تشریح عوامل موثر بر ساخت کامپوزیت به‌روش تزریق در خلأ

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز

2 دانشیار دانشکدة مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز

چکیده

یکی از علوم جدید و پرکاربرد در دنیای امروز، که روزبه‌روز در حال گسترش است، دانش و فناوری کامپوزیت‌هاست. بر این اساس، طراحی و شیوة ساخت کامپوزیت‌ها از اهمیت ویژه‌‍‌ای برخوردار است. امروزه از روش‌های مختلفی جهت ساخت کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. یکی از روش‌های ساخت کامپوزیت‌های پلیمری[i] که طی دو دهة گذشته مورد توجه صنعتگران و محققان قرار گرفته ‌است، ساخت کامپوزیت به روش تزریق در خلأ[ii] می‌باشد. روش تزریق در خلأ به‌عنوان روشی جهت ساخت کامپوزیت با ابعاد بزرگ و کیفیت بالا شناخته می‌شود. در این مقاله نخست مراحل ساخت، مزایا و معایب روش ساخت کامپوزیت به روش تزریق در خلأ بیان می‌شود و پس از آن نقص‌ها و چالش‌های این روش مورد بررسی قرار می‌گیرد. در انتها تأثیر میزان فشار، دما و پیشرفت‌های اخیر در این حوزه تشریح می‌گردد.



[i]. در برخی موارد، کامپوزیت‌ها را از نظر نوع زمینه طبقه‌بندی می‌نمایند. از این دیدگاه کامپوزیت‌ها به 3 دستة کامپوزیت‌های پلیمری، کامپوزیت‌های فلزی و کامپوزیت‌های سرامیکی تقسیم‌بندی می‌شوند.


2. VIP (vacuum infusion process).

کلیدواژه‌ها


[1] G. P. Sendeckyj, Mechanics of Composite Materials: Composite Materials, Elsevier, 2016.

[2] C. Wang, G. Bai, G. Yue, B. Zhang, Compressive Strength Measurements of Single Fibers Using an Improved Automatic Control Method, Experimental Techniques, Vol. 40, No. 5, 2016, pp. 1369-1375.

[3] M. C. Symington, S. Opukuro, J. L. Banks, R. A. Pethrick, Vacuum infusion of natural fibre composites for structural applications, In 13th European Conference on Composite Materials (EECM 13), 2008.

[4] C. Atas, Y. Akgun, O. Dagdelen, B. M. Icten, M. Sarikanat, An experimental investigation on the low velocity impact response of composite plates repaired by VARIM and hand lay-up processes, Composite Structures, Vol. 93, No. 3, 2011, pp. 1178-1186.

[5] F., Gastón, A. Vázquez, E. Ruiz, E. S. Rodríguez, Capillary effects in vacuum assisted resin transfer molding with natural fibers, Polymer Composites, Vol. 33, No. 9, 2012, pp. 1593-1602.

[6] S. Daisuke, Y. Tominaga, Y. Hotta, Effect of microwave irradiation on carbon fiber/epoxy resin composite fabricated by vacuum assisted resin transfer molding, Advanced Composite Materials, Vol. 25.1, 2016, pp. 71-79.

[7] G., Q. Bickerton, P. A. Kelly, Simulation of the reinforcement compaction and resin flow during the complete resin infusion process, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Vol 41.1, 2010, pp. 45-57.

[8] R. Subbiah, Vacuum Infusion Molding of Natural Fibre Reinforced Biobased Resin Composite, PhD diss., University of Toronto, 2016.

[9] M. Ryosuke, M. Shiota, Data assimilation through integration of stochastic resin flow simulation with visual observation during vacuum-assisted resin transfer molding: A numerical study, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Vol. 84, 2016, pp. 43-52.

[10] M. Devillard, K. T. Hsiao, S. G. Advani, Flow sensing and control strategies to address race-tracking disturbances in resin transfer molding-part II: automation and validation, Composites Part A: applied science and manufacturing, Vol. 36.11, 2005, pp. 1581-1589.

[11] R. J. Johnson, R. Pitchumani, Active control of reactive resin flow in a vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) process, Journal of composite materials, Vol. 42.12, 2008, pp. 1205-1229.

[12] J. Yang, J. Zeng, J. Jiang, C. Peng, Compaction behavior and part thickness variation in vacuum infusion molding process, Applied composite materials, Vol. 19.3-4, 2012, pp. 443-458.

[13] J. Andrew, V. Jefferson, C. Santulli, Effect of post-cure temperature and different reinforcements in adhesive bonded repair for damaged glass/epoxy composites under multiple quasi-static indentation loading, Composite Structures, Vol. 143, 2016, pp. 63-74.

[14] V. R. Kedari, B. I. Farah, K. T. Hsiao, Effects of vacuum pressure, inlet pressure, and mold temperature on the void content, volume fraction of polyester/e-glass fiber composites manufactured with VARTM process, Journal of composite materials, Vol. 45.26, 2011, pp. 2727-2742.

[15] S. R. White, Y. K. Kim, Staged curing of composite materials, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Vol. 27.3, 1996, pp. 219-227.