Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Magnet assisterad sammansatta tillverkning: En flexibel ny teknik för att uppnå hög konsolidering trycket i vakuum påse/lay-off upp processer

Published: May 17, 2018 doi: 10.3791/57254
Automatic Translation
*1, *1, 1
1School of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Oklahoma
* These authors contributed equally

Summary

En ny teknik för konsolidering påtryckningsmedel på den sugpåsen uppställningsspår att fabricera sammansatta laminat beskrivs. Målet med detta protokoll är att utveckla en enkel, kostnadseffektiv teknik för att förbättra kvaliteten på laminat tillverkade av metoden våta uppställningsspår sugpåsen.

Abstract

Detta arbete visar ett protokoll för att förbättra kvaliteten på sammansatta laminat tillverkade av våta uppställningsspår sugpåsen processer använder det nyligen utvecklade magnet assisterad sammansatta tillverkningsteknik (MACM). Den här tekniken utnyttjas permanentmagneter för att tillämpa en tillräckligt hög konsolidering trycket under härdningen. Att öka intensiteten i magnetfältet, och således för att öka magnetiska packning trycket, magneterna är placerade på en magnetisk topplattan. Först hela proceduren för att förbereda den sammansatta uppställningsspår på en magnetisk botten stål platta med konventionella våta uppställningsspår sugpåsen processen beskrivs. Det andra illustreras placering av en uppsättning av neodym-järn-bor permanentmagneter, ordnade i alternerande polaritet, på sugpåsen. Därefter presenteras de experimentella rutiner att mäta magnetiska packning tryck och volym fraktioner av sammansatta beståndsdelar. Slutligen diskuteras metoder används för att karakterisera mikrostruktur och mekaniska egenskaper hos sammansatta laminat i detalj. Resultaten bevisa effektiviteten i metoden MACM att förbättra kvaliteten på våta uppställningsspår sugpåsen laminat. Denna metod kräver inte stora investeringar för verktyg eller utrustning och kan också användas för att konsolidera geometriskt komplexa sammansatta delar genom att placera magneter på en matchande topp mögel placerad på sugpåsen.

Introduction

Fiberförstärkt polymerkompositer har använts i automotive1,2, aerospace3,4, Marina5,6och konstruktion7,8 branscher på grund av deras unika egenskaper såsom hög specifik styrka och elasticitetsmodul, gynnsamma trötthet beteende och korrosionsbeständighet. För närvarande hög kvalitet sammansatta laminat är huvudsakligen dikta ihop användande tyglager före impregnerade (natriumvätesulfit) härdas i en autoklav under förhöjd temperatur och hög konsolidering trycket på 0,27-0,69 MPa (40-100 psi)9. Något lägre kvalitet sammansatta laminat tillverkas av våt uppställningsspår process, där ett högre tryck som konsolidering inte tillämpas. Denna process är arbetsintensiva, kräver ingen dyr utrustning och utförs genom att placera ett skikt av torra tyget på en mögel och därefter tillämpa harts. I de flesta tillämpningar används en handhållen roller att tvinga kådan i fiber förstärkning och krama ur överflödig harts. Sekvensen upprepas tills önskad tjocklek erhålls. Kvaliteten på de laminat som produceras av våta uppställningsspår kan förbättras avsevärt genom att tillämpa en kombination av vakuum (kallas våt uppställningsspår sugpåsen processen) och en ytterligare konsolidering tryck i autoklav under botemedel. Påtryckningsmedel hög konsolidering under bota underlättar harts flödet, vilket leder till en ökning av fiber volymfraktionen och en borttagning av håligheter10,11 vilket resulterar i förbättring av mekaniska egenskaper. Abraham o.a. 12 visade att hög kvalitet tuskaft E-glas komposit laminat med en hög fiber volymfraktion av cirka 64% och låg ogiltiga volymfraktion av 1,6% kan fabriceras med våta uppställningsspår sugpåsen när ett konsolidering tryck på 1,2 MPa är tillämpas i en autoklav.

Håligheter är en av de vanligaste felen som bildas under tillverkningen av sammansatta laminat. Håligheter som allt från ett par µm till flera hundra mikron bildas främst på anhållna luften under uppställningsspår, upplöst fukt i kådan och utvisas flyktiga ämnen under bota13,14,15. Dessutom finns dynamiken i impregnering av fibrösa förstärkning för att ha en betydande inverkan på ogiltiga brottsprovokation16,17. Det är allmänt accepterat att förekomsten av håligheter i en sammansatt laminat kan leda till en betydande minskning av styrka13,18,19, modulus20,21, fraktur seghet22och trötthet liv23,24 i laminat. Exempelvis Judd och Wright25 fann att varje 1% ökning i ogiltigt innehåll (upp till 4%), resulterar i en ca 7% droppe i kort beam skjuvning egenskaper. Ghiorse26 hittade dessutom att i kolfiber/epoxi kompositer, för varje 1% ökning av ogiltiga innehåll, en 10% minskning interlaminär skjuvning och böjhållfasthet och en 5% minskning av böjhållfasthet modulus kan ses. Håligheter har dessutom negativa effekter på spricka initiering och förökning samt fukt absorption27,28. Det är välkänt att fukt absorptionshastigheten för laminat med högre ogiltigt innehåll är större, och absorberas fukten kan orsaka försämring av fiber-matrix gränssnittet och sämre långsiktig mekaniska egenskaper29, 30,31,32. Således, för att säkerställa samstämmigheten i de mekaniska egenskaperna och uppnå högsta kvalitet av sammansatta produkter, ogiltiga innehållet ska minimeras.

Även om bota en sammansatt laminat i autoklav producerar tillförlitliga, högkvalitativa delar, skulle produkten kostnaden bli hög på grund av initiala kapitalinvesteringar och överdriven energianvändning. Utöver autoklav har cure, en mängd olika tekniker såsom vakuum assisterad harts överföring gjutning (VARTM) och Quickstep process utvecklats och används för att tillverka sammansatta laminat av autoklav32,33, 34 , 35 , 36. på grund av avsaknad av en enhetlig, hög press, har dock de laminat som produceras av dessa metoder ofta lägre mekaniska egenskaper jämfört med dem gjorde i autoklaver37. Nyligen har en ny teknik kallad magnet assisterad komposit tillverkning (MACM) har använts för att förbättra kvaliteten på våta uppställningsspår sugpåsen sammansatta laminat av påtryckningsmedel en konsolidering som genereras av en uppsättning av hög effekt permanenta magneter38,39. Tillämpningen av denna teknik förlängdes sedan för att producera högkvalitativa, strukturella sammansatta laminat av autoklav med hög temperatur permanentmagneter40.

I detta papper presenteras ett protokoll för tillverkning av våta uppställningsspår sugpåsen sammansatta laminat med MACM teknik. I MACM används Neodymium-järn-bor permanentmagneter för att tillämpa en tillräckligt hög konsolidering trycket under botemedel, och därmed förbättra kvaliteten på laminat. Först beskrivs utarbetandet av 6-ply, tuskaft E-glas/epoxy composite uppställningsspår på en bottenplatta stål. Sedan, demonstreras arrangemanget av permanentmagneter i alternerande polaritet på en topp stålplåt, tillsammans med dess placering sugpåsen att tillämpa en konsolidering trycket på den sammansatta uppställningsspår. Slutligen beskriver vi stegen för mätning av magnetiska packning påtryckningar, liksom de metoder som används för karakterisering av void och fiber volymfraktioner, mikrostruktur och mekaniska egenskaper hos sammansatta laminat. Effektiviteten i processen MACM undersöks genom att tillverka våta uppställningsspår sugpåsen laminat tillverkade under magnetiska press och jämföra deras egenskaper de fabricerade av konventionella våta uppställningsspår sugpåsen utan magneter. De erhållna resultaten bevisa metoden MACM förmåga att förbättra övergripande laminat. Denna metod är en billig och enkelt sätt att tillverka högkvalitativa laminat och kan användas för att tillverka stora och geometriskt komplexa sammansatta komponenter med relativ lätthet.

Protocol

Varning: Läs alla relevanta säkerhetsdatablad (MSDS) före användning. Använd personlig skyddsutrustning (skyddsglasögon, handskar, labbrock, hellånga byxor och stängd tå skor).

1. material

  1. Skär 6 plies av 20,3 cm х 15,2 cm, tuskaft glasfiberväv med en roterande fabric cutter.
    Obs: Tuskaft tyget kan ersättas av andra tyg typer inklusive icke-vävda, slumpmässiga mats. Kolfibrer kan också användas i denna metod.
  2. Förbereda harts systemet av första vägning epoxiharts, INF (40 g), på en tarerad balans, och sedan lägga till härdaren, INF (10.96 g), använder ett viktförhållande med 100 till 27,4. Uppståndelse harts/härdare blandningen (på 37 rad s-1) tills fullt dispersion nås (för 5 min).
    Obs: (1) typ av harts kan ersättas med någon typ av harts som är lämplig för våta uppställningsspår sugpåsen processer. (2) urval av epoxi harts-till-härdare förhållandet beror på kombinationen av harts och härdare. (3) valet av vikt harts/härdare blandningen beror på önskad fiber volymfraktionen av färdiga detaljen och förväntade avfall beloppet såsom mängden harts blödning ut, återstående harts på borsten, etc. Med tanke på vikten av 6-skikten av tyg att vara cirka 34 g, kådan fiber-förhållandet 60 till 40, viktprocent, valdes.
  3. Degas kådan (ca 15 min) i harts fällan att ta bort alla den instängda luften bildas under mixningen av epoxiharts och härdare.

2. komposit tillverkning använder magnetiska trycket i en våt uppställningsspår sugpåsen Process

Obs: Figur 1 visar en förenklad Schematisk framställning av sammansatta uppställningsspår och magnetiska påtryckningsmedel, som beskrivs i avsnitten 2.1-2.15.

  1. Förbered allt material krävs för experimentet:
    1. Placera tjugofem N52 Neodymium-järn-bor (NdFeB) permanentmagneter (2.54 cm längd, 2.54 cm Bredd och 1,27 cm tjocklek), magnetiserade genom deras tjocklek, på en 4,76 mm tjock stål topplattan. Ordna magneterna i 5 x 5 kvadrat konfiguration i alternerande polaritet. Under arrangemanget och placering av permanentmagneter, måste vara försiktig eftersom det finns risk för personskada.
    2. Placera en 0.3 mm tjock bukhinna aluminiumplåt (20,3 х 15,2 cm2) före belagd med PTFE släppmedel exakt i mitten av en perforerad släppfilm (26,7 х 21,6 cm2).
    3. Använd 12,7 mm bred polyester band till band omkretsen av bukhinna tallrik till filmens release.
  2. Plats en 12,7 mm bred klibbig tape runt periferin av ett 43,2 × 27,9 cm2 område på ytan av ett 6,35 mm tjock, 61,0 × 61,0 cm2, stål bottenplattan verktyg.
  3. Före läggning tyget, applicera ett lager av harts på verktyget plattan, täckt av ett lager av nonporous PTFE-belagda glasfiber släppfilm (76 µm tjock). Applicera lagom harts för att mätta den första trådigt av tyg.
  4. Placera den första trådigt av tyg, med en rulle, och sedan pressa ut överflödig harts.
  5. Helt mätta fiber sängen genom att hälla en liten mängd ytterligare harts ovanpå tyget och sedan sprids jämnt över hela området med raklar.
  6. Upprepa steg 2.4 och 2.5 för alla skikten (6-trådigt i detta fall). Se till att alla skikten är fullt mättade med harts och att ungefär samma mängd harts (~8.5 g) används för varje skikt.
  7. Placera plattan bukhinna, bifogas den perforerade släppfilm, ovanpå fiber halvfabrikaten, följt av ett lager av 0,5-tums bred polyester tejp runt omkretsen av släppfilm.
  8. Sätt två bitar av paus/luftskruv tyg till fiber halvfabrikaten och placera botten bit twist lock vakuum ventilen ovanpå paus trasan. Se till att ventilen ligger tillräckligt långt från mättade halvfabrikaten att skydda ventilen från kontakt med överskott kådan.
  9. Ta bort papperet stöd av den klibbig tape och placera sugpåsen på verktyget plattan samtidigt trycka det ordentligt mot tejpen att försegla den.
  10. Anslut ena sidan av vakuumslangen till det översta exemplaret av Vakuumventil och den andra sidan till tryckregulator, ansluten till vakuumpumpen.
  11. Lägga en liten springa i väskan där botten bit ventilen är, in i ovandelen av vakuum ventilen i hålet och sedan försiktigt vrida den stänga så att påsen under inte skrynklas.
  12. Starta vakuumpumpen tills konstant vakuum trycket 93 kPa (13,5 psi) nås för att ta bort alla flyktiga ämnen som genereras under botemedel och överflödig harts. Kontrollera att vakuum systemet är läckage fria.
  13. Klämma kanter verktyg bottenplattan till ett stöd som bas. Verktyg bottenplattan måste fastställas mot rörelsen före placering av magneter eftersom den magnetiska attraktion kraften kan flytta och flytta plattan uppåt.
  14. Tillåta laminat att bota för 45 min i rumstemperatur och sedan placera uppsättningen magneter (förberedd i avsnitt 2.1.1) på vakuum påse, följt av öka temperaturen i verktyget plattan till 60 ° C med en ramp hastighet på ~ 5 ° C/min.
    Obs: (1) cure cykel är beroende av kådan valt. (2) silikon gummi värme ark placeras under verktyg plattan för uppvärmning.
  15. Efter härdning för 8 h vid 60 ° C, ta bort sugpåsen och demold sammansatta laminat.
    Obs: För att bedöma förbättrade kvaliteten på laminat till följd av magnetiska påtryckningsmedel, fabricerade vi en serie av laminat med en konventionell våta uppställningsspår sugpåsen process utan att tillämpa någon yttre tryck. Kvaliteten på dessa laminat jämfördes med de magnetiska påtryckningar. För att fabricera laminat med konventionella våta uppställningsspår följdes vakuum påse, steg 2.1.2 till 2.15, förutom placeringen av magneter. För att bedöma repeterbarheten hos varje tillverkningsprocessen, var andra laminat tillverkade under identiska förhållanden.

3. mätning av magnetiska packning

  1. Fäst den övre plattan till slutet av BELASTNINGSCELLEN på en mekanisk testinstrumentet.
  2. Plats en N52 Neodymium-järn-bor permanentmagnet på botten lös plattan, som är placerad på tillräckligt avstånd (minst 25 mm) från toppen fast plattan i början av testet.
    Obs: För mätning av magnetisk kraft, både övre och nedre plattorna bör göras av magnetiskt material såsom stål.
  3. Flytta bottenplattan uppåt med en låg hastighet av 1-2 mm/min mot den övre plattan och spela in den genererade magnetiska kraften samtidigt mäta motsvarande förskjutning från linjär variabel differentiell transformatorn (LVDT) vid en samplingsfrekvens på 6 Hz.
    Obs: (1) hastighet av detta test är kritisk eftersom den kraft som genereras av magneter beror exponentiellt på luftspalten i mellan. (2) alla magnetiska mätningar utförs i rumstemperatur.
  4. Fortsätta att övervaka den magnetiska packning kraften tills ovansidan av magneten vidrör den övre plattan.
  5. Beräkna det magnetiska packning trycket genom att dividera den magnetiska kraften av tvärsnittsarean på magneten.

4. harts burnen-off och termogravimetrisk analys (TGA)

  1. Harts burnen-off
    1. Skär tre prover från varje laminat för ett harts burnen-off test enligt den ASTM D2584-11 specifikationer41.
    2. Placera varje prov i en separat porslinsdegel och noterar vikten av prover samt deglar.
    3. Placera de deglar innehållande prover i en ugn, slå på ugnen, Höj ugnen temperaturen till 600 ° C och tillåta kådan till burnen-off för ca 4 h.
    4. Stäng av ugnen, försiktigt öppna dörren ugnen och låt den svalna till rumstemperatur innan du tar bort deglar.
    5. Efter nedkylningen, ta bort deglar från ugnen och väger återvunnet glas fibrerna.
      Obs: Fibrerna kan förlora vikt under den burn-off harts. Vikt förlust av fibrer när de utsätts för höga temperaturer kan bestämmas genom termogravimetrisk analys (TGA).
  2. Termogravimetrisk analys (TGA)
    1. Mäta viktminskning av fiber som funktion av ökande temperatur i luften vid atmosfäriskt tryck med hjälp av TGA. Placera cirka 30 mg fibern i en platina stekpanna och ladda in den i TGA enheten.
    2. Ramp temperaturen från 25 ° C till 600 ° C med en hastighet av 15 ° C/min, håll temperaturen för 4 h och beräkna den procentuella minskningen i vikt. Vikt förlust andelen fibrerna redovisas under fiber volymfraktion och ogiltiga volymberäkningar bråkdel.
      Obs: Enligt TGA testresultaten vid 600 ° C, viktminskning för tuskaft och random matta förformar används i denna studie är 0,2% 5,46%, respektive.

5. void och Fiber volym bråkdel beräkning

  1. Bestämma tätheten av den sammansatta förlagan, matriser och fiber:
    1. Använda de suspension metod42 för att bestämma tätheten av bulk sammansatta preparatet.
      Obs: För denna metod, en transparent tung vätska med en densitet på 2,49 g/cm3 används så att sammansatta preparatet ursprungligen flyter när nedsänkt i den tunga vätskan.
      1. Minska den tunga vätskan densitet genom att tillsätta 3 mL vatten och blanda lösningen av magnetisk omrörare på 105 rad s-1 för 5 min. Upprepa detta steg tills sammansatta preparatet börjar långsamt stänga i tung vätska/vatten blandningen.
      2. När lösningens densitet har justerats så att preparatet förblir svävande i tung vätska och vatten blandningen, Mät lösningens densitet med en specifik vikt kopp.
    2. Förbereda void-fri harts exemplar använder samma cure cykel i steg 2.14 och 2.15 och sedan bestämma tätheten av härdad harts exemplar med samma procedur som 5.1.1.1 och 5.1.1.2.
      Obs: Tätheten av botade INF och EPON exemplar är 1.152 ± 0,003 g/cm3 och 1.171 ± 0,003 g/cm3, respektive.
    3. Använd en kväve pyknometern43 med en 10-cm3 -kopp för att få tätheten av fiber.
      Obs: Tätheten av tuskaft och random matta tyger är 2.600 ± 0,003 g/cm3 och 2.470 ± 0,004 g/cm3, respektive.
  2. Beräkna den vikt bråkdel av fiber och harts enligt ASTM D2584-1141.
  3. Beräkna volymfraktionen void och fiber efter ASTM D3171-15 förfaranden44
    Equation 1(1)
    Equation 2(2)
    Equation 3(3)
    där Equation 4 är harts volymfraktionen, Equation 5 är fiber volymfraktionen, Equation 6 är ogiltiga volymfraktionen, Equation 7 är tätheten av sammansatta, Equation 8 är tätheten av harts, Equation 9 är tätheten av fiber, Equation 10 är den prova på vikt, och Equation 11 är fiber vikt.
    Obs: Osäkerheten för ogiltiga volym innehållet beräknas till ±0.21%45. Denna nivå av noggrannhet räcker för de sammansatta laminat, även när laminat har en låg-void innehåller mindre än 1%.

6. scanning Electron Microscopy (SEM) Imaging

  1. Skär två 25,4 mm × 6,4 mm prover från varje laminat och bädda in dem i en snabb-cure akryl för SEM avbildning.
    Obs: Exemplaren är inbäddade så att ytan (genom-the-tjocklek yta) laminatets längs 25,4 mm provet utsätts för avbildning.
  2. Använda en polering maskin för att polera ytan av inbäddade blandprover med kornstorlekar mellan 30-0,04 µm.
  3. Fräsande kappa ca 5 nm guld/palladium på beredda preparatet att tillhandahålla ett ledande skikt.
  4. Montera preparatet på en provhållare och sätta den i kammaren av SEM.
  5. Ställa in SEM imaging parametrar såsom acceleration spänningen till 20 kV och arbetsavstånd till 25,5 mm.
  6. Fånga flera bilder av laminat på 35 X eller högre förstoring på olika platser.
    Obs: Valda förstoringen gör bedömningen av håligheter över en stor tvärsnittsarea samt en visuell jämförelse av laminat tjocklek. Noggranna mätningar av laminat tjockleken kan göras med hjälp av dessa bilder.

7. karakterisering av böjhållfasthet boenden

  1. Klipp ut en uppsättning av sju 12,7 mm brett prover från varje sammansatt laminat för trepunkts böjande böjhållfasthet tester enligt ASTM D790-1546 med en diamant-grit såg.
  2. Mät bredd och tjocklek av varje prov med ett skjutmått.
  3. Använda en span till tjockleksförhållande 24:1 och justera stöd spannet av trepunkts böjande provningsfixturen. Placera preparatet på trepunkts böjande böjhållfasthet provningsfixturen monteras på mekaniska testinstrumentet.
  4. Utför testet böj på krysspårskruvar hastigheten 2 mm/min och registrera beteendet belastning-omläggning av preparatet.
  5. Upprepa stegen ovan för alla exemplar att bekräfta och säkerställa repeterbarheten av resultat.
  6. När experimentet är klar, beräkna den böjhållfasthet samt böj modulus av exemplar39,40.

Representative Results

För att undersöka effekten av MACM på kvaliteten på laminat, ansågs flera scenarier som använder olika tyg typer och kåda system. Tabell 1 rapporterar tillverkningsprocessen och sammansatta beståndsdelar i 6-lagers, E-glas/epoxy composite laminat tillverkas i sex olika fabrication scenarier. I baslinjen scenarier (W-PW-INF, W-RM-INF och W-RM-EPON), laminat tillverkas av våt uppställningsspår vakuum påse utan yttre tryck. De andra tre scenarierna (WM-PW-INF, WM-RM-INF och WM-RM-EPON) används för att fabricera våta uppställningsspår sugpåsen laminat magnetiska packning påtryckningar. Kvaliteten på dessa laminat jämförs sedan med de gjorda av baslinjen scenarier. I första och andra scenarier, W-PW-INF och WM-PW-INF, tillverkas tuskaft E-glas/INF laminat. I tredje och fjärde scenarier, W-RM-INF och WM-RM-INF, tuskaft tyget ersätts med random matta, och samma harts systemet (dvs. INF) används. I femte och sjätte scenarier, W-RM-EPON och WM-RM-EPON, tyget är random matta E-glas, medan harts systemet ersätts med EPON som har en måttligt högre viskositet på 766,9 mPa s jämfört med 296 mPa s för INF harts. En mer detaljerad analys av de sista fyra scenarierna kan hittas i Pishvar et al. 2017 och Amirkhosravi et al. 201738,39.

Figur 2a presenterar det magnetiska trycket som genereras av NdFeB, N52-2,54 x 2,54 × 1,27 cm3 magnet som en funktion av avståndet mellan magnet och stålplåt. Detta avstånd skulle motsvara tjockleken uppställningsspår under tillverkning av sammansatta laminat, och därmed kan användas för att bestämma variationen av kompaktering trycket tillämpas av magneterna. Infällt i figur 2a visar ett fotografi av den experimentella set-up som används för att mäta variationen av magnetiska tryck som funktion av avståndet. Som förklaras i avsnitt 3 i protokollet, består set-up av två parallella stålplåt (12,5 cm × 12,5 cm × 1,8 cm). Den övre plattan är ansluten till en 4.45 kN (1000 lb)-lastcell. Bottenplattan monteras på cross-huvudet av en mekanisk testinstrumentet. Med hjälp av detta upplägg, mäts dragningsstyrkan av permanent magnet placeras på bottenplattan som en funktion av klyftan (dvs avståndet mellan magneten och stål topplattan). Den streckade linjen i figur 2a representerar uppmätta magnetiska trycket (kraft över området av magneten) av mekaniska testinstrumentet och den heldragna linjen representerar trycket fastställt de uppgifter som lämnas av leverantören av magneterna. I området i närheten finns det generellt bra avtal mellan det uppmätta trycket och de värden som erhålls från det tekniska databladet som tillhandahålls av leverantören. Det ses att ökningen av magnetiska trycket exponentiellt beror på minskning av klyftan. Därför, som laminat konsoliderar under härdningsprocessen, tjockleken på uppställningsspår minskar gradvis, och följaktligen det trycket som tillämpas av magneten ökar. Figur 2b visar samma experimentella data presenteras i figur 2a men för gap (dvs, uppställningsspår tjocklek) spänna av 1-4,5 mm. Dessutom det inledande och avslutande magnetiska trycket appliceras under bota de laminat består av olika tyg typer (dvs tuskaft och random matta) och harts system (dvs. INF och EPON) visas i figur 2b. Uppställningsspår tjocklek tuskaft/INF laminat (WM-PW-INF) under konsolideringen minskar från 1,5 mm till 1.4 mm på grund av harts utflöde och botemedel. Följaktligen är magnetiska trycket ökar något från 0,38 till 0,39 MPa. Uppställningsspår tjockleken på random matta/INF laminat (WM-RM-INF) ändringar från 2,8 mm 1,7 mm, och som ett resultat, magnetiska trycket ökar markant från 0,27 till 0,36 MPa. Uppställningsspår tjockleken på de laminat tillverkade med random matta/EPON (WM-RM-EPON) minskar från 3,7 mm till 2,5 mm, och därmed genererade trycket stiger måttligt från 0,22 till 0,29 MPa.

Tabell 2 visar den genomsnittliga tjockleken, fiber volymfraktion och ogiltiga volymfraktion av de laminat tillverkas med och utan magnetiska konsolidering trycket. I tabell 2visas utnyttja magnetiska packning trycket avsevärt minskar den genomsnittliga tjockleken av laminat med 12-47%. Som förväntat, är minskningen av laminat tjockleken starkt korrelerad med ökningen av fiber volymfraktionen av laminat, där fiber volymfraktionen av laminat förbättrar avsevärt med 13-98% på grund av magnetiska tryck. Bland alla scenarier, effekten av magnetiska påtryckningsmedel på random matta/INF laminat uttalas mer (dvs. 98% ökning i fiber volymfraktion) på grund av två faktorer: (1) en betydligt lägre inledande fiber volymfraktion av okomprimerade Random matta laminat jämfört med tvåskaftsbindning laminat och (2) användning av harts med en låg viskositet av 296 mPa s, vilket innebär att enklare borttagning av överflödig harts. Det är också anmärkningsvärt att magnetiska påtryckningsmedel har ytterligare en fördel i fallande ogiltiga volymfraktionen av laminat från 3,4-5,8% till 1,5-2,7%. Magnetiska trycket driver således inte endast överskott kådan men också tomrummen ur laminatet.

Figur 3 visar de SEM-bilderna av E-glas/epoxi laminat tillverkas under 6 olika scenarier på 35 X förstoring. För lätt visuell jämförelse, bilder av de laminat tillverkade utan ett yttre tryck visas till vänster och de laminat tillverkade under magnetiska packning presenteras till höger. Från dessa bilder är det uppenbart att utnyttja det magnetiska packning trycket resulterar i mycket bättre konsolidering mellan skikten och, följaktligen, leder till en betydande minskning i områdena hartsa-rikt. Som ett resultat, laminat tjockleken reduceras anmärkningsvärt och fiber volymfraktionen ökas, särskilt i de laminat tillverkade av random matta tyg och INF harts (WM-RM-INF). Dessa bilder visar också att morfologi av tomrummen är ganska olika i de laminat tillverkade med och utan yttre tryck. Magnetiska påtryckningsmedel minskar antalet håligheter och gör tomrummen mindre, vilket leder till en lägre ogiltiga volymfraktion i laminat. Slutligen, komprimerar de tomrum som finns mellan skikten leder till mer långsträckt hålrum.

Tabell 3 visar böjhållfasthet och modulus av alla laminat och den procentuella ökningen i böj egenskaperna för de laminat tillverkade magnetiska konsolidering påtryckningar. Resultaten visar tydligt att de böjhållfasthet och modulus av laminat är betydligt bättre genom att utnyttja det magnetiska trycket. En ökning med 98% i fiber volymfraktionen av de slumpmässiga matta/INF laminat (WM-RM-INF), medan med en minsta ogiltiga halt på 1,46%, orsaker en 62% och 67% ökning av böjhållfasthet och elasticitetsmodul i laminat, respektive. Som förväntat, de tuskaft/INF laminat (WM-PW-INF) som initialt uppvisade den lägsta förbättringen av 13% i fiber volymfraktion, visade den lägsta ökningen, 7% och 22%, böjhållfasthet och modulus, respektive. Följaktligen visar förbättrad böjhållfasthet egenskaper hos en mängd sammansatta laminat tillverkade magnetiska konsolidering påtryckningar MACM förmåga att förbättra övergripande laminat.

Fabrication
scenariot		 Tyg typ Harts systemet Tillverkningsprocessen
W-PW-INF Plain weave E-glas INF Konventionella våta uppställningsspår vakuum påse utan att använda yttre tryck
WM-PW-INF Plain weave E-glas INF Våta uppställningsspår vakuum påse med magnetiska konsolidering trycket
W-RM-INF Random matta E-glas INF Konventionella våta uppställningsspår vakuum påse utan att använda yttre tryck
WM-RM-INF Random matta E-glas INF Våta uppställningsspår vakuum påse med magnetiska konsolidering trycket
W-RM-EPON Random matta E-glas EPON Konventionella våta uppställningsspår vakuum påse utan att använda yttre tryck
WM-RM-EPON Random matta E-glas EPON Våta uppställningsspår vakuum påse med magnetiska konsolidering trycket

Tabell 1: Uppgifter om beståndsdelar och sex fabrication scenarier används i tillverkningen av 6-trådigt sammansatta laminat.

Fabrication scenario Genomsnittliga tjocklek (mm) Fiber volymfraktion (%) Ökning av fiber volymfraktion (%) Void volymfraktion (%) Minskning av ogiltiga volymfraktion (%)
W-PW-INF 0,98 ± 0,01 45.65 ± 0,82 ― 3.44 ± 0,46 ―
WM-PW-INF 0,86 ± 0,01 51.63 ± 0,87 13 1.74 ± 0,39 49
W-RM-INF29 2.28 ± 0,04 24.84 ± 1,14 ― 5.09 ± 0,69 ―
WM-RM-INF29 1.21 ± 0,01 49.10 ± 0,87 98 1,46 ± 0,24 71
W-RM-EPON30 3.18 ± 0,01 17.34 ± 0,84 ― 5.81 ± 1,24 ―
WM-RM-EPON30 1,99 ± 0,03 26,88 ± 1,99 55 2.71 ± 0,36 53

Tabell 2: genomsnittlig tjocklek, fiber volymfraktion och ogiltiga volymfraktion av de 6-trådigt laminat tillverkas i sex olika scenarier. Procentuell ökning av fiber volym bråk och procent minskning av ogiltiga volymfraktion på grund av magnetiska packning (n = 6 för fiber volymfraktion och ogiltiga volymfraktion och n = 35 för genomsnittliga laminat tjocklek; 95% konfidensintervall för alla data) är också ges.

Fabrication scenario Böjhållfasthet (MPa) Ökning av böjhållfasthet (%) Böjhållfasthet modulus (GPa) Öka i böj modulus (%)
W-PW-INF 638.9 ± 27,0 ― 24,1 ± 0,5 ―
WM-PW-INF 681.1 ± 35,5 7 29,5 ± 0,9 22
W-RM-INF29 218.9 ± 11,4 ― 8,4 ± 0,3 ―
WM-RM-INF29 354,6 ±15.5 62 14,0 ± 0,8 67
W-RM-EPON30 158,1 ± 8,9 ― 6,8 ± 0,1 ―
WM-RM-EPON30 253,5 ± 20,1 60 9.9 ± 0,6 46

Tabell 3: Böjhållfasthet och elasticitetsmodul de sammansatta laminat och procentuell ökning böjhållfasthet egenskaper på grund av magnetiska packning (n = 7 för de laminat tillverkade av EPON och n = 14 för resten; 95% konfidensintervall för alla data).

Figure 1
Figur 1: en förenklad Schematisk framställning av sammansatta uppställningsspår och tillämpning av magnetiska tryck, som beskrivs i avsnittet protokoll. För detta ändamål, tjugofem NdFeB, används N52-2,54 x 2,54 × 1,27 cm3 permanentmagneter för att applicera konsolidering trycket på den sammansatta uppställningsspår. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: (a) Variant av magnetiska trycket som genereras av NdFeB, N52-2,54 x 2,54 × 1,27 cm3 magnet som en funktion av klyftan (dvs, uppställningsspår tjocklek). Infällt visar ett fotografi av den experimentella set-up som används för att mäta magnetisk trycket. (b) inledande och avslutande magnetiska trycket under härdning av tuskaft/INF (WM-PW-INF), slumpmässiga mat/INF(WM-RM-INF) och random matta/EPON (WM-RM-EPON) laminat. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: SEM-bilder av de 6-trådigt E-glas/epoxy composite laminat dikta ihop användande en våt uppställningsspår sugpåsen process med och utan att använda magnetiska trycket. (a) W-PW-INF (tuskaft/INF laminat, utan yttre tryck), (b) WM-PW-INF (tuskaft/INF laminat, med magnetiska pressar), (c) W-RM-INF (random matta/INF laminat, utan yttre tryck), (d) WM-RM-INF () Random matta/INF laminat med magnetiska pressar), (e) W-RM-EPON (random matta/EPON laminat, utan yttre tryck), och (f) WM-RM-EPON (random matta/EPON laminat, med magnetiska tryck). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Discussion

Tillämpningen av en hög konsolidering trycket under bota en sammansatt laminat är särskilt viktigt för att tillverka en högkvalitativ sammansatta del47. Om det yttre trycket tillämpas inte och laminat är botad bara under vakuum, innehåller den sista delen generellt höga ogiltigt innehåll, möjligen överstiger 5% av volymen och oönskade harts rika regioner48. Hög ogiltigt innehåll, låg fiber volymfraktion och harts rika områdena är faktorer som negativt påverkar de mekaniska egenskaperna hos sammansatta laminat. I detta arbete är ett experimentellt protokoll för att tillämpa hög konsolidering trycket under härdning av laminat i våta uppställningsspår sugpåsen processen beskrivs29. Den här tekniken först, tillagas den sammansatta uppställningsspår på en magnetisk bottenplatta verktyg enligt konventionella våta uppställningsspår sugpåsen process. Sedan placeras en uppsättning av permanentmagneter, bifogas en magnetiska topp stålplåt, på sugpåsen. I denna studie används magneter samtidigt öka uppställningsspår temperaturen till 60 ° C, där harts viskositeten minskar betydligt. Påtryckningsmedel vid en annan tidpunkt, såsom gelation peka, kan avkastningen laminat med olika egenskaper13,40,49. Tillämpade magnetiska tryck beror på klyftan mellan magneter och magnetiska bottenplattan. Således presenterar vi ett förfarande för att mäta magnetisk trycket som genereras av en magnet som en funktion av klyftan (dvs, uppställningsspår tjocklek).

För att bestämma effektiviteten av MACM, våt tillverkas uppställningsspår sugpåsen laminat med olika materiella beståndsdelar med sex scenarier med och utan magnetiska packning trycket. Sedan visar vi de detaljerade anvisningarna för karaktärisering av void och fiber volymfraktioner, mikrostruktur och böjhållfasthet egenskaper av sammansatta laminat. Att utvärdera volymfraktioner sammansatta beståndsdelar, harts-Bränn off och suspension metoder är utnyttjad42. De presenterade resultaten visar att använda magnetiska packning trycket avsevärt ökar fiber volymfraktionen och minskar ogiltiga innehållet av delar. Dessutom för Mikrostrukturens analys av komposit, scanning electron microscopy (SEM) imaging används och ger inblick i läge och geometriska funktioner håligheter15. Figur 3 visar exempelvis att användning av magnetiska trycket under botemedel är också fördelaktigt att minska både storlek och antal håligheter, och därmed minskar sannolikheten för förtida fel20,24. Följaktligen, dessa faktorer kraftigt förbättra böjhållfasthet egenskaperna för laminat. Effektiviteten i MACM är dock olika beroende på vilken typ av sammansatta beståndsdelar (fiber och kåda).

Även tillverkning av laminat med denna metod är enkel, måste försiktighet iakttas under arrangemang och placering av permanenta magneter som de genererar ett mycket högt tryck (dvs. ett maximalt tryck på 0,64 MPa). Begränsning av denna metod är att verktyget bottenplattan måste vara magnetiska, såsom en 400-serien rostfritt stål, och det måste vara fast mot rörelsen innan placering av magneter, eftersom den magnetiska attraktion kraften kan flytta och flytta plattan uppåt. Dessutom, beror den tillämpade trycket av magneter på tjockleken på laminatet. Till exempel, NdFeB, N52-2,54 x 2,54 × 1,27 cm3 permanentmagneter är inte kunna generera en hög konsolidering tryck (> 0,1 MPa) när sammansatta uppställningsspår tjocklek överstiger 6,5 mm. I det här fallet måste starkare magneter utnyttjas för att uppnå en hög konsolidering.

Den presenterade metoden är praktiskt att använda och har fördelen framför autoklaver i att det inte kräver dyr utrustning och verktyg. Även om inte klarlagd här, är denna metod i stort sett inte endast gäller de våta uppställningsspår vakuum påse men även till andra tillverkningsprocesser för kompositer, såsom ut-av-autoklav härdning av debutaniserade och vakuum assisterad harts överföring gjutning (VARTM). Dessutom kan stora sammansatta komponenter vara fabricerade med relativ lätthet genom att skjuta magneterna längs sugpåsen om lämpligt smörjmedel används mellan magneterna och sugpåsen. I tillägg, till bäst av vår kunskap, är detta den enda metod som tillåter tillämpningen av såväl lokala som icke-enhetlig trycket på den sammansatta uppställningsspår. En framtida riktning för denna metod är att tillverka geometriskt komplexa sammansatta delar, men istället för att placera magneter på en platta, de placeras på en matchade, övre mögel.

Disclosures

Författarna har inte några upplysningar.

Acknowledgments

Författarna tackar AME maskinverkstaden på University of Oklahoma för att hjälpa att göra mögel och fabrication set-up och medlemmarna i den sammansatta Manufacturing Research Laboratory, Drs. Yousef K. Hamidi, M. Akif Yalcinkaya och Jacob Anderson för bra diskussioner.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Plain weave glass fiber Hexcel HexForce 3733 The type of fibers can be substituted with any type of fabrics
Randomly oriented chopped strand glass fiber Fiberglast 248
TenCate EX-1522/IM7 Tencate it is a plain weave carbon/epoxy prepreg
PRO-SET INF-114 Infusion Epoxy Composite Envisions 1758 The type of resin can be substituted with any type of resin suitable for wet lay-up vacuum bag process
PRO-SET INF-211 Medium Infusion Hardener Composite Envisions 1760
EPON 862 Hexion Inc.
EPIKURE Curing Agent 3300 Hexion Inc.
NdFeB, N52-2.54 × 2.54 × 1.27 cm3 K&J Magnetics, Inc. BX0X08-N52 Magnets can be substitued with any type depending on the required pressure and application
OLFA rotary cutter Fibre Glast 1706-A
Tacky tape De-Comp Composites D413Y
Polyester tape De-Comp Composites D574A
Squeegees Fibre Glast 62-A Any type of squeegees can be used
Roller De-Comp Composites D205 Any type of rollers can be used
PTFE-Coated fiberglass fabric sheets McMaster-Carr Supply Company 8577K81
PTFE release agent dry lubricant Miller-Stephenson MS122AD
Perforated release film Fibre Glast 1787-C
Breather cloth De-Comp Composites
Vacuum bag film Rock West Composite WRIGHTLON 7400
Aluminum twist lock vacuum valve De-Comp Composites D401
Vacuum pump Best Value Vacs BVVRS1
Flexible silicone-rubber heat sheets, adhesive backing McMaster-Carr Supply Company 35765K429
400-series steel plate, 6.35 mm-thick The lay-up is prepared on this plate
steel plate, 4.76 mm-thick The magnets are attached to this plate
Aluminum sheet, 0.3-mm thick
Lab stirrer mixer Caframo
Laboratory weigh scale
AccuPyc II 1340 automatic gas pycnometer Micromeritics Instrument Corporation 134/00000/00
Specific gravity cup, 83.2 mL Gardco EW-38000-12
Acrylic cold mounting resin Struers LevoCit
Grinder/polisher Struers LaboSystem
Porcelain crucibles, 30 mL United Scientific Supplies JCT030
Plastic Cups, 12 Oz, clear It is used as epoxy mixing cups

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Amel, H., et al. Introducing a novel manufacturing process for automotive structural/semi structural composite components. Procedia CIRP. 66, 143-146 (2017).
  2. Beardmore, P., Johnson, C. F. The potential for composites in structural automotive applications. Compos Sci Technol. 26 (4), 251-281 (1986).
  3. Irving, P. E., Soutis, C. Polymer composites in the aerospace industry. , Sawston, U.K. (2015).
  4. Li, Y., Li, N., Gao, J. Tooling design and microwave curing technologies for the manufacturing of fiber-reinforced polymer composites in aerospace applications. Int J Adv Manuf Technol. 70 (1-4), 591-606 (2014).
  5. Mouritz, A. P., Gellert, E., Burchill, P., Challis, K. Review of advanced composite structures for naval ships and submarines. Compos Struct. 53 (1), 21-42 (2001).
  6. Davies, P., Petton, D. An experimental study of scale effects in marine composites. Compos Part A: App Sci Manuf. 30 (3), 267-275 (1999).
  7. Pendhari, S. S., Kant, T., Desai, Y. M. Application of polymer composites in civil construction: A general review. Compos Struct. 84 (2), 114-124 (2008).
  8. Bakis, C. E., et al. Fiber-reinforced polymer composites for construction-State-of-the-art review. J Compos Construct. 6 (2), 73-87 (2002).
  9. Thomas, M. M., Joseph, B., Kardos, J. L. Experimental characterization of autoclave-cured glass-epoxy composite laminates: Cure cycle effects upon thickness, void content, and related phenomena. Polym Compos. 18 (3), 283-299 (1997).
  10. Michaud, V., Mortensen, A. Infiltration processing of fibre reinforced composites: Governing phenomena. Compos Part A: App Sci Manuf. 32 (8), 981-996 (2001).
  11. Wood, J. R., Bader, M. G. Void control for polymer-matrix composites (2): Experimental evaluation of a diffusion model for the growth and collapse of gas bubbles. Compos Manuf. 5 (2), 149-158 (1994).
  12. Abraham, D., Matthews, S., McIlhagger, R. A comparison of physical properties of glass fibre epoxy composites produced by wet lay-up with autoclave consolidation and resin transfer moulding. Compos Part A: App Sci Manuf. 29 (7), 795-801 (1998).
  13. Liu, L., Zhang, B. M., Wang, D. F., Wu, Z. J. Effects of cure cycles on void content and mechanical properties of composite laminates. Compos Struct. 73 (3), 303-309 (2006).
  14. Park, S. Y., Choi, W. J., Choi, H. S. The effects of void contents on the long-term hygrothermal behaviors of glass/epoxy and GLARE laminates. Compos Struct. 92 (1), 18-24 (2010).
  15. Hamidi, Y. K., Aktas, L., Altan, M. C. Three-dimensional features of void morphology in resin transfer molded composites. Compos Part A: App Sci Manuf. 65 (7), 1306-1320 (2005).
  16. Pucci, M. F., Liotier, P. -J., Drapier, S. Capillary wicking in a fibrous reinforcement-orthotropic issues to determine the capillary pressure components. Compos Part A: App Sci Manuf. 77, 133-141 (2015).
  17. Pucci, M. F., et al. Wetting and swelling property modifications of elementary flax fibres and their effects on the Liquid Composite Molding process. Compos Part A: App Sci Manuf. 97, 31-40 (2017).
  18. Jeong, H. Effects of voids on the mechanical strength and ultrasonic attenuation of laminated composites. J Compos Mater. 31 (3), 276-292 (1997).
  19. Almeida, S. F. M., Neto, Z. dS. N. Effect of void content on the strength of composite laminates. Compos Struct. 28 (2), 139-148 (1994).
  20. Varna, J., Joffe, R., Berglund, L. A., Lundström, T. Effect of voids on failure mechanisms in RTM laminates. Compos Sci Technol. 53 (2), 241-249 (1995).
  21. Hagstrand, P. O., Bonjour, F., Månson, J. A. The influence of void content on the structural flexural performance of unidirectional glass fibre reinforced polypropylene composites. Compos Part A: App Sci Manuf. 36 (5), 705-714 (2005).
  22. Mouritz, A. Ultrasonic and interlaminar properties of highly porous composites. J Compos Mater. 34 (3), 218-239 (2000).
  23. Maragoni, L., Carraro, P., Peron, M., Quaresimin, M. Fatigue behaviour of glass/epoxy laminates in the presence of voids. Int J Fatigue. 95, 18-28 (2017).
  24. Chambers, A., Earl, J., Squires, C., Suhot, M. The effect of voids on the flexural fatigue performance of unidirectional carbon fibre composites developed for wind turbine applications. Int J Fatigue. 28 (10), 1389-1398 (2006).
  25. Judd, N. C., Wright, W. Voids and their effects on the mechanical properties of composites- an appraisal. SAMPE J. 14, 10-14 (1978).
  26. Ghiorse, S. Effect of void content on the mechanical properties of carbon/epoxy laminates. SAMPE Quart. 24 (2), 54-59 (1993).
  27. Lambert, J., Chambers, A., Sinclair, I., Spearing, S. 3D damage characterisation and the role of voids in the fatigue of wind turbine blade materials. Compos Sci Technol. 72 (2), 337-343 (2012).
  28. Mesogitis, T., Skordos, A., Long, A. Uncertainty in the manufacturing of fibrous thermosetting composites: a review. Compos Part A: App Sci Manuf. 57, 67-75 (2014).
  29. Aktas, L., Hamidi, Y., Altan, M. C. Effect of moisture on the mechanical properties of resin transfer molded composites-part I: absorption. J Mater Process Manuf Sci. 10 (4), 239-254 (2002).
  30. Selzer, R., Friedrich, K. Mechanical properties and failure behaviour of carbon fibre-reinforced polymer composites under the influence of moisture. Compos Part A: App Sci Manuf. 28 (6), 595-604 (1997).
  31. Costa, M. L., Rezende, M. C., Almeida, S. F. M. Effect of void content on the moisture absorption in polymeric composites. Polym Plast Technol Eng. 45 (6), 691-698 (2006).
  32. Muric-Nesic, J., Compston, P., Stachurski, Z. On the void reduction mechanisms in vibration assisted consolidation of fibre reinforced polymer composites. Compos Part A: App Sci Manuf. 42 (3), 320-327 (2011).
  33. Walczyk, D., Kuppers, J. Thermal press curing of advanced thermoset composite laminate parts. Compos Part A: App Sci Manuf. 43 (4), 635-646 (2012).
  34. Khan, L. A., Mahmood, A. H., Ahmed, S., Day, R. J. Effect of double vacuum bagging (DVB) in quickstep processing on the properties of 977-2A carbon/epoxy composites. Polym Compos. 34 (6), 942-952 (2013).
  35. Kwak, M., Robinson, P., Bismarck, A., Wise, R. Microwave curing of carbon-epoxy composites: penetration depth and material characterisation. Compos Part A: App Sci Manuf. 75, 18-27 (2015).
  36. Agius, S., Magniez, K., Fox, B. Cure behaviour and void development within rapidly cured out-of-autoclave composites. Compos Part B: Eng. 47, 230-237 (2013).
  37. Davies, L., et al. Effect of cure cycle heat transfer rates on the physical and mechanical properties of an epoxy matrix composite. Compos Sci Technol. 67 (9), 1892-1899 (2007).
  38. Pishvar, M., Amirkhosravi, M., Altan, M. C. Applying magnetic consolidation pressure during cure to improve laminate quality: a comparative analysis of wet lay-up and vacuum assisted resin transfer molding processes. ASME Int Mech Eng Cong Expos Proc. , IMECE2017-72019 (2017).
  39. Amirkhosravi, M., Pishvar, M., Altan, M. C. Improving laminate quality in wet lay-up/vacuum bag processes by magnet assisted composite manufacturing (MACM). Compos Part A: App Sci Manuf. 98, 227-237 (2017).
  40. Pishvar, M., Amirkhosravi, M., Altan, M. C. Magnet assisted composite manufacturing: A novel fabrication technique for high-quality composite laminates. Polym Compos. , (2017).
  41. ASTM D2584-11 Standard test method for ignition loss of cured reinforced resins. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2011).
  42. Anderson, J. P., Altan, M. C. Properties of composite cylinders fabricated by bladder assisted composite manufacturing. J Eng Mater Technol. 134 (4), 044501 (2012).
  43. Webb, P. A. Volume and density determinations for particle technologists. Micromeritics Instru. Corp. 01, (2001).
  44. ASTM D3171-15 Standard test methods for constituent content of composite materials. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2015).
  45. Anderson, J. Manufacturing and microstructural modeling of geometrically complex composite components produced by bladder assisted composite manufacturing (BACM). , Norman, OK. PhD dissertation (2013).
  46. ASTM D790-15, Standard test methods for flexural properties of unreinforced and reinforced plastics and electrical insulating materials. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2015).
  47. Yalcinkaya, M. A., Sozer, E. M., Altan, M. C. Fabrication of high quality composite laminates by pressurized and heated-VARTM. Compos Part A: App Sci Manuf. 102, 336-346 (2017).
  48. Chang, T., Zhan, L., Tan, W., Li, S. Effect of autoclave pressure on interfacial properties at micro-and macro-level in polymer-matrix composite laminates. Fiber Polym. 18 (8), 1614-1622 (2017).
  49. Stringer, L. G. 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. Composites. 20 (5), 441-452 (1989).

Tags

Ingenjörsvetenskap annullerar fråga 135 permanentmagneter kompositmaterial epoxihartser förstärkningar konsolidering våta uppställningsspår vakuum uppsamlare tillverkning mekaniska egenskaper,
Magnet assisterad sammansatta tillverkning: En flexibel ny teknik för att uppnå hög konsolidering trycket i vakuum påse/lay-off upp processer
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pishvar, M., Amirkhosravi, M.,… More

Pishvar, M., Amirkhosravi, M., Altan, M. C. Magnet Assisted Composite Manufacturing: A Flexible New Technique for Achieving High Consolidation Pressure in Vacuum Bag/Lay-Up Processes. J. Vis. Exp. (135), e57254, doi:10.3791/57254 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter