikrintas nuoseklumas.

Gydymo grafikas

Tikslinį MTM 44-1 išgydymo grafiką galite pamatyti 2.2 lentelėje. Galima pastebėti, kad rekomenduojamas rampos greitis yra 1 – 2 ° C per minutę. Todėl šio intervalo mediana buvo pasirinkta 1.5 ° C per minutę.

Kietėjimo sąranka

Infraraudonųjų spindulių pavyzdžių sukietėjimui naudojamas tuščiavidurių keramikos elementų ir kvarco halogeninių vamzdžių derinys, siekiant užtikrinti optimalų temperatūros išlyginimą per anglies pluošto pavyzdį, kaip parodyta 2.3 paveiksle. Tiksli šio kietėjimo grafiko informacija išlieka intelektine „Ceramicx“ nuosavybe, todėl neatskleidžiama; tačiau grafinę užrašytą temperatūros išvestį galima pamatyti 3.1 paveiksle.

Konvekcinis mėginys buvo kietinamas mažoje konvekcinėje krosnyje Ulsterio universitete, o grafiniai išėjimai pateikti 3.2 paveiksle. („p7“)

rezultatai

Tyrimo metu gauti rezultatai išsamiai aprašyti šiame skyriuje. Kietėjimo proceso rezultatai pateikiami 3.1 skyriuje, dinaminės mechaninės analizės (DMA) 3.2 skyriuje ir lenkiamųjų bandymų rezultatai 3.3 skyriuje.

kietėjimo

3.1 paveiksle yra parodytas kietėjimo profilis, susietas su IR skydeliu, o 3.2 paveiksle - įrašai iš konvekcinės krosnies.
3.3 paveiksle IR temperatūros (vidinė, laikoma apytiksliai abiejų rodmenų vidurkiu) sutapdintos su konvekcinėmis temperatūromis. Galima aiškiai pastebėti, kad dėl netiesioginio šilumos panaudojimo, palyginti su IR, konvekcinio mėginio rodmenys yra dideli.

DMA testavimas

Dinaminės mechaninės analizės (DMA) bandymai yra reguliariai naudojami apibūdinant polimerų profilį, kai jie yra veikiami šilumos ir apkrovos.

Bandymas buvo atliktas pagal ASTM D7028-07 polimerinių matricų kompozitų stiklinės pereinamosios temperatūros (DMA Tg) dinaminę mechaninę analizę (DMA). Kaip buvo parodyta 800 paveiksle, buvo naudojamas „TA Instruments Q3.4“. 3.1 lentelė pabrėžia pagrindines bandymo sąlygas, atliekamas atliekant „TA Instruments Q800 DMA Machine“.

Pav. 3.5 parodyta tipinių DMA rezultatų grafinė išvestis, kai saugojimo modulio kreivė (E ') gali būti matoma žalia spalva, praradimo modulis - mėlynai, o Tan Delta - raudona spalva. Tada 3.2 lentelėje pateikiami skaitmeniniai analizės rezultatai, Tg skaičiai pateikiami iš „Storage Modulus Onset“ ir „Tan Delta“ smailių.

Lankstumo tikrinimas

3 taško lenkimas (3PB) pagal ASTM D7264 „Standartinį kompozitinių medžiagų polimerų matricos lenkiamųjų savybių bandymo metodą“ buvo atliktas norint nustatyti pagrindines sukietėjusių bandinių fizines savybes. Bandymai buvo atlikti Ulsterio universitete, naudojant „Instron 5500R“. Sąrankos prieš bandymą pavyzdys pateiktas 3.6 paveiksle.

Duomenys, gauti iš konvekcinio kreivo kompozito 5 pavyzdžių ir iš IR sukietėjusio kompozito 5 mėginių, buvo surinkti įtempio ir deformacijos kreivėje ir juos galima pamatyti atitinkamai 3.2 ir 3.3 paveiksluose. („p7“)

Atlikus analizę, duomenys buvo filtruojami, kad būtų galima apskaičiuoti moduliavimo koeficientą pagal tiesinę įtampos ir deformacijos kreivės dalį. Kreivės nuolydis buvo išgautas tarp 150MPa ir 500MPa. 3.1 lentelėje pateikiami abiejų metodų moduliniai ir lankstieji įtempiai.

Svarbu pažymėti, kad tarp pavyzdžių buvo nedidelių skirtumų, kurie greičiausiai buvo šių nukrypimų priežastis ir kurie išsamiau aptariami 4.0 skyriuje.

Sudaužytus pavyzdžius galima pamatyti 3.9 paveiksle.

Diskusija

Šilumos profilio tikslumas

Iš 3.3 paveikslo matyti, kad gydymo metu buvo pastebimų skirtumų, kurie neabejotinai lėmė fizinių savybių skirtumus. Pavyzdžiui, konvekcinis mėginys 70 krosnyje liko ilgiau nei IR mėginys ir turi akivaizdų poveikį ne tik visam apdorojimo laikui, bet ir tokioms savybėms, kaip pluošto tūrio frakcija (FVF) ir Tg. Be to, konvekciniame pavyzdyje termoelementas buvo įdėtas į maišą įrankio šone ir gali būti šiek tiek izoliuotas alsuokliu, todėl šiek tiek ilgiau nei duomenys gali patirti aukštesnę temperatūrą (pvz., Esant 180 ° C). rodo - vėl tai gali įtakoti tokias vertes kaip Tg.

Konvekcija kaip „Fit & Forget“ metodas

Inžinieriai linkę konvekcines krosneles žymėti kaip „tinka ir pamiršk“ technologiją, kurioje bet kokia derva galėtų būti veiksmingai išgydoma. Nors tai iš dalies teisinga, labai akivaizdu, kad numatytas kietėjimo profilis nėra tas pats, kaip kietėjimo profilis, kurį patiria dalis, kaip matyti iš 3.3 paveikslo. IR kietėjimas parodė labai gerą temperatūrų reguliavimo tikslumą. po laminatu (ty ant įrankio), laminato viduryje ir viršutiniame paviršiuje. Įspūdinga, kad tai buvo padaryta greitai sumontavus ir neabejotinai prisidedant prie iliuzijos, kad kompozicinius komponentus galima lengvai išgydyti konvekcinėje krosnyje, atskyrimo.

Neabejotina, kad konvekcinėje krosnyje patiriami skirtumai gali būti sumažinti ir nustatyti reprezentatyvesnį kietėjimo profilį, tačiau vis tiek bus užprogramuotų poslinkių ir dideli atsilikimai, palyginti su kietėjimu IR srityje. IR kietėjimas reaguoja į šiuos pokyčius daug greičiau, nes tai yra tiesioginis kaitinimo būdas, taigi sutrumpėja bendras apdorojimo laikas ir sunaudojama energija.

Taip pat svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad infraraudonųjų spindulių pagalba būtų galima pasiekti žymiai greitesnį įkaitimo greitį nei su konvekcija, ir šiame tyrime juos riboja rekomenduojamas pregipro gamintojo pašalinamas tuštumas. „Ceramicx“ turi duomenų apie įvairių orlaivių ir kosminių prietaisų įkaitimo laipsnius ir yra didesnio laipsnio, nei rekomenduojama šios dervos sistemai.

Egzoterma

Egzotermos valdymas yra dar vienas potencialiai naudingas IR naudojimo atributas kietinantis kompozicijas požymis. Kai kompozito paviršiuje kietėjimo temperatūrai kontroliuoti naudojami pirometrai, kvarco halogeniniai šildytuvai gali greitai išsijungti arba apriboti galią, jei derva egzotermiškai padidina kietėjimo temperatūrą, viršijančią rekomenduojamą kietėjimo grafiką. Tai būtų daug greičiau nei bet koks temperatūros sumažėjimas, kurį būtų galima pasiekti konvekcinėje krosnyje, tačiau šio bandymo poveikis nežinomas.

Dervos turinys

Po abiejų plokščių sukietėjimo buvo galima aiškiai pastebėti, kad iš konvekcinėje krosnyje kietinto mėginio buvo pritraukta per daug dervos, nepaisant to, kad abu laminatai buvo išpjaustyti ir sukrauti tokiu pačiu būdu, su kieta atpalaiduojančia plėvele ir kontroliuojamu kraštų kvėpavimu, naudojant žievelę. -puoselėti ir kvėpuoti. Dėl konvekcinės krosnies gaunamas džiovintuvo sluoksnis greičiausiai skiriasi dėl srauto charakteristikų kietėjimo įkaitimo metu. Nors pokalbiai su preg preg gamintoju nebuvo užmegzti, tikėtina, kad dervos srautas yra kritinis kaitinimo fazės metu iki 130 ° C, prieš laikantis 2 valandos šioje temperatūroje. Prastas konvekcinės krosnies valdymas trukdė valdyti dervą abiejuose laminatuose ir dėl to padidėjo akytumas, kaip parodyta 4.1 paveiksle.

DMA ir stiklo perėjimo temperatūra

Tg palyginimas IR ir konvekcijos mėginiuose

Vidutinis Tg, gautas naudojant IR pavyzdžius, buvo 175 ° C ir 182 ° C su konvekciniais mėginiais. Nors mažesnis Tg šiame eksperimente gali reikšti nevisišką sukietėjimą, labai tikėtina, kad atsižvelgiant į išmatuotą IR spinduliuotės temperatūrą. Todėl galima užtikrintai teigti, kad šį skirtumą lemia pailgėjęs krosnies kietėjimo laikas, susijęs su konvekciniu pavyzdžiu, ir smailėjanti temperatūra jame. Kaip pažymėta 4.1 skyriuje, konvekcijos mėginio kietėjimo laikas buvo 70 minutėmis ilgesnis nei IR, ir yra žinoma, kad Tg turi įtakos kietėjimo temperatūra ir laikas toje kietėjimo temperatūroje, todėl 7 ° C skirtumą galima aiškiai atsižvelgti. Be to, trumpas laikas nuo vandens srovės pjovimo iki galimo būdingo drėgmės lygio galėtų lengvai lemti mėginių kitimą. Paprastai bandiniams būtų taikoma 48 valandos džiovinimo procedūra, tačiau šiems mėginiams to nebuvo imamasi, kaip aprašyta 4.3.2.

Išmatuoto Tg ir duomenų lapo Tg skirtumas

MTM 44-1 duomenų lape nustatyta, kad sausas Tg E 'Onset yra 190 ° C, o po diskusijų su Cytec, ši partija buvo suprantama kaip 194 ° C. Mėginių, išgydytų šioje eksperimentinėje ataskaitoje, vidurkis 175 ° C (IR) ir 182 ° C (konvekcija) buvo vis dar mažesnis už pamatinį 190 ° C. Nepaisant to, tai nėra suvokiama kaip problema, nes žinoma, kad atliekant DMA bandymą stiklo pereinamosios temperatūros įtaką daro daugelis veiksnių. Suprantama, kad DMA analizei skirtas „Cytec“ pamatinis SACMA SRM 18R-94 metodas, kuris suprantamas kaip siūlantis kaitinimo greitį 5 ° C / min - kaitinimo greitis taip pat naudojamas šiame metode. Todėl pirminiai skirtumai galėjo atsirasti dėl to, kad pavyzdžiai nebuvo kondicionuojami. Mėginiai nebuvo kondicionuojami, kaip minėta anksčiau, nes tai visų pirma yra lyginamasis tyrimas. Paprastai tai gali trukti 48 valandas karštoje, sausoje aplinkoje ir yra plačiai žinoma, kad drėgmė gali sumažinti kompozicijų Tg. Atlikus bandymą, visuose mėginiuose buvo pastebėtas nedidelis masės skirtumas (maždaug 0.12 - 0.15%) ir neaišku, ar tai turėtų tokį pastebimą pokytį nuo nurodytos duomenų lapo vertės.

DMA testavimo neatitikimai

Reikėtų atkreipti dėmesį į visus reikšmingus ASTM D7028 procedūros trūkumus, todėl svarbu pripažinti nukrypimą nuo 10 skyriaus „Mėginių paruošimas“. Rekomenduojama procedūra laikyti ne ilgiau kaip 48 valandas, tada mėginiai uždaromi į drėgmei atsparų indą. Kadangi šios analizės tikslas buvo pateikti palyginamuosius, o ne absoliučius rezultatus, tai nebuvo laikoma būtina. Mėginiai buvo supjaustyti vandens srove, išdžiovinti rankomis, o po to 3 valandoms jiems leista išdžiūti karštoje, saulėtoje vietoje. Mėginiai buvo sveriami prieš ir po bandymų, kaip rekomenduojama, tada kiekvienos partijos mėginys buvo tiriamas keičiantis, kad rezultatuose būtų dalijamasi drėgmės iš supančios aplinkos poveikiu. Buvo pastebėtas 0.006g skirtumas prieš ir po mėginių tyrimo, tačiau šis pokytis buvo atliktas per trumpą laiką, priešingai nei rekomenduojama 48 valandomis.

Lankstumo tikrinimas

Iš 3.1 lentelės matyti, kad abiejose mėginių partijose yra skirtumų tarp modulio ir stiprumo. Konvekciniuose pavyzdžiuose modulis yra didesnis vidutiniškai 3.8GPa. Nors tai dar nepatvirtinta su medžiagų tiekėju, greičiausiai dėl padidėjusio laiko aukštoje temperatūroje, kaip aptarta 4.3 skyriuje.

Visuotinai žinoma, kad poringumas gali turėti reikšmingos įtakos kompozitinių medžiagų eksploatacinėms savybėms, ypač toms savybėms, kurios dominuoja matricoje / ne ašyje, tokioms kaip lenkimo bandymai (nors poveikį potencialiai gali apriboti naudojama audinio medžiaga). Todėl tikėtina, kad didesnis akytumo lygis sumažino konvekcinių bandinių stiprumą ir vidutiniškai sumažina 57MPa.

Atsižvelgiant į visus šiuos aspektus, skirtumai tarp mėginių greičiausiai bus maži arba jų visai nebus, jei būtų atliktas tikslus palyginimas, kai komponentų kaitinimo greičiai yra vienodi.

Lanksčiųjų bandymų neatitikimai

Testuojant abi partijas, palaikymo diapazonas šiek tiek pakito: konvektyvinių mėginių 32 patikros ir storio santykis buvo didesnis nei 30.8 IR pavyzdžių. Tai reikštų, kad IR mėginių lenkimo stiprumas šiek tiek sumažės, tačiau poveikis yra mažas, o IR mėginių lenkimo stiprumas vis tiek išliktų žymiai didesnis. Iš tiesų, didesnis IR dervos kiekis dervos lėmė, kad ant paviršiaus buvo daugiau dervos keterų, todėl išmatuotas storis (su Vernier apkabais) gali būti didesnis nei tas, kuris nurodytas sausesnės konvekcijos pavyzdžiuose. Dėl to padidėjęs storis gali šiek tiek sumažinti lenkimo stiprį ir modulį (nes apskaičiuojant įtempį jis yra kvadratas) ir priartinti jį prie konvektyviųjų pavyzdžių.

Išvados

Iš šio tyrimo padarytos išvados:

• Galima įrodyti, kad IR ir konvekcinio kietėjimo savybės palyginamos, nes galima atsižvelgti į nedidelius šio bandymo skirtumus:
• Nors konvekcinių bandinių Tg ir lanksčioji moduliai yra didesni (7.36 ° C ir 3.72GPa vidurkis), tai greičiausiai lemia ilgesnis laikas padidintoje temperatūroje, palyginti su IR pavyzdžiu, ir potencialūs drėgmės pokyčiai mėginiuose.
• Nors IR mėginių lenkimo stipris yra didesnis (57MPa vidurkis), tai greičiausiai lemia didesnis lyginamųjų konvekcijos mėginių tuštumos lygis.
• IR kietėjimas parodė sugebėjimą tiksliai kontroliuoti maždaug 4.5mm storio OOA kosminės aviacijos anglies pluošto laminato temperatūrą.
• Įrodyta, kad kietinimas naudojant konvekcinę krosnį nėra tinkamas ir užmirštamas metodas, kai užprogramuoti šildymo greičiai neatspindi to, koks yra kaitinimo greitis, kurį patiria dalis. IR gebėjimas greitai reaguoti į temperatūros pokyčius užtikrina žymiai padidintą sugebėjimą suderinti dalies temperatūrą su numatyta temperatūra.

Atsakomybės neigimas

Ši informacija yra pagrįsta techniniais duomenimis, kuriuos „Ceramicx“ tiki šiuo metu patikimais. Tai gali būti peržiūrėta, nes įgyjama papildomų žinių ir patirties. „Ceramicx“ neatsako už atskleistos informacijos, prietaisų, gaminių ar procesų tikslumą, išsamumą ar trečiųjų šalių panaudojimą ar rezultatus.