Лонжерон из стеклопластика. Кто как делал? Прочность

[Gaidamaka]

😎

 

[медработник]

Спасибо Кирилл. А почему такая разница в результатах между сжатием и сдвигом? Какой следует из этого вывод на Ваш взгляд?
По поводу влажности, я тоже заметил ухудшение качества пластика но качественно оценить в домашних условиях невозможно, так что, будем опираться а Ваши испытания. С уважением.

 

[PizzaHunter]

Как я понимаю, при растяжении - сжатии волокна нагружаются вдоль своей оси +- неровна укладка. А сдвиг это похоже на срезание болта, сила прикладывается под углом к волокнам, в данном случае под углом 45 +- мои погрешности при укладке и резке. Предел прочности пластика на сдвиг нужно знать при расчете стенки лонжерона.

 

[viache]

Кирилл! Если есть возможность - испытать образец биаксиальной ткани на разрыв вдоль оси 0 (90)град. Спасибо. И ещё-у Вас низкое процентное содержание ткани в пластике, ВИАМ рекомендует- 65% ткани. Высокий% ткани приводит к хрупкому пластику(70%), а низкий% (55%) приводит при изгибе к разрушению смолы и перерезанию волокон ткани.

 

[PizzaHunter]

Про процентное содержание ткани: мои опыты показали, что для вакуумного процесса (будь то инфузия, мокрое ламинирование или вариации на тему) для конкретного типа ткани (зависит от плетения, прошивная или тканная, однонапр. или двунапр.) существует предел по объемному содержанию волокон. Для этой биакс. ткани - это около 50%.
Если больше - ламинат получается белесый, то есть в нем недостаток смолы. И такой пластик рвется пучками волокон долго и лавинообразно. Как те самые первые образцы, которые я тут показывал. Короче говоря, ничего хорошего в них нет.

Если мне кто-то покажет или расскажет как сделать вакуумом любой из технологий БЕЗ автоклава пластик из биаксиалки с ОБЪЕМНЫЙ содержанием волокон 65% да так, чтоб не было недостатка смолы в пластике - я буду очень рад узнать эту секретную технологию))  Может ВИАМ рекомендует по весу, а не по объему?

Ткань я врядли испытаю, разве что через месяц... Все машины заняты, нужно резервировать заранее. Стандарт для начала добуду, а там глянем как ее испытывать.

Я вот что еще хочу сделать - испытать смолу и волокна отдельно. Так что если будет время - займусь)

 

[PizzaHunter]

Испытал наконец образцы лонжеронов. Не сломал, потому что появились неожиданные ограничения. На нижней траверзе испытательной машины можно лишь до 22кН нагружать((((
А расчетная разрушающая нагрузка - 50кН.
Испытали до 20кН - никаких признаков разрушения естественно.
Записал деформации тензодатчиками и прогибы оптической измерительной системой.

Теперь про массу. Стеклопластиковая балка 1000мм весит 1200г, карбоновые равной прочности (по расчетам) -  800г
При этом карбоновая еще и на 20% жестче. То есть при той же нагрузке прогиб карбоновой на 20% меньше.

Если кому интересен процесс изготовления - могу выложить фотки и рассказать.

 

[PizzaHunter]

Так выглядят поперечные сечения балок.

 

[парящий]

Конечно интересно, от изготовления до испытания.

 

[PizzaHunter]

Стенки лонжерона делал сначала, как две детали. Использовал металлические формы, взял у коллеги попользовать)

Формы поставлены на металлический лист, лист и формы покрыты разделителем Mikon 199 + 205.
Волокна на сухую укладывают, для фиксации использовал Аэрофикс и клейкую ленту.

5 слоев биаксиалки 311г/м2, 6й слой - жертвенная ткань.
Дальше перфорированная пленка и проводящая сетка (зеленая)

 

[PizzaHunter]

Вакуумный мешок. Две спиральные трубки для вакуума в углах между формами и пластиной, и спиральная трубка подачи смолы посередине между формами на сетке.

 

[PizzaHunter]

Вакуумируем.

 

[PizzaHunter]

Впускаем смолу и за 10 минут все пропитано. На этой фотке видно конец пропитки.

 

[PizzaHunter]

Полимеризация и термообработка, дальше открываю вакуумный мешок.

 

[PizzaHunter]

Снимаем жертвенную ткань и клеи половинки стенки к пенопластовому заполнителю. Пенопласт Airex.
Клеил на смесь смолы и загустителя, в галтелях применял хлопок.

 

[PizzaHunter]

Получается так. Срезал выступающий пенопласт и эпоксидку.

 

[PizzaHunter]

Построил опалубку из деревянных палочек. Уложил насухо стеклоленту однонапр. С одной стороны 21 слой, с другой 15.
А дальше все как раньше. Вакуумировал и пропитал "на месте".

Вот собственно и все.... Дальше мешок открыть, опалубку срезать, скруглить острые грани и можно готовить к испытаниям (или ставить на самолет, если будет в 4-5 раз длиннее )) )

 

[maksim83]

Интерсно, молодец, уважуха 😉
Макс.

 

[glider 1968]

Вакуум по окончанию инфузии нужно ЗАКРЫВАТЬ обязательно. Однажды у меня попал воздух вместе со смолой, я хотел спасти деталь и оставил вакуум открытым, в итоге он высосал смолы столько, что деталь невозможно было даже резать. Это также потому, что Л1100 очень долго остается жидкой. 

Для больших поверхностей практически невозможно создать идеальный вакуум (у меня по крайней мере не получается) .
Да и воздух, бывает вместе со смолой попадает Если вакуум оставлять открытым ничего страшного не случается. А вот если закрыть...
На деталях с небольшими площадями все прокатывает. но экономически невыгодно, все же  лучше вакуумная формовка.
Время полимеризации регулируется не смолой а отвердителем.
У меня набор отвердителей на 2 часа, 6 часов, 9 часов.

 

[Andrey12]

Да и воздух, бывает вместе со смолой попадает

Решением данной проблемы является использование перестальтический насосов ( они же дозирующий элемент для компонентов) и так называемых static mixer. Тогда в смоле не будет воздуха. Если смола меньше 1000 cPa, то вакуумируйте смолу после смешивания. Не так эффективно, но результат будет.

Всё вышеперечисленное  :IMHO


http://www.smooth-on.com/video_play.php?video_id=XVj_YyvgMbE&autoplay=1

 

[maksim83]

Смотря как вакуум делать?
У меня поверхности по 3-4кв.м. и явно не прямые. и все получается, смотря как матрица подготовлена, вакуум все 100%.
А смолой тоже регулируется, также как и отвердителем, а также разбавителями типа спирта и т.д.
С Ув. Максим. 🙂