تحقیق درباره فرایند ساخت کامپوزیتها

اختصاصی از فایلکو تحقیق درباره فرایند ساخت کامپوزیتها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 26

فرایند ساخت کامپوزیتها

به طور کلی کامپوزیتها از نظر نحوه ساخت به دو دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند.

1- قالبگیری باز (قالبگیری تماسی)

در قالبگیری باز ماده کامپوزیتی لایه ها و ژل کت در هنگام ساخت در معرض اتمسفر محیط می باشند و شامل حالتهای زیر است.

الف) لایه گذاری دستی: کاربرد دستی رزین – کاربرد مکانیکی رزین

ب) فرایند لایه گذاری با الیاف سوزنی: روش پاشش با اسپری به صورت اتمیزه- به کارگیری غیر اتمیزه

ج) روش فیلامن و ایندینگ

2- قالبگیری بسته

در این نوع قالبگیری کامپوزیت در یک قالب دو تکه یا درون کیسه خلاء ساخته می شود که شامل حالتهای زیر می باشد.

الف) قالبگیری فشاری:

ترکیب قالب گیری صفحه یا (SMC) Sheet Molding Compound

ترکیب قالبگیری حجیم (BMC) Bulk Molding Compound

ترکیب قالبگیری ضخیم (TMC) Thick Molding Compound

ب) قالبگیری کششی Pultrusion Processing

پ) قالبگیری تزریقی عکس العملی تقویت کننده Reinforced Reaction Injection Molding

ت) قالبگیری انتقال رزین Resin Transfer Molding

ث) قالبگیری تحت کیسه خلاء: لایه گذاری خیس- پری پرگ PrePerg

ج) فرایند تزریق در خلا

چ) ریخته گری گریز از مرکز

ح) لایه گذاری پیوسته

قالبگیری باز

در این فرایند تقویت کننده ها به صورت پارچه های سوزنی، بافته شده یا به هم کوک زده شده بوسیله دست در محل خود قرار داده می شوند و سپس با رزین آغشته می گردند که رزین می تواند بوسیله دست و یا قلم و یا بوسیله دیگر وسایل مکانیکی با الیاف آغشته شود.

روش لایه گذاری دستی

از این روش در ساخت محصولاتی از قبیل قایقها، مخازن، پوشش حمامها، بوشها، قطعات کامیونها و اتومبیلها سازه های معماری و… استفاده می شود.

در این روش ابتدا برای بدست آوردن سطحی با کیفیت بالا روی قالب ژل کت زده می شود و پس از اینکه به مقدار کافی ژل کت زده شد الیاف تقویت کننده فایبرگلاس را به صورت دستی روی قالب قرار می دهند و سپس رزین بوسیله پاشش، ریختن، قلمرو زدن غلتک زدن و یا به کمک لیسه و یا پاشش بوسیله اسپری زده می شود.

روش فیلامنت وایندینگ

در این روش الیاف به دور یک مدل دوار به عنوان قالب پیچیده می شوند که از این روش بیشتر برای ساخت قطعاتی توخالی که استحکامهای کششی بالایی را می‌طلبند نظیر مخازن نگهداری سوخت، مواد شیمیایی، لوله ها، دودکشها، مخازن تحت فشار و پوسته موتور راکت بکار می رود.

نحوه کار بدین صورت است که الیاف به صورت پیوسته از درون یک حمام رزین، تغذیه شده و بدور مدل دوار پیچیده می شوند که تغذیه الیاف بوسیله یک غلتک که به صورت عرضی در طول مدل حرکت می کند انجام می پذیرد.

قالبها در این روش اغلب از جنس آلومینیوم و فولاد می باشد و بنحوی ساخته می‌شوند که قابل مچاله شدن جهت راحت تر کردن بیرون آمدن قالب باشند. از مزیتهای این روش می توان نسبت استحکام به وزن بالا، کنترل زیاد روی یکنواختی و جهت الیاف را نام برد.

قالبگیری بسته

قالبگیری فشاری:

این روش دارای سه نوع BMC و TMC و SMC می باشد و مناسب برای حجم بالای تولید است در این روش از قالبهای فلزی با دمای بالا استفاده می شود که درون پرسهای بزرگ نصب شده اند. قالبها در دمایی بین 250 تا 400 درجه فارنهایت گرم شده و بین 250 تا 3000، Psi فشار را به ماده کامپوزیتی وارد کرده و پس از باز شدن دو کفه قالب، قطعه به صورت آماده برداشته می شود و در این روش کمترین پرداخت کاری و برشکاری نهایی لازم می باشد.

روش کششی

این روش یک فرایند پیوسته است که برای قطعاتی که دارای سطح مقطع یکنواخت و ثابت می باشند استفاده می شود. قطعات سازه ای، تیرها، کانالهای لوله، تیوب، چوبهای ماهیگیری و… از این نوع قطعات می باشند.

در این روش رشته های فایبرگلاسی به صورت پیوسته، پارچه های حصیری یا به صورت پرده ای در حمام رزین آغشته می شوند و در نهایت از داخل یک قالب فولادی توسط یک مکانیزم کششی به بیرون کشیده می شوند که در این فرایند وظیفه شکل دادن به رزین و کنترل نسبت رزین به الیاف را دارا می باشد. در این روش قالب توسط نیروی الکتریکی و یا به وسیله روغن گرم می شود تا رزین عمل آوری شود (شکل بگیرد).

مواد مورد استفاده در کامپوزیتها

رزینها:

رزینها وظیفه نگهداری و انتقال بار به الیاف را دارا می باشند و همینطور الیاف را از اثرات محیط دور نگه می دارند در حالت عمومی دو نوع رزین وجود دارند که شامل ترموپلاستیکها و ترموستها می باشند.

ارتوفتالیک (Ortho)، ایزوفتالیک (ISO)، دیسایکلوپنتادین (DCPD) کلورندیکس و بیس فنول.

هر یک از موارد ذکر شده می توانند پایه ای برای ساخت یک رزین باشند که بسته به نوع و محل استفاده می توان یکی از موارد بالا را به

تحقیق در مورد کامپوزیتها 52 ص

اختصاصی از فایلکو تحقیق در مورد کامپوزیتها 52 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 53

با نام و یاد اوکه یار‌ی‌گر مطلق است

طراحان و مهندسان مواد کامپوزیتی را در جهت تولید موادی با قیمت ارزان و با استحکام بیشتر و وزن کمتر نسبت به سایر سازه‌ها بهتر ومناسبتر ی‌ندارند .

در زندگی روزمره محصولات فراوانی که ما از آنها بهره می‌جوییم همچون قایقها و چوبهای اسکی و گلف و حتی آن چیزهایی که زیاد در موردشان اطلاعات نداریم همچون صنعت هوا و فضا و صنایع نظامی از کامپوزیتها بهره فراوان می برند. کامپوزیتها به مواد چند سازه ترجمه شده است.

در حدود 90% کامپوزیتهای تولید شده از الیاف شیشه و رزین پلی‌استر و وینیل استر استفاده می شود. 65% کامپوزیتها با استفاده از روش قالبگیری باز ساخته می‌شوند و35% باقیمانده با استفاده از روشهای قالبگیری بسته یا پیوسته تولید می‌شوند.

کامپوزیتها به طور گسترده‌ای به عنوان پلاستیک‌های تقویت شده (Reinforced Plastics) شناخته می شوند. به طور ویژه، کامپوزیتها، الیاف تقویت کننده‌ای در ماتریس پلیمری هستند.

غالبا، الیاف تقویت کننده، فایبر گلاس (Fiber Glass) می باشند گرچه الیافی با استحکام بالا نظیر آرامید (Aramid) و کربن (Carbon) در کاربردهای پیشرفته به کار برده می شوند.

ماتریس پلیمری (Ppolymer Matrix) رزین ترموستی (Thermoset Resin) نظیر پلی استر، مینیل استر و رزینهای اپاکسی به عنوان ماتریس انتخابی می‌باشند. رزینهای خاصی نظیر فنولیک، پلی اوره تان و سیلیکون برای کاربردهای ویژه استفاده می شوند. اغلب پلاستیک خانگی، نظیر پلی اتیلن، اکریلیک، نایلون و پلی استیرن به عنوان ترموپلاستیک‌ها شناخته می‌شوند. این ماده می‌توانند حرارت دیده و شکل بگیرند و یا دوباره حرارت دیدن مجدداَ به حالت مایع برگردند. کامپوزیتها معمولا از رزینهای ترموستی که ابتدا به صورت پلیمرهای مایع می باشند استفاده می کنند ودر حین فرایند قالبگیری به شکل جامد تبدیل می شوند . این فرایند به عنوان اتصال مقاطع که غیر قابل بازگشت می باشد شناخته می شود .به این دلیل، در مواد کامپوزیت، مقاومت شیمیایی وحرارتی وخاص فیزیکی دوام سازه ای شان نسبت به ترموپلاستیکها افزایش یافته است به دلیل فواید مواد کامپوزیت، رشد کاربردهای جدید در بازارهای نظیر حمل و نقل، ساختمان، مقاومت به خوردگی، سازه های در یایی، سازه های خیلی قوی ،محصولات مصرفی، وسایل برقی ،هواپیما وهوافضا، وسایل وتجهیزات تجاری در حال تقویت است. مزایای استفاده از مواد کامپوزیت عبارتند از:

استحکام بالا

مواد کامپوزیت برای نیازهای استحکامی خاص در یک کار برد می توانند طراحی شوند . مزیت بارز کامپوزیتها نسبت به سایر مواد ، توانایی استفاده کردن از تعداد زیادی از ترکیبهای رزینها و تقویت کننده‌ها وبنا بر این رسیدن به خواست مشتری از نظرخواص مکانیکی وفیزیکی سازه می باشد.

سبکی

کامپوزیتها، موادی را ارائه می دهند که می توانند برای هم استحکام بالا وهم وزن کم طراحی شوند. در حقیقت کامپوزیتها جهت تولید سازه هایی با بالاترین نسبت استحکام به وزن شناخته شده برای بشر به کار برده می‌شوند.

مقاومت به خوردگی

کامپوزیتها، مقاومت طولانی مدتی را در کار در محیطهای شیمیایی و دمایی ارائه می دهند .کامپوزیتها موادی منتخب برای قطعاتی که در معرض محیطهای باز، کاربردهای شیمیایی ودیگر شرایط محیطی می باشند هستند.

انعطاف پذیری طراحی

کامپوزیتها نسبت به دیگر مواد این مزیت را دارند که می توانند با شکلهای پیچیده نسبت به هزینه کم، قالبگیری شوند. انعطاف پذیری در ایجاد شکلهای پیچیده ، به طراحان آزادی عمل می دهد که نشانی از موفقیت کامپوزیتهاست.

بادوام بودن

سازه های کامپوزیتی عمری با دوام طولانی را دارا هستند. این خصوصیت با حداقل نیازمندی های تعمیر ونگهداری توام گشته است . طول عمر کامپوزیتها در کاربردهای حساس مزیت به شمار می رود. در نیم قرن توسعه کامپوزیتها ، سازه های کامپوزیتی به گونه ای خوب طراحی شده اند که هنوز کاملا فرسوده نشده اند . امروزه توسعه صنعت کامپوزیت ها به عنوان یک ارائه دهنده اصلی مواد به رشد خود ادامه می دهد به صورتی که بیشتر طراحان ، مهندسین وسازندگان ، از مزایای این مواد همه کاره مطلع شده اند.

تاریچه صنعت کامپوزیتها

استفاده از مواد کامپوزیت طبیعی ،بخشی از تکنولوژی بشر از زمانی که اولین بناهای باستانی ، کاه برای تقویت کردن آجرهای گلی به کار بردند بوده است .

مغولهای قرن دوازدهم ، سلاحهای پیشرفته ای را نسبت به زمان خودشان با تیر و کمانهایی که کوچکترین وقوی تر از دیگر وسایل مشابه بودند ساختند. این کمانها سازه‌های کامپوزیتی ای که به وسیله ترکیب زردپی احشام (تاندون)، شاخ، خیزران(بامبو) و ابریشم ساخته شده بودند که باد فلوکون طبیعی(Rosin) پیچیده می‌شد. این طراحان سلاحهای قرن دوازدهم، دقیقا اصول طراحی کامپوزیت را می‌فهمیدند. اخیرا بعضی از این قطعات موزه ای 700 ساله کشیده وتست شدند. آنها از نظرقدرت حدود 80% کمانهای کامپوزیتی مدرن بودند. در اواخر دهه 1800 ، سازندگان کانو قایقهای باریک و بدون بادبان و سکان تجربه می کردندکه با چسباندن لایه های کاغذ محکم کرافت "kraft"با نوعی لاک به نام شلاک""shellلایه گذاری کاغذی راتشکیل میدهند.

درحالیکه ایده کلی موفق بود ولی مواد به خوبی کار نمی کردند. چون مواد در دسترس ترقی نکرد این ایده محو شد. در سالهای بین 1870 تا1890 انقلابی در شیمی به وفوع پیوست.اولین رزینهای مصنوعی ساخت بشر توسعه یافت به طوری که میتوانست بوسیله پلیمریزاسیون از حالت مایع به جامدتبدیل شود. این رزینهای پلیمری ازحالت مایع به حالت جامد توسط پیوند متقاطع مولکولی تبدیل می شوند.

رزینهای مصنوعی اولیه شامل سلولویید و ملا مین و باکلیت( Bakelite) بودند. دراوایل دهه1930 دو شرکت شیمیا یی که روی توسعه رزینهای پلیمری فعالیت میکردندعبارت بودنداز"American Cyanamid"و "Dupont".

درمسیر ازمایشاتشان هر دو شرکت به طور مستقل و در یک زمان به فرمول ساخت رزین پلی استر دست یافتند . هم زمان شرکت شیشه"Owens-lllinois" شروع به ساخت الیاف شیشه به همان صورت بنیادی بافت پارچه های نساجی نموند. در طی سالهای 1934و1936محققی به نام"RayGreen"دراوهایواین دومحصول جدید را ترکیب کرد وشروع به قالبگیری قایقهای کوچک نمود.این زمان را شروع کامپوزیتهای مدرن می شناسند.درحین جنگ جهانی دوم توسعه رادار به محفظه های غیرفلزی نیاز پیدا کرد و ارتش امریکا با تعدادزیادی پروژه های تحقیقاتی تکنولوژی نوپای کامپوزیتها را توسعه بخشید. فورا به دنبال جنگ جهانی دوم کامپوزیت به عنوان یک ماده مهندسی اصلی پدیدارشد.صنعت کامپوزیت دراواخردهه 1940 باعلاقه شدید به آن شروع شد و به سرعت دردهه 1950 توسعه یافت. بیشترروشهای امروزی قالبگیری و فرآیند انجام کارروی کامپوزیتهادرسال 1955 گسترش یافت.

تحقیق در مورد کامپوزیتها 49 ص

اختصاصی از فایلکو تحقیق در مورد کامپوزیتها 49 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 49

با نام و یاد اوکه یار‌ی‌گر مطلق است

طراحان و مهندسان مواد کامپوزیتی را در جهت تولید موادی با قیمت ارزان و با استحکام بیشتر و وزن کمتر نسبت به سایر سازه‌ها بهتر ومناسبتر ی‌ندارند .

در زندگی روزمره محصولات فراوانی که ما از آنها بهره می‌جوییم همچون قایقها و چوبهای اسکی و گلف و حتی آن چیزهایی که زیاد در موردشان اطلاعات نداریم همچون صنعت هوا و فضا و صنایع نظامی از کامپوزیتها بهره فراوان می برند. کامپوزیتها به مواد چند سازه ترجمه شده است.

در حدود 90% کامپوزیتهای تولید شده از الیاف شیشه و رزین پلی‌استر و وینیل استر استفاده می شود. 65% کامپوزیتها با استفاده از روش قالبگیری باز ساخته می‌شوند و35% باقیمانده با استفاده از روشهای قالبگیری بسته یا پیوسته تولید می‌شوند.

کامپوزیتها به طور گسترده‌ای به عنوان پلاستیک‌های تقویت شده (Reinforced Plastics) شناخته می شوند. به طور ویژه، کامپوزیتها، الیاف تقویت کننده‌ای در ماتریس پلیمری هستند.

غالبا، الیاف تقویت کننده، فایبر گلاس (Fiber Glass) می باشند گرچه الیافی با استحکام بالا نظیر آرامید (Aramid) و کربن (Carbon) در کاربردهای پیشرفته به کار برده می شوند.

ماتریس پلیمری (Ppolymer Matrix) رزین ترموستی (Thermoset Resin) نظیر پلی استر، مینیل استر و رزینهای اپاکسی به عنوان ماتریس انتخابی می‌باشند. رزینهای خاصی نظیر فنولیک، پلی اوره تان و سیلیکون برای کاربردهای ویژه استفاده می شوند. اغلب پلاستیک خانگی، نظیر پلی اتیلن، اکریلیک، نایلون و پلی استیرن به عنوان ترموپلاستیک‌ها شناخته می‌شوند. این ماده می‌توانند حرارت دیده و شکل بگیرند و یا دوباره حرارت دیدن مجدداَ به حالت مایع برگردند. کامپوزیتها معمولا از رزینهای ترموستی که ابتدا به صورت پلیمرهای مایع می باشند استفاده می کنند ودر حین فرایند قالبگیری به شکل جامد تبدیل می شوند . این فرایند به عنوان اتصال مقاطع که غیر قابل بازگشت می باشد شناخته می شود .به این دلیل، در مواد کامپوزیت، مقاومت شیمیایی وحرارتی وخاص فیزیکی دوام سازه ای شان نسبت به ترموپلاستیکها افزایش یافته است به دلیل فواید مواد کامپوزیت، رشد کاربردهای جدید در بازارهای نظیر حمل و نقل، ساختمان، مقاومت به خوردگی، سازه های در یایی، سازه های خیلی قوی ،محصولات مصرفی، وسایل برقی ،هواپیما وهوافضا، وسایل وتجهیزات تجاری در حال تقویت است. مزایای استفاده از مواد کامپوزیت عبارتند از:

استحکام بالا

مواد کامپوزیت برای نیازهای استحکامی خاص در یک کار برد می توانند طراحی شوند . مزیت بارز کامپوزیتها نسبت به سایر مواد ، توانایی استفاده کردن از تعداد زیادی از ترکیبهای رزینها و تقویت کننده‌ها وبنا بر این رسیدن به خواست مشتری از نظرخواص مکانیکی وفیزیکی سازه می باشد.

سبکی

کامپوزیتها، موادی را ارائه می دهند که می توانند برای هم استحکام بالا وهم وزن کم طراحی شوند. در حقیقت کامپوزیتها جهت تولید سازه هایی با بالاترین نسبت استحکام به وزن شناخته شده برای بشر به کار برده می‌شوند.

مقاومت به خوردگی

کامپوزیتها، مقاومت طولانی مدتی را در کار در محیطهای شیمیایی و دمایی ارائه می دهند .کامپوزیتها موادی منتخب برای قطعاتی که در معرض محیطهای باز، کاربردهای شیمیایی ودیگر شرایط محیطی می باشند هستند.

انعطاف پذیری طراحی

کامپوزیتها نسبت به دیگر مواد این مزیت را دارند که می توانند با شکلهای پیچیده نسبت به هزینه کم، قالبگیری شوند. انعطاف پذیری در ایجاد شکلهای پیچیده ، به طراحان آزادی عمل می دهد که نشانی از موفقیت کامپوزیتهاست.

بادوام بودن

سازه های کامپوزیتی عمری با دوام طولانی را دارا هستند. این خصوصیت با حداقل نیازمندی های تعمیر ونگهداری توام گشته است . طول عمر کامپوزیتها در کاربردهای حساس مزیت به شمار می رود. در نیم قرن توسعه کامپوزیتها ، سازه های کامپوزیتی به گونه ای خوب طراحی شده اند که هنوز کاملا فرسوده نشده اند . امروزه توسعه صنعت کامپوزیت ها به عنوان یک ارائه دهنده اصلی مواد به رشد خود ادامه می دهد به صورتی که بیشتر طراحان ، مهندسین وسازندگان ، از مزایای این مواد همه کاره مطلع شده اند.

تاریچه صنعت کامپوزیتها

استفاده از مواد کامپوزیت طبیعی ،بخشی از تکنولوژی بشر از زمانی که اولین بناهای باستانی ، کاه برای تقویت کردن آجرهای گلی به کار بردند بوده است .

مغولهای قرن دوازدهم ، سلاحهای پیشرفته ای را نسبت به زمان خودشان با تیر و کمانهایی که کوچکترین وقوی تر از دیگر وسایل مشابه بودند ساختند. این کمانها سازه‌های کامپوزیتی ای که به وسیله ترکیب زردپی احشام (تاندون)، شاخ، خیزران(بامبو) و ابریشم ساخته شده بودند که باد فلوکون طبیعی(Rosin) پیچیده می‌شد. این طراحان سلاحهای قرن دوازدهم، دقیقا اصول طراحی کامپوزیت را می‌فهمیدند. اخیرا بعضی از این قطعات موزه ای 700 ساله کشیده وتست شدند. آنها از نظرقدرت حدود 80% کمانهای کامپوزیتی مدرن بودند. در اواخر دهه 1800 ، سازندگان کانو قایقهای باریک و بدون بادبان و سکان تجربه می کردندکه با چسباندن لایه های کاغذ محکم کرافت "kraft"با نوعی لاک به نام شلاک""shellلایه گذاری کاغذی راتشکیل میدهند.

درحالیکه ایده کلی موفق بود ولی مواد به خوبی کار نمی کردند. چون مواد در دسترس ترقی نکرد این ایده محو شد. در سالهای بین 1870 تا1890 انقلابی در شیمی به وفوع پیوست.اولین رزینهای مصنوعی ساخت بشر توسعه یافت به طوری که میتوانست بوسیله پلیمریزاسیون از حالت مایع به جامدتبدیل شود. این رزینهای پلیمری ازحالت مایع به حالت جامد توسط پیوند متقاطع مولکولی تبدیل می شوند.

رزینهای مصنوعی اولیه شامل سلولویید و ملا مین و باکلیت( Bakelite) بودند. دراوایل دهه1930 دو شرکت شیمیا یی که روی توسعه رزینهای پلیمری فعالیت میکردندعبارت بودنداز"American Cyanamid"و "Dupont".

درمسیر ازمایشاتشان هر دو شرکت به طور مستقل و در یک زمان به فرمول ساخت رزین پلی استر دست یافتند . هم زمان شرکت شیشه"Owens-lllinois" شروع به ساخت الیاف شیشه به همان صورت بنیادی بافت پارچه های نساجی نموند. در طی سالهای 1934و1936محققی به نام"RayGreen"دراوهایواین دومحصول جدید را ترکیب کرد وشروع به قالبگیری قایقهای کوچک نمود.این زمان را شروع کامپوزیتهای مدرن می شناسند.درحین جنگ جهانی دوم توسعه رادار به محفظه های غیرفلزی نیاز پیدا کرد و ارتش امریکا با تعدادزیادی پروژه های تحقیقاتی تکنولوژی نوپای کامپوزیتها را توسعه بخشید. فورا به دنبال جنگ جهانی دوم کامپوزیت به عنوان یک ماده مهندسی اصلی پدیدارشد.صنعت کامپوزیت دراواخردهه 1940 باعلاقه شدید به آن شروع شد و به سرعت دردهه 1950 توسعه یافت. بیشترروشهای امروزی قالبگیری و فرآیند انجام کارروی کامپوزیتهادرسال 1955 گسترش یافت.

قالبگیری باز(لایه گذاری دستی) قالبگیری فشاری استفاده ازپاشش الیاف سوزنی قالبگیری به روش انتقال رزین روش فیلامنت وایدینگ استفاده ازکیسه خلاء وروش پاشش درخلاء همگی بین سالهای 1946 و1955 توسعه یافتند ودرتولیداستفاده شدند.

محصولات ساخته شده ازکامپوزیتها درطی این دوره شامل این موارد بودند: قایقها بدنه اتومبیلها "Corvette" قطعات کامیونها قطعات هواپیماها مخازن ذخیره زیرزمینی ساختمانها وبسیاری دیگرازمحصولات مشابه.

امروزه صنعت کامپوزیت به رشدخودادامه میدهد چراکه به دنبال افزایش قدرت سبکی دوام وزیبایی محصولات می باشیم.

2- بررسی و مقایسه روش های دستی و انتقال رزین یا RTM در ساخت کامپوزیتها - 101 صفحه فایل ورد (Word)

اختصاصی از فایلکو 2- بررسی و مقایسه روش های دستی و انتقال رزین یا RTM در ساخت کامپوزیتها - 101 صفحه فایل ورد (Word) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فهرست مطالب

عنوانصفحه

فصل 1-مقدمه ای بر کامپوزیتها و کاربرد آنها8

1-1-تعریف کامپوزیت8

1-2-تاریخچه کامپوزیتها8

1-3-مزایای استفاده ازکامپوزیت ها10

1-4-کاربرد کامپوزیتها11

1-5-طبقه بندی کامپوزیتها13

1-5-1-کامپوزیتهای ذره ای(تقویت شده باذرات14

1-5-2-کامپوزیتهای لیفی(تقویت شده باالیاف)15

1-5-3-پوسته تک لایه:16

1-5-4-پوسته چندلایه:16

1-6-انواع الیاف مورداستفاده درکامپوزیت ها17

1-6-1-الیاف شیشه:17

1-6-2-الیاف کربن18

1-6-3-الیاف آرامید (کولار)19

1-6-4-الیاف برن (Boron )19

1-6-5-الیاف پلی اتیلن19

1-6-6-الیاف سرامیکی20

1-6-7-الیاف فلزی20

1-7-ماتریس های پلیمری21

1-7-1-ماتریس اپوکسی22

1-7-2-ماتریس پلی استر23

1-7-3-ماتریس فنولیک24

فصل 2-مروری بر روش های ساخت کامپوزیت ها26

2-1-مقدمه26

2-2-لایه گذاری دستی (HAND LAY-UP)31

فصل 3-فرآیند تولید کامپوزیتهای پلیمری بهروش RTM36

3-1-مقدمه36

3-2-تعریف فرآیند RTM39

3-3-تاریخچه فرآیند RTM40

3-4-مزایا و امتیازات فرآیند RTM41

3-5-مواد ماتریس42

3-6-مواد تقویت کننده43

3-7-مروری بر مدلهای مورد استفاده در تحلیل فرآیند RTM46

3-7-1-مدل جریان دارسی برای محیطهای متخلخل47

3-7-2-نفوذپذیری الیاف براساس مدل دارسی49

تعریف نفوذپذیری و تخلخل49

محاسبه تحلیلی نسبت تخلخل الیاف51

مدل های تحلیلی محاسبه نفوذپذیری53

عوامل موثر بر نفوذپذیری57

3-7-3-بررسی رفتار فشردگی الیاف59

3-7-4-نتایج مربوط به آزمایشهای فشردگی و نفوذپذیری الیاف60

فشردگی پریفورم الیاف61

رفتار نفوذپذیری الیاف63

3-7-5-تعیین ثابت مدل کازنی-کارمن با استفاده از دادههای مدل نفوذپذیری توانی66

فصل 4-مشتقات RTM72

4-1-مقدمه72

4-2-فرآیندهای اصلاحی مهم RTM73

4-2-1-فرآیند قالبگیری فشاری با انتقال رزین CRTM73

4-2-2-فرآیند قالبگیری با انتقال رزین به کمک خلاء VARTM74

4-2-3-فرآیند قالبگیری سبک با انتقال رزینLRTM75

4-3-روشهای تحلیل RTM77

4-3-1-روشهای تحلیلی و پاسخ بسته برای جریانهای ساده78

4-3-2-استفاده از الگوریتمهای غیر محاسباتی بر پایه مدلهای هندسی78

4-3-3-انجام آزمایش برای شناسایی رفتار فرآیند و تخمین پارامترهای سیستم79

4-4-تحلیل فرآیند RTM اصلاح شده جدید با ابزارهای انعطافپذیر (VARTM)79

4-4-1-پیشگفتار79

4-4-2-یافتن معادلات حاکم بر فرآیند81

فصل 5-نتایج تجربی92

5-1-آزمون ضربه92

5-2-استحکام93

5-3-مقایسه استحکام کششی در نمونه دستی و RTM به کمک خلا []95

5-4-جمعبندی98

فصل 6-مراجع99

1. مقدمه

صنعتگران زیادی در سالیان گذشته فرآیند RTM را بعنوان روش تولید قطعات کامپوزیتی آزمایش کرده و بکار گرفتند، اما تنها تعداد کمی از آنها برای مدت زیادی از این روش استفاده کردند و تقریبا می­توان گفت هیچکدام از آنها RTM را بعنوان روش انحصاری خود نپذیرفتند.

عواملی چون هزینه­های ابزاری و نگهداری قالب، مشکلات چیدن تقویت­کننده­ها درون قالب، عملیات مجدد روی قطعه پس از قالبگیری بعلت وجود حباب یا چسبیدن قطعه به قالب، وجود عیوب و نواقص در مرحله پرشدن، کند بودن روند تولید، بالا بودن قیمت تمام شده و همچنین خسارات وارده طی فرآیند ساخت، باعث می­شد تا از دیدگاه بسیاری از تولیدکنندگان، فرآیند RTM فرآیندی با هزینه و حجم تولید متوسط محسوب نشود. این مشکلات، باعث می­شدند تا از روش RTM، تنها برای ساخت قطعات ساده و تخت، با ابعاد نسبتا کوچک، استفاده شود.

به همین دلیل، از زمان اولین استفاده­های صنعتی فرآیند در دهه هفتاد، تا به امروزه اصلاحات زیادی برروی آن انجام شده است.

1. فرآیندهای اصلاحی مهم RTM

بمنظور حذف معایب و نقایص فرآیند RTM، و بهبود کیفیت قطعات کامپوزیتی تولید شده به این روش، تا به امروزه، اصلاحات زیادی برروی آن انجام شده است.

با توجه به برطرف شدن معایب فرآیند در روش­های جدید و اصلاحی RTM، اعتماد تولیدکنندگان به این روش روزبه­روز بیشتر شده است، بطوریکه امروزه آمارهای موجود از بکارگیری گسترده این فرآیند توسط صنعتگران حکایت دارد. در ذیل، برخی از مهمترین اشکال اصلاحی فرآیند RTM، بطور مختصر توضیح داده شده است.

1. فرآیند قالبگیری فشاری با انتقال رزین [1]CRTM

در این فرآیند، همانند فرآیند RTM الیاف پریفورم درون قالب قرار گرفته و رزین به داخل آن تزریق می­گردد. در یک فرآیند RTM، قالب قبل از شروع تزریق با اعمال نیروی نگهدارنده بطور کامل بسته می­شود، ولی در فرآیند CRTM، قالب در مرحله تزریق بطور جزئی باز است و هنگامی که مقدار مورد نیاز رزین به داخل قالب تزریق شد، قالب با اعمال نیروی خارجی شروع به بسته شدن می­نماید. این کار سبب اعمال فشار به رزین گردیده و موجب می­شود تا پس از پرشدن تمام قسمت­های قالب، مازاد رزین از قالب بیرون رانده شود. این قسمت از فرآیند، با فرآیندهای قالبگیری فشاری مشابهت دارد. در شکل دیگری از این فرآیند، همزمان با شروع عمل تزریق، نیمه دوم قالب بتدریج بسته می­شود. در این روش، سرعت بسته شدن چنان تنظیم می­شود که با پایان یافتن عمل تزریق، قالب نیز بطور کامل بسته شده باشد. این شکل از فرآیند CRTM، در عمل کمتر مورد توجه قرار می­گیرد.

مهمترین مزیت این روش نسبت به فرآیند RTM سنتی این است که قالبگیری قطعات با کسر حجمی الیاف بالاتر را میسر می­سازد؛ علاوه براین مدت زمان مرحله پرشدن بطور چشمگیری کاهش می­یابد. اما هزینه­های ابزاری در این روش نسبتا زیاد بوده و علاوه براین، کنترل پارامترهای مختلف فرآیند پیچیده و مشکل می­باشد. مشکل دیگر این روش آن است که احتمال عدم اشباع مناسب الیاف و همچنین، تخریب هسته­های فومی و پدیده فشردگی الیاف وجود دارد.

1. فرآیند قالبگیری با انتقال رزین به کمک خلاء [2]VARTM

پس از ابداع فرآیند قالبگیری با انتقال رزین، RTM، و وجود بعضی مشکلات در این روش، بویژه در تزریق رزین، یکی از اصلاحاتی که روی این فرآیند انجام شد بکارگیری خلاء بود. این فرآیند جدید که اصول کلی آن مشابه فرآیند RTM است، قالبگیری با انتقال رزین به کمک خلاء یا VARTM نامیده می­شود. در این فرآیند، یک خلاء نسبی رزین را از داخل لوله تغذیه به داخل قالب می­کشاند؛ بطوریکه تمام محفظه قالب بطور یکنواخت از رزین پر می­شود.

از مهمترین مزایای این روش نسبت به فرآیند RTM سنتی، فشار تزریق پایین می­باشد؛ این مساله امکان استفاده از تجهیزات تزریق ارزان قیمت را در فرآیند RTM میسر می­سازد، که مسلماً تأثیر مستقیمی بر قیمت تمام شده تولید قطعات کامپوزیتی خواهد گذاشت. علاوه براین، قطعات تولید شده بدین روش از کیفیت بالاتری برخوردار خواهند بود؛ چراکه استفاده از خلاء در مرحله پرشدن، موجب حذف بسیاری از عیوب و پدیده­های نامطلوب، از جمله تولید حباب در جبهه جریان، ایجاد حفره­های خشک در تقویت­کننده­ها و شسته شدن الیاف می­گردد. یکی دیگر از برتری­های مهم این روش اصلاحی نسبت به فرآیند RTM سنتی، امکان تولید قطعات کامپوزیتی وسیع با کیفیت مطلوب می­باشد.

1. فرآیند قالبگیری سبک با انتقال رزین LRTM

طی سالیان گذشته روش­های استاندارد اصلاحی مختلفی از فرآیندهای قالبگیری رزین پیشنهاد شده است. در این میان فرآیند قالبگیری سبک با انتقال رزین، LRTM، مورد توجه خاصی قرار گرفت. چراکه این روش توانست بسیاری از معایب و نقاط ضعف فرآیند RTM را برطرف سازد.

فرآیندی که امروزه تحت عنوان RTM مورد استفاده قرار می­گیرد، در واقع RTM سبک یا LRTM است که شکل اصلاح شده فرآیندهای سنتی می­باشد. این فرآیند اولین بار حدود 25 سال قبل در بلژیک بکار گرفته شد. در واقع ایده این فرآیند از روش قالبگیری با انتقال رزین بکمک خلاء یا [3]VARTM گرفته شده است که روشی برای تولید قطعات سبک با به کارگیری خلاء است. مراحل این فرآیند چنین می­باشد [29]:

• الیاف خشک از طاقه بریده شده و پس از شکل دادن در محفظه قالب قرار داده می­شوند.
• پس از آنکه الیاف در جای مناسب خود قرار گرفتند، قالب بسته و محکم می­شود.
• یک خلاء نسبی محفظه داخل قالب را فرا می­گیرد.
• رزین با مقدار مشخص و فشار کم به داخل قالب تزریق می­شود.
• خلاء نسبی رزین را در تمام قالب پخش کرده و تمام الیاف به رزین آغشته می­شوند.
• پس از گذشت زمان لازم برای پخت و سخت شدن قطعه، قالب باز شده و قطعه از آن جدا می­شود.

[1] Compression Resin Transfer Molding

[2] Vacuum Assisted Resin Transfer Molding

[3] Vacuum Assisted Resin Transfer Molding

دانلود پاورپوینت کامپوزیتها و کاربرد آنها

اختصاصی از فایلکو دانلود پاورپوینت کامپوزیتها و کاربرد آنها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پاورپوینت کامپوزیتها و کاربرد آنها در 27 اسلاید جامع و قابل ویرایش می باشد.

فهرست مطالب