Name: Ímã assistida fabricação composta: Uma nova técnica flexível para alcançar a consolidação de alta pressão em vácuo processos de saco/Lay-Up (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: Aprenda a técnica MACM para fabricação de laminados compostos de alta qualidade usando ímãs de neodímio e resina epóxi. Este método de baixo custo aplica pressão de consolidação elevada durante a cura a vácuo.

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Os autores agradecer a oficina de AME na Universidade de Oklahoma para ajudar a fazer o molde e a afinação de fabricação e os membros do composto Manufacturing Research Laboratory, DRS Yousef K. Hamidi, M. Akif Yalcinkaya e Jacob Anderson para útil discussões.

Atenção: Por favor consulte todas as fichas de dados de segurança (MSDS) antes do uso. Use equipamento de proteção individual (óculos de segurança, luvas, jaleco, calças completos e sapatos fechados).
1. materiais
<ol><li>Corte 6 lonas de 20,3 cm х 15,2 cm, tecido de vidro weave liso com um cortador giratório tela. Nota: O tecido de tafetá pode ser substituído por outros tipos de tecido, incluindo tapetes de não-tecidos, aleatórios. Fibras de carbono também pode ser usadas neste método.</li>
	<li>Prepare o sistema de resina pela primeira pesagem da resina de cola epoxy, INF (40g), em um equilíbrio de tarada e em seguida, adicionando o endurecedor, INF (10,96 g), usando uma relação de peso de 100 para 27,4. Agitar a mistura de resina/endurecedor (em 37 rad s-1) até totalmente dispersão é atingida (por 5 min). Nota: (1) o tipo de resina pode ser substituído com qualquer tipo de resina adequada para processos de saco de vácuo molhado percebê-lo. (2) a seleção do rácio de resina-para-endurecedor epóxi é dependente da combinação de resina e endurecedor. (3) a seleção do peso da mistura de resina/endurecedor depende da fração de volume de fibra desejado da peça acabada e a quantidade de resíduos esperada como a quantidade de resina com hemorragia, permanecendo a resina na escova, etc. Tendo em conta o peso das 6-telas de tecido a ser cerca de 34 g, a resina a proporção de fibra de 60 a 40, em peso, foi escolhido.</li>
	<li>Desgaseifica a resina (aproximadamente 15 min) na armadilha da resina para remover todo o ar aprisionado formado durante a mistura da resina epóxi e endurecedor.</li>
</ol>2. composto usando pressão magnética num saco de vácuo molhado percebê-lo processo de fabricação
Nota: A Figura 1 mostra um esquema simplificado da preparação do composto lay-up e aplicando pressão magnética, que é descrita nas seções 2.1-2.15.
<ol><li>Prepare todo o material necessário para o experimento:<ol>
<li>Coloque 25 N52 neodímio-ferro-boro (NdFeB) ímãs permanentes (2,54 cm comprimento, 2,54 cm de largura e 1,27 cm de espessura), magnetizados através de sua espessura, sobre uma placa de topo aço de 4,76 mm de espessura. Organize os ímãs em 5 × 5 configuração quadrada em alternância de polaridade. Durante o arranjo e colocação de ímãs permanentes, deve-se tomar cuidado como há um risco de lesão.</li>
		<li>Coloque um 0.3 mm de espessura epíplon placa de alumínio (20,3 х 15,2 cm2) pré-revestido com desmoldante PTFE exatamente no meio de uma película perfurada (26,7 х 21,6 cm2).</li>
		<li>Use 12,7 mm largo poliéster a fita do perímetro do redanho da placa para o filme de lançamento.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Lugar uma fita larga brega de 12,7 mm em torno da periferia de uma área de2 43,2 × 27,9 cm na superfície de uma 6.35 mm de espessura, 61.0 × 61.0 cm2, placa de ferramenta de aço inferior.</li>
	<li>Antes da colocação do tecido, aplique uma camada de resina na placa de ferramenta, coberta por uma camada de película de fibra de vidro revestida com PTFE não porosas (76 µm de espessura). Aplique bastante resina para saturar a primeira dobra do tecido.</li>
	<li>Coloque a primeira camada de tecido e em seguida, com um rolo, pressione e esprema o excesso de resina.</li>
	<li>Sature completamente a cama de fibra derramando uma pequena quantidade de resina adicional no topo da tela e então, espalhando uniformemente sobre toda a área com rodos.</li>
	<li>Repita as etapas de 2.4 e 2.5 para todas as telas (6-ply neste caso). Certifique-se de que todas as telas são totalmente saturadas com resina e que aproximadamente a mesma quantidade de resina (~8.5 g) é usada para cada dobra.</li>
	<li>Coloque a placa de epíplon, anexada para a película perfurada, em cima da pré-forma de fibra, seguida por uma camada de fita de poliéster largura 0,5 polegadas em torno do perímetro do filme lançamento.</li>
	<li>Insira dois pedaços de pano de respiro/sangrador para a pré-forma de fibra e coloque a parte inferior da válvula vácuo fechamento de torção sobre o pano de respiro. Certifique-se de que a válvula está localizada longe da pré-forma saturada para proteger a válvula do contato com o excesso de resina.</li>
	<li>Retire a película protectora da fita brega e coloque o saco de vácuo sobre a chapa de ferramenta enquanto pressiona-lo firmemente contra a fita para selá-lo.</li>
	<li>Conecte um lado da mangueira do aspirador para a parte superior da válvula de vácuo e do outro lado do regulador de pressão, conectado à bomba de vácuo.</li>
	<li>Colocar uma pequena fenda no saco onde está a parte inferior da válvula, insira a parte superior da válvula de vácuo no orifício e em seguida torça delicadamente é fechada para que a bolsa sob não enrugar.</li>
	<li>Ligue a bomba de vácuo até atingir uma pressão de vácuo constante de 93 kPa (13,5 psi) para remover qualquer voláteis gerados durante a cura e o excesso de resina. Certifique-se de que o sistema de vácuo é escapamento livre.</li>
	<li>Fixe as quatro bordas da ferramenta da placa de base para uma base de apoio. A placa da ferramenta inferior deve ser fixada contra movimento antes da colocação de ímãs porque a força de atração magnética pode mover e mudar a placa para cima.</li>
	<li>Permitir que o laminado curar por 45 min à temperatura ambiente e, em seguida, coloque o conjunto de ímãs (preparado na seção 2.1.1) sobre o saco de vácuo, seguido pelo aumento da temperatura da placa da ferramenta a 60 ° C, a uma taxa de rampa de ~ 5 ° C/min. Nota: (1) o ciclo de cura é dependente da resina selecionada. (2) folhas de calor de borracha de silicone são colocadas sob a placa de ferramenta para o aquecimento.</li>
	<li>Após a cura para 8 h a 60 ° C, retire o saco de vácuo e demold composto laminado. Nota: Para avaliar a melhoria da qualidade dos laminados como resultado aplicando pressão magnética, nós fabricou uma série de laminados usando um processo de saco de vácuo convencionais percebê-lo molhado sem aplicar qualquer pressão externa. A qualidade destes laminados foi comparada com aqueles feitos sob pressão magnética. Saco de vácuo, passos 2.1.2 para 2.15 foram seguidos para fabricar laminados usando convencional percebê-lo molhado, exceto para a colocação de ímãs. Para avaliar a repetibilidade de cada processo de fabricação, uma segunda estratificação foi fabricada sob condições idênticas.</li>
</ol>3. medição de pressão de compactação magnético
<ol><li>Anexe a placa superior à extremidade da célula de carga em um instrumento para ensaios mecânico.</li>
	<li>Lugar um ímã de permanente N52 neodímio-ferro-boro na placa móvel inferior, que está posicionado a uma distância suficiente (pelo menos 25 mm) longe da parte superior fixa placa no início do teste. Nota: Para medição de força magnética, placas tanto a parte superior e inferior devem ser feitas de material magnético, tais como o aço.</li>
	<li>Mova a placa inferior para cima com uma velocidade baixa de 1-2 mm/min em direção a placa superior e gravar a força magnética gerada enquanto estiver medindo o deslocamento correspondente a partir do LVDT (LVDT) a uma taxa de amostragem de 6 Hz. Nota: (1) a velocidade deste teste é essencial porque a força gerada pelos ímãs exponencialmente depende a abertura de ar no meio. (2) todas as medições magnéticas são realizadas à temperatura ambiente.</li>
	<li>Continue a acompanhar a força de compactação magnético até a superfície superior do íman toca a placa superior.</li>
	<li>Calcule a pressão de compactação magnético dividindo a força magnética pela área transversal do íman.</li>
</ol>4. resina Burn-off e análise térmica química (TGA)
<ol><li>Queimadura de resina-fora<ol>
<li>Corte três exemplares de cada estratificação para uma resina queimar-se teste de acordo com as especificações de ASTM D2584-1141.</li>
		<li>Colocar cada amostra em um cadinho de porcelana separado e observe os pesos das amostras, bem como os cadinhos.</li>
		<li>Coloque os cadinhos contendo amostras num forno, a fornalha, elevar a temperatura da fornalha a 600 ° C e deixe a resina queimar-se por cerca de 4 h.</li>
		<li>Desligue o forno, cuidadosamente Abra a porta do forno e deixe-a esfriar a temperatura ambiente antes de remover os cadinhos.</li>
		<li>Após arrefecimento, remover os cadinhos da fornalha e pesar as fibras de vidro recuperado. Nota: As fibras podem perder peso durante a queimadura-fora de resina. A quantidade de perda de peso de fibras quando eles são expostos a altas temperaturas pode ser determinada pela análise térmica química (TGA).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Análise térmica química (TGA)<ol>
<li>Medir a perda de peso de fibra em função do aumento da temperatura no ar à pressão atmosférica usando TGA. Coloque aproximadamente 30 mg da fibra em uma panela de platina e carregá-lo no dispositivo da TGA.</li>
		<li>Aumentar a temperatura de 25 ° C a 600 ° C, a uma taxa de 15 ° C/min, mantenha a temperatura para 4 h e calcular a redução percentual em peso. A porcentagem de perda de peso das fibras são contabilizados durante a fração de volume de fibra e cálculos de fração de volume vazio. Nota: De acordo com os resultados do teste TGA em 600 ° C, a perda de peso para weave liso e esteira aleatória pré-formas utilizadas neste estudo são 0,2% e 5.46%, respectivamente.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. o vazio e cálculo de fração de Volume de fibra
<ol><li>Determine a densidade da amostra composta, matriz e fibra:<ol>
<li>Use o método de suspensão42 para determinar a densidade da amostra composta em massa. Nota: Para este método, um líquido transparente e pesado com uma densidade de 2,49 g/cm3 é usado para que a amostra composta inicialmente flutua quando imerso no líquido pesado.<ol>
<li>Reduzir a densidade do líquido pesado adicionando-se 3 mL de água e misturar a solução pelo agitador magnético em 105 rad s-1 , 5 min. Repita este passo até que a amostra composta começa a suspender lentamente a mistura de água/líquido pesado.</li>
			<li>Uma vez que a densidade da solução foi ajustada para que a amostra permanece suspensa na mistura líquida e água pesada, medir a densidade da solução usando um copo de gravidade específica.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Prepare a resina livre de vazio espécimes usando a mesma cura ciclo dada em etapas 2.14 e 2.15 e em seguida, determinar a densidade das amostras de resina curada usando o mesmo procedimento como 5.1.1.1 e 5.1.1.2. Nota: A densidade de curado INF e EPON espécimes são 1,152 ± 0,003 g/cm3 e 1.171 ± 0,003 g/cm3, respectivamente.</li>
		<li>Use um picnómetro de nitrogênio43 com uma Copa de 10 cm3 para obter a densidade da fibra. Nota: A densidade do weave liso e tecidos esteira aleatórios são 2,600 ± 0,003 g/cm3 e 2.470 ± 0,004 g/cm3, respectivamente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Calcule a fração de peso da fibra e resina de acordo com ASTM D2584-1141.</li>
	<li>Calcular a fração de volume vazio e fibra seguindo procedimentos de ASTM D3171-1544 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq1.jpg">(1) <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq2.jpg">(2) <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq3.jpg">(3) onde <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq4.jpg"> é a fração de volume de resina, <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq5.jpg"> é a fração de volume de fibra, <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq6.jpg"> é a fração de volume vazio, <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq7.jpg"> é a densidade do composto, <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq8.jpg"> é a densidade da resina, <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq9.jpg"> é a densidade da fibra, <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq10.jpg"> é o amostra de peso, e <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/57254/57254eq11.jpg"> é o peso da fibra. Nota: A incerteza para o índice de volume vazio é calculada para ser ±0.21%45. Este nível de precisão é suficiente para os compósitos laminados, mesmo quando o laminado tem um teor baixo-vazio de menos de 1%.</li>
</ol>6. digitalização de imagem de microscopia eletrônica de varredura (MEV)
<ol><li>Corte dois 25,4 mm × 6,4 mm espécimes de cada estratificação e incorporá-los em um acrílico de cura rápida para a imagem latente SEM. Nota: As amostras são incorporadas tal que a superfície lateral (superfície através de--espessura) do laminado ao longo do comprimento da amostra 25,4 mm é exposto para a imagem latente.</li>
	<li>Use uma politriz para polir a superfície de amostras compostas incorporadas com tamanhos que variam de 30 a 0,04 µm do grão.</li>
	<li>Por pulverização catódica casaco aproximadamente 5 nm de ouro/paládio para a amostra preparada para fornecer uma camada condutora.</li>
	<li>Montar o espécime em um porta-amostras e colocá-lo na câmara do SEM.</li>
	<li>Definir o SEM imagem parâmetros como tensão de aceleração de 20 kV e a distância de trabalho de 25,5 mm.</li>
	<li>Capture imagens múltiplas de laminado em 35 X ou maior ampliação em vários locais. Nota: A ampliação selecionada permite a avaliação dos vazios sobre uma grande área transversal, bem como uma comparação visual da espessura do laminado. Medições precisas da espessura do laminado podem ser feitas usando estas imagens.</li>
</ol>7. caracterização das propriedades de resistência à flexão
<ol><li>Corte um conjunto de sete amostras de 12,7 mm largura de cada composto laminado para testes à flexão flexão de três pontos de acordo com ASTM D790-1546 usando uma serra de diamante-grão.</li>
	<li>Medir a largura e a espessura de cada amostra com um paquímetro.</li>
	<li>Use uma extensão para a relação de espessura de 24:1 e ajustar o período de suporte de fixação do teste flexão de três pontos. Lugar da amostra na fixação de teste flexural dobra do três-ponto montado no instrumento para ensaios mecânico.</li>
	<li>Realize o teste flexural à velocidade da cruzeta de 2 mm/min e registrar o comportamento de carga-deflexão do espécime.</li>
	<li>Repita os passos acima para todas as amostras confirmar e garantir a repetibilidade dos resultados.</li>
	<li>Uma vez terminado o experimento, calcule a resistência à flexão, bem como o módulo de flexão do espécimes39,40.</li>
</ol>

<ol><li>Amel, H., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827117307023">Introducing a novel manufacturing process for automotive structural/semi structural composite components.</a> Procedia CIRP. 66, 143-146 (2017).</li>
<li>Beardmore, P., Johnson, C. F. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0266353886900023">The potential for composites in structural automotive applications.</a> Compos Sci Technol. 26 (4), 251-281 (1986).</li>
<li>Irving, P. E., Soutis, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aIrving%2C+PE+%22Polymer+composites+in+the+aerospace+industry%22">Polymer composites in the aerospace industry</a>. , Sawston, U.K. (2015).</li>
<li>Li, Y., Li, N., Gao, J. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-013-5268-3">Tooling design and microwave curing technologies for the manufacturing of fiber-reinforced polymer composites in aerospace applications.</a> Int J Adv Manuf Technol. 70 (1-4), 591-606 (2014).</li>
<li>Mouritz, A. P., Gellert, E., Burchill, P., Challis, K. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822300001756">Review of advanced composite structures for naval ships and submarines.</a> Compos Struct. 53 (1), 21-42 (2001).</li>
<li>Davies, P., Petton, D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X98001560">An experimental study of scale effects in marine composites.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 30 (3), 267-275 (1999).</li>
<li>Pendhari, S. S., Kant, T., Desai, Y. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026382230700181X">Application of polymer composites in civil construction: A general review.</a> Compos Struct. 84 (2), 114-124 (2008).</li>
<li>Bakis, C. E., et al. <a target="_blank" href="https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%291090-0268%282002%296%3A2%2873%29">Fiber-reinforced polymer composites for construction-State-of-the-art review.</a> J Compos Construct. 6 (2), 73-87 (2002).</li>
<li>Thomas, M. M., Joseph, B., Kardos, J. L. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pc.10282/abstract">Experimental characterization of autoclave-cured glass-epoxy composite laminates: Cure cycle effects upon thickness, void content, and related phenomena.</a> Polym Compos. 18 (3), 283-299 (1997).</li>
<li>Michaud, V., Mortensen, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X0100015X">Infiltration processing of fibre reinforced composites: Governing phenomena.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 32 (8), 981-996 (2001).</li>
<li>Wood, J. R., Bader, M. G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0956714394900248">Void control for polymer-matrix composites (2): Experimental evaluation of a diffusion model for the growth and collapse of gas bubbles.</a> Compos Manuf. 5 (2), 149-158 (1994).</li>
<li>Abraham, D., Matthews, S., McIlhagger, R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X98000554">A comparison of physical properties of glass fibre epoxy composites produced by wet lay-up with autoclave consolidation and resin transfer moulding.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 29 (7), 795-801 (1998).</li>
<li>Liu, L., Zhang, B. M., Wang, D. F., Wu, Z. J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822305000437">Effects of cure cycles on void content and mechanical properties of composite laminates.</a> Compos Struct. 73 (3), 303-309 (2006).</li>
<li>Park, S. Y., Choi, W. J., Choi, H. S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822309002256">The effects of void contents on the long-term hygrothermal behaviors of glass/epoxy and GLARE laminates.</a> Compos Struct. 92 (1), 18-24 (2010).</li>
<li>Hamidi, Y. K., Aktas, L., Altan, M. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353805000254">Three-dimensional features of void morphology in resin transfer molded composites.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 65 (7), 1306-1320 (2005).</li>
<li>Pucci, M. F., Liotier, P. -J., Drapier, S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X1500192X">Capillary wicking in a fibrous reinforcement-orthotropic issues to determine the capillary pressure components.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 77, 133-141 (2015).</li>
<li>Pucci, M. F., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X17300945">Wetting and swelling property modifications of elementary flax fibres and their effects on the Liquid Composite Molding process.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 97, 31-40 (2017).</li>
<li>Jeong, H. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/002199839703100303">Effects of voids on the mechanical strength and ultrasonic attenuation of laminated composites.</a> J Compos Mater. 31 (3), 276-292 (1997).</li>
<li>Almeida, S. F. M., Neto, Z. dS. N. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0263822394900442">Effect of void content on the strength of composite laminates.</a> Compos Struct. 28 (2), 139-148 (1994).</li>
<li>Varna, J., Joffe, R., Berglund, L. A., Lundström, T. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0266353895000240">Effect of voids on failure mechanisms in RTM laminates.</a> Compos Sci Technol. 53 (2), 241-249 (1995).</li>
<li>Hagstrand, P. O., Bonjour, F., Månson, J. A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X04000740">The influence of void content on the structural flexural performance of unidirectional glass fibre reinforced polypropylene composites.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 36 (5), 705-714 (2005).</li>
<li>Mouritz, A. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/002199830003400303">Ultrasonic and interlaminar properties of highly porous composites.</a> J Compos Mater. 34 (3), 218-239 (2000).</li>
<li>Maragoni, L., Carraro, P., Peron, M., Quaresimin, M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142112316303164">Fatigue behaviour of glass/epoxy laminates in the presence of voids.</a> Int J Fatigue. 95, 18-28 (2017).</li>
<li>Chambers, A., Earl, J., Squires, C., Suhot, M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014211230600065X">The effect of voids on the flexural fatigue performance of unidirectional carbon fibre composites developed for wind turbine applications.</a> Int J Fatigue. 28 (10), 1389-1398 (2006).</li>
<li>Judd, N. C., Wright, W. <a target="_blank" href="https://scholar.google.com/scholar?cluster=18026662403035458320&hl=en&oi=scholarr">Voids and their effects on the mechanical properties of composites- an appraisal.</a> SAMPE J. 14, 10-14 (1978).</li>
<li>Ghiorse, S. <a target="_blank" href="http://adsabs.harvard.edu/abs/1993SAMPQ..24...54G">Effect of void content on the mechanical properties of carbon/epoxy laminates.</a> SAMPE Quart. 24 (2), 54-59 (1993).</li>
<li>Lambert, J., Chambers, A., Sinclair, I., Spearing, S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353811004155">3D damage characterisation and the role of voids in the fatigue of wind turbine blade materials.</a> Compos Sci Technol. 72 (2), 337-343 (2012).</li>
<li>Mesogitis, T., Skordos, A., Long, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X13003035">Uncertainty in the manufacturing of fibrous thermosetting composites: a review.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 57, 67-75 (2014).</li>
<li>Aktas, L., Hamidi, Y., Altan, M. C. <a target="_blank" href="http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=1582363">Effect of moisture on the mechanical properties of resin transfer molded composites-part I: absorption.</a> J Mater Process Manuf Sci. 10 (4), 239-254 (2002).</li>
<li>Selzer, R., Friedrich, K. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X96001546">Mechanical properties and failure behaviour of carbon fibre-reinforced polymer composites under the influence of moisture.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 28 (6), 595-604 (1997).</li>
<li>Costa, M. L., Rezende, M. C., Almeida, S. F. M. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03602550600609549">Effect of void content on the moisture absorption in polymeric composites.</a> Polym Plast Technol Eng. 45 (6), 691-698 (2006).</li>
<li>Muric-Nesic, J., Compston, P., Stachurski, Z. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X10003271">On the void reduction mechanisms in vibration assisted consolidation of fibre reinforced polymer composites.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 42 (3), 320-327 (2011).</li>
<li>Walczyk, D., Kuppers, J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X11004131">Thermal press curing of advanced thermoset composite laminate parts.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 43 (4), 635-646 (2012).</li>
<li>Khan, L. A., Mahmood, A. H., Ahmed, S., Day, R. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pc.22500/full">Effect of double vacuum bagging (DVB) in quickstep processing on the properties of 977-2A carbon/epoxy composites.</a> Polym Compos. 34 (6), 942-952 (2013).</li>
<li>Kwak, M., Robinson, P., Bismarck, A., Wise, R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X15001311">Microwave curing of carbon-epoxy composites: penetration depth and material characterisation.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 75, 18-27 (2015).</li>
<li>Agius, S., Magniez, K., Fox, B. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359836812007627">Cure behaviour and void development within rapidly cured out-of-autoclave composites.</a> Compos Part B: Eng. 47, 230-237 (2013).</li>
<li>Davies, L., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353806004015">Effect of cure cycle heat transfer rates on the physical and mechanical properties of an epoxy matrix composite.</a> Compos Sci Technol. 67 (9), 1892-1899 (2007).</li>
<li>Pishvar, M., Amirkhosravi, M., Altan, M. C. <a target="_blank" href="http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=2669649">Applying magnetic consolidation pressure during cure to improve laminate quality: a comparative analysis of wet lay-up and vacuum assisted resin transfer molding processes.</a> ASME Int Mech Eng Cong Expos Proc. , IMECE2017-72019 (2017).</li>
<li>Amirkhosravi, M., Pishvar, M., Altan, M. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X17301355">Improving laminate quality in wet lay-up/vacuum bag processes by magnet assisted composite manufacturing (MACM).</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 98, 227-237 (2017).</li>
<li>Pishvar, M., Amirkhosravi, M., Altan, M. C. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pc.24621/abstract">Magnet assisted composite manufacturing: A novel fabrication technique for high-quality composite laminates.</a> Polym Compos. , (2017).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standards/D2584.htm">ASTM D2584-11 Standard test method for ignition loss of cured reinforced resins</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2011).</li>
<li>Anderson, J. P., Altan, M. C. <a target="_blank" href="http://materialstechnology.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1476990">Properties of composite cylinders fabricated by bladder assisted composite manufacturing.</a> J Eng Mater Technol. 134 (4), 044501(2012).</li>
<li>Webb, P. A. <a target="_blank" href="http://www.anime.micrx.com/Repository/Files/Volume_and_Density_determinations_for_Particle_Technologists.pdf">Volume and density determinations for particle technologists.</a> Micromeritics Instru. Corp. 01, (2001).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standards/D3171.htm">ASTM D3171-15 Standard test methods for constituent content of composite materials</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2015).</li>
<li>Anderson, J. <a target="_blank" href="https://shareok.org/handle/11244/6072">Manufacturing and microstructural modeling of geometrically complex composite components produced by bladder assisted composite manufacturing (BACM)</a>. , Norman, OK. PhD dissertation (2013).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/D790-15.htm">ASTM D790-15, Standard test methods for flexural properties of unreinforced and reinforced plastics and electrical insulating materials</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2015).</li>
<li>Yalcinkaya, M. A., Sozer, E. M., Altan, M. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X17303184">Fabrication of high quality composite laminates by pressurized and heated-VARTM.</a> Compos Part A: App Sci Manuf. 102, 336-346 (2017).</li>
<li>Chang, T., Zhan, L., Tan, W., Li, S. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s12221-017-7384-4">Effect of autoclave pressure on interfacial properties at micro-and macro-level in polymer-matrix composite laminates.</a> Fiber Polym. 18 (8), 1614-1622 (2017).</li>
<li>Stringer, L. G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0010436189902139">Optimization of the wet lay-up/vacuum bag process for the fabrication of carbon fibre epoxy composites with high fibre fraction and low void content.</a> Composites. 20 (5), 441-452 (1989).</li>
</ol>

Os autores não têm quaisquer divulgações.

A aplicação de uma pressão alta consolidação durante a cura de um laminado composto é particularmente importante para a fabricação de uma parte composta de alta qualidade,47. Se a pressão externa não é aplicada e o laminado é curado apenas sob vácuo, a parte final conterá geralmente alto teor vazio, possivelmente superior a 5%, em volume e de regiões ricas de resina indesejáveis48. Alto conteúdo vazio, fração de volume de baixa fibra e resina zonas ricas são fatores adversamente afetar as propriedades mecânicas dos compósitos laminados. Neste trabalho, um protocolo experimental para consolidação de alta pressão durante a cura de um laminado no processo molhado do assentamento saco de vácuo é descrito29. Nesta técnica, em primeiro lugar, o assentamento composto é preparado num prato de ferramenta de fundo magnético de acordo com o processo de saco de vácuo convencionais percebê-lo molhado. Em seguida, um conjunto de ímãs permanentes, conectado a uma placa de aço magnética superior, é colocado no saco de vácuo. Neste estudo, os ímãs são aplicados ao aumentar a temperatura de percebê-lo a 60 ° C, onde a viscosidade da resina diminui significativamente. Aplicando pressão em um horário diferente, como o ponto de gelificação, podem rendimento laminados com propriedades diferentes de40,13,49. O nível de pressão magnética aplicada depende o fosso entre os ímãs e placa magnética inferior. Assim, apresentamos um procedimento para medir a pressão magnética gerado por um ímã em função do gap (i.e., espessura de percebê-lo).
Para determinar a eficácia de MACM, molhado, assentamento saco de vácuo laminados com diferentes materiais constituintes são fabricados usando seis cenários com e sem pressão de compactação magnético. Então, vamos demonstrar as etapas detalhadas para a caracterização de frações de volume vazio e fibra, microestrutura e propriedades à flexão de compósitos laminados. Para avaliar fracções de volume dos compostos constituintes, a resina-queimadura fora e métodos de suspensão são utilizados42. Os resultados apresentados mostram que usar pressão de compactação magnético significativamente aumenta a fração de volume de fibra e diminui o conteúdo vazio das partes. Além disso, para análise microestrutural de compósitos, digitalização de imagem de microscopia eletrônica de varredura (SEM) é usado e dá uma visão sobre a localização e características geométricas de vazios15. Por exemplo, a Figura 3 mostra que o uso de pressão magnética durante a cura também é benéfico na redução do tamanho e o número de vazios e, portanto, diminui a probabilidade de falha prematura de20,24. Consequentemente, estes fatores melhorar consideravelmente as propriedades flexurais dos laminados. No entanto, a eficácia do MACM é diferente dependendo do tipo de componentes de compósitos (fibra e resina).
Embora a fabricação dos laminados com este método é simples, deve ter cuidado durante o arranjo e colocação de ímãs permanentes como eles geram uma pressão muito alta (ou seja, uma pressão máxima de 0,64 MPa). A limitação desse método é que a placa de fundo ferramenta precisa ser magnético, tais como a série 400 do aço inoxidável, e deve ser corrigido contra movimento antes da colocação de ímãs, porque a força de atração magnética pode mover e mudar a placa para cima. Além disso, a pressão aplicada pelos ímãs depende da espessura do laminado. Por exemplo, NdFeB, N52-2,54 × 2,54 × 1,27 cm3 ímãs permanentes não são capazes de gerar uma consolidação de alta pressão (> 0.1 MPa) quando a espessura do assentamento composto excede 6,5 mm. Nesse caso, ímãs mais fortes precisam ser utilizados para alcançar níveis elevados de consolidação.
O método apresentado é conveniente de usar e tem a vantagem sobre autoclaves em que não exige ferramentas e equipamento caro. Embora não elucidado aqui, esse método é amplamente aplicável não só ao saco de vácuo molhado percebê-lo, mas também a outros processos de fabricação de compósitos, tais como fora-de-autoclave cura de prepregs e transferência de vácuo assistida resina do molde (VARTM). Além disso, grandes componentes compostos podem ser fabricados com relativa facilidade, deslizando os ímãs ao longo do saco de vácuo se um lubrificante adequado é usado entre os ímãs e o saco de vácuo. Além disso, para o melhor de nosso conhecimento, este é o único método que permite a aplicação de pressão local, bem como não-uniforme sobre o composto percebê-lo. Uma direção futura desse método é para fabricar peças compostas geometricamente complexas, mas em vez de colocar os ímans sobre uma placa plana, eles podem ser colocados em um molde combinado, superior.

Compósitos de polímero reforçado com fibra têm sido amplamente utilizados na automotriz1,2, aeroespacial3,4, marinho5,6e construção de7,8 indústrias por causa de suas propriedades únicas, como alta resistência específica e módulo de elasticidade, comportamento favorável de fadiga e resistência à corrosão. Atualmente, alta qualidade laminados compostos predominantemente são fabricados usando camadas de tecido pré-impregnado (prepreg) curadas em autoclave sob elevada temperatura e pressão alta consolidação de 0,27-0,69 MPa (40-100 psi)9. Um pouco baixa qualidade laminados compósitos são produzidos pelo processo de percebê-lo molhado, onde uma maior pressão de consolidação não é aplicada. Este processo é trabalhoso, não requer equipamento caro e é realizado colocando uma camada de tecido seco sobre um molde e posteriormente aplicação de resina. Na maioria das aplicações, um rolo de mão é usado para forçar o reforço de fibra de resina e esprema o excesso de resina. Esta sequência é repetida até a espessura desejada é obtida. A qualidade dos laminados produzidos por percebê-lo molhado pode ser muito melhorada aplicando uma combinação de vácuo (chamado o processo de vácuo saco molhado percebê-lo) e uma pressão adicional de consolidação em uma autoclave durante a cura. Consolidação de alta pressão durante a cura facilita o fluxo de resina, levando a um aumento da fração de volume de fibra e uma remoção de vazios10,11 , que resulta em melhoria de propriedades mecânicas. Abraham et al . 12 mostrou que weave liso de alta qualidade E-vidro laminados compósitos com uma fracção de volume de fibra alta de cerca de 64% e a fração de baixo volume vazio de 1,6% podem ser fabricados usando o saco de vácuo molhado percebê-lo quando uma pressão de consolidação de 1,2 MPa é aplicado em uma autoclave.
Vazios são um dos defeitos mais comuns que são formados durante a fabricação de laminados compósitos. Vazios que variam de alguns mícrons a vários cem microns são formados principalmente devido o ar aprisionado durante o assentamento, dissolvido umidade na resina e expulsaram voláteis durante a cura de14,13,15. Também, a dinâmica da impregnação do reforço fibroso é encontrada para ter um efeito significativo na armadilha vazio16,17. É amplamente aceito que a presença de espaços vazios em um composto laminado pode levar a uma redução substancial da força13,18,19, módulo20,21, fratura resistência22e vida de fadiga23,24 de laminados. Por exemplo, Judd e Wright25 constatou que cada aumento de 1% no conteúdo vazio (até 4%), resulta em uma queda de aproximadamente 7% nas propriedades de cisalhamento do feixe curto. Além disso, Ghiorse26 encontrou que, em compostos de carbono/epóxi, para cada aumento de 1% no conteúdo vazio, uma redução de 10% em cisalhamento interlaminar e de resistência à flexão e uma redução de 5% no módulo de flexão podem ser vistos. Além disso, espaços vazios tem efeitos adversos na rachadura iniciação e propagação, bem como a absorção de umidade27,28. É sabido que a taxa de absorção de umidade para laminados com maior conteúdo vazio é maior, e a umidade absorvida pode causar a deterioração da interface de fibra-matriz e a longo prazo inferior propriedades mecânicas29, 30,31,32. Assim, para garantir a consistência das propriedades mecânicas e alcançar a mais alta qualidade de produtos compostos, o conteúdo vazio deve ser minimizado.
Embora um composto laminado em uma autoclave de cura produz peças fiáveis e de alta qualidade, o custo do produto seria alto devido ao investimento de capital inicial e uso excessivo de energia. Além do autoclave cura, uma grande variedade de técnicas tais como transferência de vácuo assistida resina do molde (VARTM) e Quickstep processo foram desenvolvidos e utilizados para fabricar o composto estratificações da autoclave32,33, 34 , 35 , 36. no entanto, devido à ausência de uma uniforme, de alta pressão, os laminados produzidos por esses métodos muitas vezes têm propriedades mecânicas inferiores em comparação com aqueles feitos em autoclaves37. Recentemente, uma técnica nova, conhecida como composto de assistida ímã fabricação (MACM) tem sido utilizado para melhorar a qualidade dos laminados compósitos de percebê-lo molhado saco de vácuo, aplicando uma pressão de consolidação gerada por um conjunto de alta potência permanente ímãs de38,39. A aplicação desta técnica foi então estendida para produzir laminados compósitos estruturais de alta qualidade, fora uma autoclave usando ímãs permanentes de alta temperatura40.
Neste trabalho, é apresentado um protocolo para a fabricação de laminados de composto de saco de vácuo molhado percebê-lo usando a técnica MACM. MACM, ímãs permanentes de neodímio-ferro-boro são utilizados para aplicar uma pressão suficientemente alta consolidação durante a cura e assim, melhorar a qualidade dos laminados. Em primeiro lugar, a preparação de 6-ply, weave liso E-vidro/epóxi composto, percebê-lo em um prato fundo de aço é descrita. Então, a disposição dos ímãs permanentes na polaridade alternada em uma placa de aço superior é demonstrada, junto com sua colocação sobre o saco de vácuo para aplicar uma pressão de consolidação no composto a percebê-lo. Finalmente, descrevem os passos para a medição da pressão de compactação magnético, bem como os métodos utilizados para a caracterização das frações de volume vazio e fibra, microestrutura e propriedades mecânicas dos compósitos laminados. A eficácia do processo de MACM é examinada pela fabricação de laminados de saco de vácuo de percebê-lo molhado feitos sob pressão magnética e comparando suas propriedades para aqueles fabricados pelo saco de vácuo convencionais percebê-lo molhado sem ímãs. Os resultados obtidos provam a capacidade do método MACM para melhorar a qualidade geral estratificada. Este método é uma maneira simples e de baixo custo de fabricação de laminados de alta qualidade e pode ser aplicado para fabricar componentes compostos grandes e geometricamente complexos com relativa facilidade.

<table><tbody><tr><td>Fibra de vidro de tecelagem simples</td><td>Hexcel</td><td>HexForce 3733</td><td>O tipo de fibras pode ser substituído por qualquer tipo de tecido</td></tr><tr><td>Fibra de vidro de fio cortado orientado aleatoriamente</td><td>Fiberglast</td><td>248</td><td></td></tr><tr><td>TenCate EX-1522/IM7</td><td>Tencate</td><td></td><td>é um pré-impregnado de carbono/epóxi de tecelagem simples</td></tr><tr><td>PRO-SET INF-114 Infusão Epóxi</td><td>Composto Prevê</td><td>1758</td><td>O tipo de resina pode ser substituído por qualquer tipo de resina adequada para o processo de saco de vácuo de lay-up úmido</td></tr><tr><td>PRO-SET INF-211 Endurecedor de Infusão</td><td>Média Composto Envisions</td><td>1760</td><td></td></tr><tr><td>EPON 862</td><td>Hexion Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agente de cura EPIKURE 3300</td><td>Hexion Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NdFeB, N52-2,54 & 2,54 & 1,27 cm3</td><td>K& J Magnetics, Inc.</td><td>BX0X08-N52</td><td>Os ímãs podem ser substituídos por qualquer tipo, dependendo da pressão e aplicação necessárias</td></tr><tr><td>Cortador rotativo OLFA</td><td>Fibre Glast</td><td>1706-A</td><td></td></tr><tr><td>Fita aderente</td><td>De-Composites</td><td>D413Y</td><td></td></tr><tr><td>Fita de poliéster</td><td>De-Composites</td><td>D574A</td><td></td></tr><tr><td>Rodos</td><td>Fibre Glast</td><td>62-A</td><td>Qualquer tipo de rodo pode ser usado</td></tr><tr><td>Roller</td><td>De-Comp Composites</td><td>D205</td><td>Qualquer tipo de rolos pode ser usado</td></tr><tr><td>Revestido com PTFE&nbsp; folhas de tecido de fibra de vidro</td><td>McMaster-Carr Supply Company</td><td>8577K81</td><td></td></tr><tr><td>Agente de liberação de PTFE lubrificante seco</td><td>Miller-Stephenson</td><td>MS122AD</td><td></td></tr><tr><td>Filme de liberação perfurado</td> Pano de respiro <td>Fibre Glast</td><td>1787-C</td><td></td></tr><tr><td></td><td>De-Composites</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vácuo&nbsp; bolsa&nbsp; filme</td><td>Rock West Composite</td><td>WRIGHTLON 7400</td><td></td></tr><tr><td>Válvula de vácuo de alumínio twist lock</td><td>De-Composites</td><td>D401</td><td></td></tr><tr><td>Bomba de vácuo</td><td>Best Value Vacs</td><td>BVVRS1</td><td></td></tr><tr><td>Folhas de calor de borracha de silicone, adesivo de apoio</td><td>McMaster-Carr Supply Company</td><td>35765K429</td><td></td></tr><tr><td>Placa de aço da série 400, 6,35 mm de espessura</td><td></td><td></td><td>A disposição é preparado nesta placa</td></tr><tr><td>chapa de aço, 4,76 mm de espessura</td><td></td><td></td><td>Os ímãs são fixados a esta placa Chapa</td></tr><tr><td>de alumínio, 0,3 mm de espessura</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Misturador agitador de laboratório</td><td>Caframo</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Balança</td><td></td><td></td><td></td>de pesagem de laboratório</tr><tr><td>AccuPyc II 1340 picnômetro automático de gás</td><td>Micromeritics Instrument Corporation</td><td>134/00000/00</td><td></td></tr><tr><td>Copo de gravidade específica, 83.2 mL</td><td>Gardco</td><td>EW-38000-12</td><td></td></tr><tr><td>Resina de montagem fria acrílica</td><td>Struers</td><td>LevoCit</td><td></td></tr><tr><td>Moedor/polidor</td> Cadinhos de Porcelana <td>LaboSystem</td><td></td><td>Struers</td></tr><tr><td>, 30 mL</td><td>Copos de Plástico</td><td>JCT030</td><td></td>da United Scientific Supplies</tr><tr><td>, 12 Oz, transparente</td><td></td><td></td><td>É usado como copos de mistura de epóxi</td></tr></tbody></table>

Ímã assistida fabricação composta: uma nova técnica flexível para alcançar a consolidação de alta pressão em vácuo processos de saco/lay-up

Magnet Assisted Composite Manufacturing: A Flexible New Technique for Achieving High Consolidation Pressure in Vacuum Bag/Lay-Up Processes

Este trabalho demonstra um protocolo para melhorar a qualidade dos compostos laminados fabricados por processos de saco de vácuo molhado percebê-lo usando o composto assistida ímã recentemente desenvolvido técnica (MACM) de fabricação. Nesta técnica, os ímãs permanentes são utilizados para aplicar uma pressão suficientemente alta consolidação durante a fase de cura. Para aumentar a intensidade do campo magnético, e assim, para aumentar a pressão de compactação magnético, os ímãs são colocados em uma placa magnética superior. Em primeiro lugar, todo o procedimento de preparação do composto percebê-lo em um fundo magnético aço placa usando o processo de saco de vácuo convencionais percebê-lo molhado é descrito. Em segundo lugar, a colocação de um conjunto de ímãs permanentes de neodímio-ferro-boro, dispostas em alternância de polaridade, sobre o saco de vácuo é ilustrada. Em seguida, apresentam-se os procedimentos experimentais para medir as frações de volume e pressão de compactação magnética dos compostos constituintes. Finalmente, os métodos usados para caracterizar a microestrutura e propriedades mecânicas de laminados compósitos são discutidos em detalhe. Os resultados comprovam a eficácia do método MACM na melhoria da qualidade dos laminados de saco de vácuo molhado percebê-lo. Este método não requer grande investimento de capital para ferramental ou equipamento e também pode ser usado para consolidar peças geometricamente complexas compostas, colocando os ímãs em um molde superior correspondente, posicionado sobre o saco de vácuo.

Para investigar o efeito do MACM sobre a qualidade dos laminados, foram considerados vários cenários que usam tipos de tecido diferentes e sistemas de resina. A tabela 1 informa que o processo de fabricação e compostos constituintes dos laminados compostos de 6-ply, E-vidro/epóxi fabricados por seis cenários diferentes de fabricação. Nos cenários de linha de base (W-PW-INF INF-RM-W e W-RM-EPON), os laminados são fabricados por saco de vácuo molhado percebê-lo sem pressão externa. Os outros três cenários (WM-PW-INF, WM-RM-INF e WM-RM-EPON) são usados para fabricar laminados de saco de vácuo molhado percebê-lo sob pressão de compactação magnético. A qualidade destes laminados é então comparada com aqueles feitos pelos cenários de linha de base. Nos primeiros e segundo cenários, W-PW-INF e WM-PW-INF, weave liso E-vidro/INF laminados são fabricados. Nos terceiros e quarto cenários, W-RM-INF e WM-RM-INF, o tecido de tafetá é substituído com esteira aleatória, e o mesmo sistema de resina (i.e., INF) é usado. No quinto e sexto cenários, W-RM-EPON e WM-RM-EPON, o tecido é aleatório E esteira-vidro, enquanto o sistema de resina é substituído com EPON, que tem uma viscosidade moderadamente maior 766.9 mPa s comparado com 296 s mPa para resina de INF. Uma análise mais detalhada dos últimos quatro cenários pode ser encontrada em Pishvar et al . 2017 e Amirkhosravi et al 201738,39.
Figura 2a apresenta a pressão magnética gerada por NdFeB, ímã de3 N52-2,54 × 2,54 × 1,27 cm como uma função da distância entre o ímã e a placa de aço. Esta distância corresponde à espessura de percebê-lo durante a fabricação do laminado composto e assim pode ser usada para determinar a variação da pressão de compactação aplicada pelos ímãs. O baixo-relevo na Figura 2a mostra uma fotografia da montagem experimental utilizada para medir a variação da pressão magnética em função da distância. Conforme explicado na seção 3 do protocolo, o set-up consiste em duas chapas de aço paralelas (12,5 cm x 12,5 cm × 1.8 cm). A placa superior está ligada a uma 4,45 kN (1000 lb)-célula de carga. A placa inferior é montada sobre a cruzeta de um instrumento para ensaios mecânico. Usando esta configuração, a força de atração do ímã permanente colocado sobre a placa inferior é medida em função da lacuna (ou seja, a distância entre o ímã e a placa de aço superior). A linha tracejada na Figura 2a representa a pressão medida magnética (força sobre a área do ímã) através do instrumento de teste mecânico, e a linha sólida representa a pressão determinada a partir dos dados fornecidos pelo fornecedor dos ímãs. Há geralmente boa concordância entre a pressão medida e os valores obtidos a partir da folha de dados técnicos fornecida pelo fornecedor. Vê-se que o aumento da pressão magnética depende exponencialmente a redução da lacuna. Portanto, como o laminado consolida durante o processo de cura, a espessura do assentamento diminui gradualmente, e por conseguinte, aumenta a pressão exercida pelo ímã. Figura 2b mostra os mesmos dados experimentais apresentados na Figura 2a , mas para o intervalo de abertura (ou seja, espessura de percebê-lo) de 1-4.5 mm. Além disso, a pressão magnética inicial e final aplicado durante a cura de laminados composto de tipos de tecido diferentes (ou seja, weave liso e esteira aleatória) e sistemas de resina (i.e., INF e EPON) são exibidos na Figura 2b. A espessura de assentamento dos laminados weave liso/INF (WM-PW-INF) durante a consolidação diminui de 1,5 mm e 1,4 mm devido à saída de resina e cura. Nesse sentido, a pressão magnética aumenta ligeiramente de 0,38 a 0,39 MPa. A espessura de assentamento de esteira/INF aleatório laminados alterações (WM-RM-INF) de 2,8 mm a 1,7 mm, e, como resultado, a pressão magnética aumenta significativamente de 0,27 a 0.36 MPa. A espessura de assentamento de laminados feitos com esteira/EPON aleatório (WM-RM-EPON) diminui de 3,7 mm a 2,5 mm, e assim, a pressão gerada sobe moderadamente de 0,22 a 0,29 MPa.
A tabela 2 apresenta a espessura média, fração de volume de fibra e fração de volume vazio de laminados fabricados com e sem pressão magnética de consolidação. Conforme mostrado na tabela 2, utilizando a pressão magnética compactação substancialmente reduz a espessura média de laminados, 12-47%. Como esperado, a diminuição da espessura do laminado é fortemente correlacionada com o aumento da fração de volume de fibra dos laminados, onde a fração de volume de fibra de laminados aumenta significativamente por 13-98% devido a pressão magnética. Entre todos os cenários, o efeito de aplicar pressão magnética em estratificações aleatório esteira/INF é mais pronunciado (ou seja, 98% aumento da fração de volume de fibra) por causa de dois fatores: (1) uma fracção de volume inicial da fibra significativamente menor de base laminados de esteira aleatórios comparado com laminados weave liso e (2) o uso da resina de baixa viscosidade 296 s mPa, permitindo a fácil remoção do excesso de resina. É também notável que aplicar pressão magnética tem uma vantagem adicional na diminuição da fração de volume vazio dos laminados de 3.4-5,8% para 1.5-2,7%. Assim, a pressão magnética drives não só o excesso de resina, mas também os vazios fora do laminado.
A Figura 3 exibe as imagens SEM do E-vidro/epóxi laminados fabricados sob 6 diferentes cenários na ampliação de X 35. Para fácil comparação visual, as imagens de laminados feitos sem uma pressão externa são mostradas à esquerda e os laminados feitos sob compactação magnética são apresentados no lado direito. Estas imagens, é evidente que utilizando a pressão magnética de compactação resulta em muito melhor consolidação entre as dobras e, consequentemente, leva a uma redução significativa na área rica em resina. Como resultado, a espessura do laminado é notavelmente reduzida e a fração de volume de fibra é aumentada, especialmente em laminados feitos de tecido esteira aleatório e resina INF (WM-RM-INF). Estas imagens mostram também que a morfologia dos espaços vazios é bem diferente em laminados feitos com e sem pressão externa. Aplicando pressão magnética reduz o número de espaços vazios e faz com que os vazios menores, levando a uma menor fração de volume vazio em laminados. Finalmente, leva a compactar os vazios que estão localizados entre as camadas mais alongada vazios.
Tabela 3 mostra a resistência à flexão e módulo de todas as estratificações e o percentual de aumento nas propriedades flexurais de laminados feitos sob pressão magnética de consolidação. Os resultados mostram claramente que a resistência à flexão e módulo de elasticidade dos laminados são significativamente melhoradas utilizando a pressão magnética. Um aumento de 98% na fração de volume de fibra dos laminados a esteira/INF aleatório (WM-RM-INF), enquanto tendo um teor mínimo de vazio de 1,46%, causas um 62% e 67% aumento da resistência à flexão e módulo de laminados, respectivamente. Como eu esperava, o weave liso/INF laminado (WM-PW-INF) que inicialmente exibiu a melhoria menor de 13% na fração de volume de fibra, mostrou o aumento menor, 7% e 22%, na resistência à flexão e módulo de elasticidade, respectivamente. Consequentemente, a melhoria nas propriedades de resistência à flexão de uma variedade de laminados compósitos feitos sob pressão magnética consolidação prova a capacidade do MACM para melhorar a qualidade geral estratificada.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Fabricação cenário</td>
			<td>Tipo da tela</td>
			<td>Sistema de resina</td>
			<td>Processo de fabricação</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-PW-INF</td>
			<td>Weave liso E-vidro</td>
			<td>INF</td>
			<td>Saco de vácuo convencionais percebê-lo molhado, sem o uso de pressão externa</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-PW-INF</td>
			<td>Weave liso E-vidro</td>
			<td>INF</td>
			<td>Saco de vácuo molhado percebê-lo com o uso de pressão magnética consolidação</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-RM-INF</td>
			<td>Esteira aleatória E-vidro</td>
			<td>INF</td>
			<td>Saco de vácuo convencionais percebê-lo molhado, sem o uso de pressão externa</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-RM-INF</td>
			<td>Esteira aleatória E-vidro</td>
			<td>INF</td>
			<td>Saco de vácuo molhado percebê-lo com o uso de pressão magnética consolidação</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-RM-EPON</td>
			<td>Esteira aleatória E-vidro</td>
			<td>EPON</td>
			<td>Saco de vácuo convencionais percebê-lo molhado, sem o uso de pressão externa</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-RM-EPON</td>
			<td>Esteira aleatória E-vidro</td>
			<td>EPON</td>
			<td>Saco de vácuo molhado percebê-lo com o uso de pressão magnética consolidação</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 1: Detalhes dos constituintes e fabricação seis cenários utilizados na fabricação de laminados compósitos 6 dobras.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Cenário de fabricação</td>
			<td>Espessura média (mm)</td>
			<td>Fração de volume de fibra (%)</td>
			<td>Aumento da fração de volume de fibra (%)</td>
			<td>Fração de volume vazio (%)</td>
			<td>Redução na fração de volume vazio (%)</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-PW-INF</td>
			<td>0.98 ± 0,01</td>
			<td>45.65 ± 0,82</td>
			<td>―</td>
			<td>3,44 ± 0,46</td>
			<td>―</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-PW-INF</td>
			<td>0,86 ± 0,01</td>
			<td>51.63 ± 0.87</td>
			<td>13</td>
			<td>1,74 ± 0,39</td>
			<td>49</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-RM-INF29
</td>
			<td>2.28 ± 0,04</td>
			<td>24.84 ± 1,14</td>
			<td>―</td>
			<td>5.09 ± 0,69</td>
			<td>―</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-RM-INF29
</td>
			<td>1.21 ± 0,01</td>
			<td>49.10 ± 0.87</td>
			<td>98</td>
			<td>1,46 ± 0,24</td>
			<td>71</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-RM-EPON30
</td>
			<td>3.18 ± 0,01</td>
			<td>17.34 ± 0,84</td>
			<td>―</td>
			<td>5.81 ± 1,24</td>
			<td>―</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-RM-EPON30
</td>
			<td>1.99 ± 0,03</td>
			<td>26.88 ± 1,99</td>
			<td>55</td>
			<td>2.71 ± 0,36</td>
			<td>53</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 2: espessura média, fração de volume de fibra e fração de volume vazio de 6 dobras laminados fabricados por seis cenários diferentes. O aumento de percentagem de fibra volume fração e porcentagem redução na fração de volume vazio devido à compactação magnética (n = 6 para a fração de volume de fibra e fração de volume vazio e n = 35 para estratificação média espessura; intervalos de confiança de 95% para todos os dados) são também dada.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Cenário de fabricação</td>
			<td>Resistência à flexão (MPa)</td>
			<td>Aumento da resistência à flexão (%)</td>
			<td>Módulo de flexão (GPa)</td>
			<td>Aumento no módulo de flexão (%)</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-PW-INF</td>
			<td>638.9 ± 27,0</td>
			<td>―</td>
			<td>24.1 ± 0,5</td>
			<td>―</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-PW-INF</td>
			<td>681.1 ± 35,5</td>
			<td>7</td>
			<td>29,5 ± 0,9</td>
			<td>22</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-RM-INF29
</td>
			<td>218.9 ± 11,4</td>
			<td>―</td>
			<td>8,4 ± 0,3</td>
			<td>―</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-RM-INF29
</td>
			<td>354.6 ±15.5</td>
			<td>62</td>
			<td>14,0 ± 0,8</td>
			<td>67</td>
		</tr>
<tr>
<td>W-RM-EPON30
</td>
			<td>158.1 ± 8,9</td>
			<td>―</td>
			<td>6,8 ± 0.1</td>
			<td>―</td>
		</tr>
<tr>
<td>WM-RM-EPON30
</td>
			<td>253.5 ± 20,1</td>
			<td>60</td>
			<td>9,9 ± 0,6</td>
			<td>46</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 3: Resistência à flexão e módulo de elasticidade de laminados compósitos e a percentagem aumentam nas propriedades flexurais devido à compactação magnética (n = 7 para os laminados feitos pelo EPON e n = 14 o resto; intervalos de confiança de 95% para todos os dados).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57254/57254fig1.jpg"> Figura 1: um esquema simplificado da preparação do composto lay-up e aplicação de pressão magnética, conforme descrito na seção de protocolo. Para este fim, vinte e cinco de NdFeB, N52-2,54 × 2,54 × 1,27 cm3 ímãs permanentes são ultilizados para aplicar pressão de consolidação sobre o composto percebê-lo. <a href="/files/ftp_upload/57254/57254fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57254/57254fig2.jpg"> Figura 2: (a) Variação de pressão magnética gerado pelo NdFeB, N52-2,54 × 2,54 × 1,27 ímã de3 cm em função do gap (i.e., espessura de percebê-lo). A inserção mostra uma fotografia da montagem experimental utilizada para medir a pressão magnética. (b) a inicial e final pressão magnética aplicada durante o endurecimento do weave liso/INF (WM-PW-INF), mat/INF(WM-RM-INF) aleatórios e aleatórias estratificações de esteira/EPON (WM-RM-EPON). <a href="/files/ftp_upload/57254/57254fig2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57254/57254fig3.jpg"> Figura 3: imagens SEM os laminados compostos de 6 dobras E-vidro/epóxi fabricados usando um processo de saco de vácuo de percebê-lo molhado com e sem o uso de pressão magnética. (a) W-PW-INF (weave liso/INF laminado, sem pressão externa), (b) WM-PW-INF (weave liso/INF laminado, com pressão magnética), (c) W-RM-INF (laminado de esteira/INF aleatório, sem pressão externa), (d) WM-RM-INF ( estratificação aleatória esteira/INF, com pressão magnética), (e) W-RM-EPON (aleatório esteira/EPON laminado, sem pressão externa) e (f) WM-RM-EPON (aleatório estratificado de esteira/EPON, com pressão magnética). <a href="/files/ftp_upload/57254/57254fig3large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

Uma nova técnica de consolidação pressão sobre o assentamento saco de vácuo para fabricar laminados compósitos é descrita. O objetivo do presente protocolo é desenvolver uma técnica simples e econômica para melhorar a qualidade dos laminados fabricados pelo método de saco de vácuo molhado percebê-lo.

Ímã assistida fabricação composta: Uma nova técnica flexível para alcançar a consolidação de alta pressão em vácuo processos de saco/Lay-Up

This work demonstrates a protocol to improve the quality of composite laminates fabricated by wet lay-up vacuum bag processes using the recently developed ...

O objetivo geral deste procedimento é usar uma técnica de fabricação de compósitos assistida por ímã ou MACM para melhorar significativamente a qualidade dos laminados compostos de saco de vácuo de camada úmida, aplicando uma alta pressão de consolidação durante a fabricação do laminado. A principal vantagem dessa técnica é que é uma maneira simples e de baixo custo de fabricar laminados compostos e pode ser usada para fabricar peças grandes e geometricamente complexas com relativa facilidade. Este método é amplamente aplicável não apenas em processos de saco a vácuo de camada úmida, mas também em outras técnicas de fabricação de compósitos, como cura pré-impregnada fora da autoclave e moldagem por transferência de resina assistida a vácuo.A preparação da camada e o arranjo e posicionamento do ímã são difíceis de aprender sem demonstração visual. Acreditamos que esta apresentação ajudará outros pesquisadores a implementar o MACM para fazer laminados compostos de alto desempenho. Para iniciar o procedimento, coloque cuidadosamente 25 ímãs permanentes de neodímio-ferro-boro N52 de uma polegada por uma polegada por 1/2 polegada em uma configuração quadrada de cinco por cinco em polaridade alternada em uma placa de aço magnética de 12 polegadas por 6 polegadas por 3/16 polegadas.Use um cortador de tecido rotativo para cortar seis camadas de fibra de vidro de trama simples de oito polegadas por seis polegadas e, em seguida, misture 40 gramas de resina epóxi e 10,96 gramas de endurecedor de resina a 350 rpm até ficar totalmente misturado. Desgaseifique a resina por 15 minutos para remover o ar preso introduzido durante o processo de mistura. Em seguida, coloque uma placa de alumínio de 0,3 milímetros de espessura de oito polegadas por seis polegadas pré-revestida com agente desmoldante de PTFE no centro de um filme de liberação perfurado de 10 1/2 polegadas por 8 1/2 polegadas.Cole as bordas da placa de caul no filme de liberação com fita de poliéster de meia polegada de largura. Em seguida, fixe uma folha de calor de silicone flexível com adesivo em um lado de uma placa de aço ferramenta da série 400 de 1/4 de polegada de espessura. Cubra uma área de 17 polegadas por 11 polegadas do outro lado da chapa de aço com filme de liberação de fibra de vidro não poroso de 0,003 polegadas de espessura.Contorne a área com fita selante dupla face de 1/2 polegada de largura projetada para ensacamento a vácuo. Aplique apenas o suficiente da resina desgaseificada em uma área de seis polegadas por oito polegadas para molhar uma única camada da fibra de vidro de trama simples. Coloque uma única camada do tecido na resina e use um rolo para pressionar e espremer o excesso de resina.Despeje resina adicional no tecido e use um rodo para espalhar a resina sobre o tecido até que o leito de fibra esteja totalmente saturado. Repita esse processo para as cinco camadas restantes de fibra de vidro, usando aproximadamente a mesma quantidade de resina para cada camada. Em seguida, coloque a placa de caul em uma pré-forma de fibra.Prenda as bordas do filme de liberação anexado com fita de poliéster. Coloque duas camadas de pano de respiro de 16 polegadas por 10 polegadas em cima do filme de liberação. Coloque a parte inferior de uma válvula de vácuo de alumínio de duas peças no pano de respiro, certificando-se de que a válvula esteja a pelo menos seis polegadas ou 15.3 centímetros da pré-forma saturada para evitar o contato com o excesso de resina.Remova o suporte da fita selante. Coloque o filme de ensacamento a vácuo sobre o conjunto e pressione as bordas firmemente contra a fita selante. Em seguida, conecte a parte superior da válvula de vácuo a uma bomba de vácuo equipada com um regulador de pressão.Corte uma pequena fenda no filme do saco de vácuo sobre a parte inferior da válvula. Insira a parte superior da válvula na peça inferior e gire suavemente a parte superior para travá-la no lugar sem enrugar o saco de vácuo. Ligue a bomba de vácuo, espere a pressão estabilizar em 93 quilos Pascals e verifique se há vazamentos no sistema.Prenda todos os quatro lados da placa inferior a uma base de suporte para imobilizar o conjunto. Deixe o laminado curar sob vácuo constante por 45 minutos em temperatura ambiente. Em seguida, coloque cuidadosamente o conjunto de ímãs permanentes no saco de vácuo, tomando cuidado para garantir que os ímãs estejam devidamente alinhados com a pilha de fibras.Aumente a temperatura da placa inferior para 60 graus Celsius a cinco graus Celsius por minuto. Catalise o laminado por oito horas nessa temperatura. Quando a cura estiver concluída, solte o vácuo, remova o saco de vácuo e desmolde o laminado composto.Para iniciar o procedimento de medição, prenda uma placa inferior de aço à barra transversal móvel de um instrumento de teste mecânico equipado com uma célula de carga de força de 1.000 libras e um transformador diferencial variável linear. Fixe uma placa superior de aço à célula de carga. Certifique-se de que a placa de aço inferior esteja a pelo menos 25 milímetros da placa superior.Em seguida, coloque cuidadosamente um ímã permanente de neodímio-ferro-boro na placa inferior. Comece a mover a placa inferior para cima a um a dois milímetros por minuto. Registre a força magnética gerada e o deslocamento ao longo do tempo.Continue monitorando as medições da força de compactação magnética até que o ímã quase entre em contato com a placa superior. Em seguida, pare o teste e calcule a pressão de compactação magnética versus a lacuna. Para iniciar a determinação da densidade, corte três amostras de uma amostra laminada de acordo com as especificações ASTM.Colocar cada provete num copo contendo 300 mililitros de um líquido aquoso transparente e pesado. Coloque a amostra composta no béquer e certifique-se de que a amostra flutue no líquido. Adicione três mililitros de água destilada ao líquido e agite a solução a 1.000 rpm por cinco minutos.Continue adicionando água dessa maneira até que a amostra composta esteja suspensa na mistura, indicando que a densidade da solução é igual à densidade da amostra. Use um copo de gravidade específica para determinar a densidade da solução. Para iniciar o procedimento de queima de resina, coloque cada amostra em um cadinho de porcelana separado.Meça e registre os pesos das amostras, bem como dos cadinhos, e coloque os cadinhos em uma fornalha. Aqueça o forno a 1.112 graus Fahrenheit ou 600 graus Celsius a cerca de 10 graus Celsius por minuto e deixe a resina queimar por quatro horas. Em seguida, desligue o forno e abra cuidadosamente a porta do forno.Deixe o forno esfriar até a temperatura ambiente. Em seguida, remova os cadinhos resfriados do forno e pese as fibras de vidro recuperadas para calcular as frações de peso da fibra e da resina. A pressão magnética medida gerada por um ímã de neodímio-ferro-boro em função da folga entre as placas concordou bem com a folha de dados fornecida pelo fornecedor, confirmando que o aumento da pressão magnética é aplicado ao laminado à medida que a espessura da disposição diminui durante o processo de cura.As diminuições moderadas na espessura de assentamento dos dois laminados de esteira aleatórios durante a consolidação resultaram em aumentos notáveis na pressão magnética. A espessura da camada do laminado de trama lisa diminuiu apenas ligeiramente, resultando em um pequeno aumento na pressão magnética durante a consolidação. A aplicação de pressão de compactação magnética na faixa de 0,2 a 0,4 mega Pascals reduziu significativamente a espessura média do laminado para laminados de fibra de vidro de trama simples e fosca aleatória.Isso se refletiu em uma redução notável nas áreas ricas em resina e nos volumes vazios. Essa mudança foi observada em vários sistemas de resina. O aumento da fração volumétrica da fibra e a diminuição da fração volumétrica vazia dos laminados fabricados com MACM resultaram em melhorias significativas na resistência à flexão e no módulo de flexão em relação aos laminados produzidos convencionalmente.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como usar ímãs permanentes para aplicar uma alta pressão de consolidação durante a cura de um laminado no processo de saco de vácuo de lay-up úmido. A alta pressão de consolidação melhorou consideravelmente as propriedades desses laminados compostos. Estamos muito entusiasmados com o uso da pressão magnética na fabricação de laminados compostos estruturais de alto desempenho.Acreditamos que este método pode ser adotado em outros processos de fabricação de compósitos. Não se esqueça de ter cuidado extra durante o arranjo e colocação de ímãs permanentes, pois eles geram uma pressão muito alta. Precauções como o uso de luvas resistentes a impactos devem sempre ser tomadas ao realizar este procedimento.

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Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

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