Medición de las propiedades mecánicas de laminados compuestos de polímeros de refuerzo de fibra de vidrio obtenidos mediante diferentes procesos de fabricación

Resumen

Este artículo describe un proceso de fabricación de laminados compuestos de matriz polimérica reforzada con fibra obtenidos mediante el método de colocación manual húmeda / bolsa de vacío.

Resumen

El proceso tradicional de laminado manual húmedo (WL) se ha aplicado ampliamente en la fabricación de laminados compuestos de fibra. Sin embargo, debido a la insuficiencia en la presión de formación, la fracción de masa de la fibra se reduce y muchas burbujas de aire quedan atrapadas en el interior, lo que da como resultado laminados de baja calidad (baja rigidez y resistencia). El proceso de colocación manual húmeda / bolsa de vacío (WLVB) para la fabricación de laminados compuestos se basa en el proceso tradicional de colocación manual húmeda, utilizando una bolsa de vacío para eliminar las burbujas de aire y proporcionar presión, y luego llevar a cabo el proceso de calentamiento y curado.

En comparación con el proceso tradicional de laminado manual, los laminados fabricados por el proceso WLVB muestran propiedades mecánicas superiores, incluida una mejor resistencia y rigidez, una fracción de volumen de fibra más alta y una fracción de volumen vacío más baja, que son todos beneficios para los laminados compuestos. Este proceso es completamente manual y está muy influenciado por las habilidades del personal de preparación. Por lo tanto, los productos son propensos a defectos como vacíos y espesores desiguales, lo que conduce a cualidades y propiedades mecánicas inestables del laminado. Por lo tanto, es necesario describir con precisión el proceso WLVB, controlar con precisión los pasos y cuantificar las proporciones de material, para garantizar las propiedades mecánicas de los laminados.

Este artículo describe el meticuloso proceso del proceso WLVB para preparar laminados compuestos de refuerzo de fibra de vidrio (GFRP) tejidos con patrones lisos. El contenido de volumen de fibra de los laminados se calculó utilizando el método de la fórmula, y los resultados calculados mostraron que el contenido de volumen de fibra de los laminados WL fue de 42,04%, mientras que el de los laminados WLVB fue de 57,82%, aumentando en 15,78%. Las propiedades mecánicas de los laminados se caracterizaron mediante ensayos de tracción e impacto. Los resultados experimentales revelaron que con el proceso WLVB, la resistencia y el módulo de los laminados aumentaron en un 17,4% y 16,35%, respectivamente, y la energía específica absorbida se incrementó en un 19,48%.

Introducción

El compuesto de polímero reforzado con fibra (FRP) es un tipo de material de alta resistencia fabricado mezclando refuerzo de fibra y matrices poliméricas ^1,2,3. Es ampliamente utilizado en las industrias aeroespacial ^4,5,6, construcción^7,8, automotriz 9 y marina^10,11 debido a su baja densidad^, alta rigidez y resistencia específicas, propiedades de fatiga....

Protocolo

1. Preparación del material

1. Corta ocho piezas de tela tejida de fibra de vidrio de 300 mm x 300 mm con unas tijeras. Pega primero el corte con cinta adhesiva para evitar que los filamentos de fibra se caigan.
   NOTA: Use una máscara y guantes para evitar pinchazos en los dedos e inhalación de filamentos al cortar la tela. No solo la tela de fibra de vidrio tejida, sino también la tela unidireccional y otros tipos de fibra, como la fibra de carbono y la fibra de aramida, también están disponibles.
2. Pesar 260 g de resina epoxi y 78 g de endurecedor de acuerdo con la proporción de masa de 10:3.
   NOTA: Se recomienda que la proporción....

Resultados

La Tabla 1 muestra la fracción de volumen de fibra, el espesor promedio y el proceso de fabricación de las muestras. El G8-WLVB y el G8-WL representan los laminados que consisten en tela de vidrio de 8 capas fabricada mediante laminado manual húmedo con y sin el proceso de bolsa de vacío, respectivamente. Obviamente, con la asistencia de la bolsa de vacío, los laminados tienen un aumento del 15,78% en la fracción de volumen de fibra, así como una reducción del 16,27% en el espesor medio.

Discusión

Este artículo se centra en los dos procesos de fabricación diferentes para el método de laminado manual con bajo costo. Por lo tanto, se seleccionaron dos procesos de fabricación para describirlos cuidadosamente en este artículo, que son más simples, más fáciles de dominar, de menor costo de inversión y adecuados para la producción con modificación de materiales en laboratorios y fábricas a pequeña escala. Durante el curado de laminados, la alta presión de consolidación juega un papel importante en la fabricación de lami.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
tejido transpirable	Easy composites	BR180
máquina de ensayo de impacto de caída de peso	Instron	9340
Matriz epoxi	Axson Technologies	5015/5015
fibra de vidrio	Weihai Guangwei Composites	W-9311
película de liberación no porosa	Easy composites	R240
Pelable ply& nbsp;	Sino Composite	CVP200
	Easy composites	R120-P3
Máquina de ensayo	ZwickRoell	de 250 kN
	Easy composites	GVB200

Película liberada perforada Película al vacío