A szerkezeti anyagok csoportosítása

Az előadások a következő témára: "A szerkezeti anyagok csoportosítása"— Előadás másolata:

1 A szerkezeti anyagok csoportosítása

2 Erősítőszálak csoportosítása I.

3 Erősítőszálak csoportosítása II.

4 Természetes szálerősítésű gépjármű-alkatrészek
Mercedes S modell

5 Kompozitok erősítőstruktúrái
Üveg-, szén- és aramidszálak 1-dimenziós 2-dimenziós 3-dimenziós Z X Y Paplan 3D-Szövött Roving Szövött 3D-Fonatolt Fektetett Szalag Előforma Kötött

6 Erősítőstruktúrák polárdiagramja

7 Gyakoribb erősítőszálak

8 Erősítőstruktúrák polárdiagramja
Anizotróp Ortotróp Kváziizotróp 0° 90° 45° - 45° 0° 90° 0° 90° 0° 90°

9 Pre-preg (pre impregnated) – előimpregnátum
Irányított szalag (UD/szőtt) SMC – Sheet Moulding Compound BMC – Bulk Moulding Compound

10 Szendvics struktúrák – analógia a természettel

11 Maganyagok Homogén mag (habok) pl: PVC, PUR, PS vagy fa, ill. coremat
Struktúrált mag pl: méhsejt

12 A szálerősítés Mátrix Szál Határfelület

13 Határfelület A polimer kompozit többfázisú, összetett rendszerből álló szerkezeti anyag, ahol a szívós mátrix és a nagyszilárdságú erősítőanyag között kiváló adhéziós kapcsolat van..

14 Vizsgálati módszerek Mechanikai vizsgálatok Fragmentációs teszt
Akusztikus emisszió Termokamerás vizsgálat Csepplehúzás

15 Vizsgálati módszerek Mechanikai vizsgálatok Fragmentációs teszt
Akusztikus emisszió Termokamerás vizsgálat Csepplehúzás

16 Vizsgálati módszerek Mechanikai vizsgálatok Fragmentációs teszt
Akusztikus emisszió Termokamerás vizsgálat Csepplehúzás

17 Vizsgálati módszerek Mechanikai vizsgálatok Fragmentációs teszt
Akusztikus emisszió Termokamerás vizsgálat Csepplehúzás

18 Akusztikus lokalizáció

19 Vizsgálati módszerek Mechanikai vizsgálatok Fragmentációs teszt
Akusztikus emisszió Termokamerás vizsgálat Csepplehúzás M – mátrix F – szál a – szálszakadás b – mátrix tépődés c – szálkihúzódás d – mátrix deformáció e – rétegelválás

20 Vizsgálati módszerek Mechanikai vizsgálatok Fragmentációs teszt
Akusztikus emisszió Termokamerás vizsgálat Csepplehúzás

21 „All” polimer kompozitok

22 Hibrid kompozitok – az anyagok szinergiája

23 Irodai forgószék Fröccsöntött PA/LGF

24 Motortéri „front” panel
Fröccsöntött PP/GF

25 Hőformázás (préselés, sajtolás)
Izoterm sajtolás Nem izoterm sajtolás Druck Beschicken Erwärmung 200 - 220°C 60 80°C Zárás Betétel Előmelegítés Melegítés Prepreg GMT Forma Melegítés Betétel °C Fűtés °C Nyomás Hűtés Prepreg GMT Filmstacking Forma Gyors folyamat Elsősorban amorf termoplasztoknál (kb. 30 °C technológiai ablak) Nem túl nagy alakítási fok (a szerszám mellett hamar keményedik az anyag) Lassú folyamat, hűtés kell Amorf és kristályos anyagoknál is Ráncképződés alakulhat ki

26 Hangszerek Epoxy/CF

27 Gépjármű karosszériák

28 X-47A típusú robotrepülő
Kompozitból készült, 8 m hosszú és széles, 2003 februárban volt a próbarepülés

29 Ohio-i vasbeton híd cseréje
A vasbeton híd 20 év után tönkrement, a két nagy átmérőjű csővel. Új kompozit híd, 3D GF/hibrid gyanta, hab, 9 cm vastag (vasbeton: 20 cm). Az előre elkészített panelek szerelése 4 órát tartott és 50 évre tervezik.

30 Dániai szélerőmű „farm”
20 erőmű, 89 mkWh/év Ma 10%, 2030-ra 50 %! Epoxy + GF (CF) Zárt PVC hab vagy Balsafa Leállás és nagyjavítás nélkül 20 év!

31 Szélsőséges méretek – tervezői szabadság

32 Hőre keményedő technológiák
A kézi laminálás alapelve

33 A polimer kompozit hajógyártás tipikus matrix gyantái
Hajótest készítés kézi laminálással

34 Hőre keményedő technológiák
Kompozit készítés szórással

35 Szórás I. rovingbevezetés vágókés gyanta/iniciátor bevezetés
Sűrített levegő Sűrített levegő Roving Roving gyanta/iniciátor bevezetés Sűrített levegő csatlakozó

36 Szórás II.

37 Vákuumzsákos technológia

38 A kész vákuumzsák szívócsövekkel felszerelve

39 Resin transfer moulding - RTM
Szálas elő- gyártmány behejezése Zárás Összenyomás Gyanta Fűtés

40 Hajótest építés zárt szerszámmal – RTM I.
3x7 m motorcsónak - poliészter mátrixú - erősítőstruktúra: üvegszövet Technológia: kézi fektetés után zárt szerszámos vákuummal támogatott RTM.

41 Hajótest építés zárt szerszámmal – RTM II.

42 Shipman 50 tervezése Egy 15m-es vitorlás hajó poliészterből készült fedélzete 1,8 tonna, míg a Shipman 50 fedélzete csak 300 kg.

43 Shipman 50 gyártása A cég csúcstechológiás, 20 m-es, 5 tengelyes CNC marógépet használ a lamináló szerszámok elkészítéséhez, ekkor méretek mellett tartani tudják az 1mm-es pontosságot. Kézi fektetés, vákuumzsákos technológia, karbon/epoxi.

44 Shipman 50 belülről I.

45 Shipman 50 belülről II.

46 A technológia és anyag helyes megválasztása

47 Szénszálas kerékagy

48 Nehéz járművek műanyag karosszériái

49 Vasúti járművek

50 Japán Sinkanzen

51 Vasúti kocsi tekercselése
Quelle: Schindler Wagonbau

52 Tekercselés Kereszttekercselés Polártekercselés Párhuzamostekercselés
Jellemző paraméterek Tekercselési szög 2° - 90° Rovingsebesség max. 0,5 m/s Rovingelőfeszítés beállítható és szabályozható Nem vonalszerű tekercselés

53 Pilóta nélküli katonai felderítő gépek kompozitból

54 (első próbarepülés: 2005.04.27., üzembe helyezés: 2006. nyár)
Airbus A380 (első próbarepülés: , üzembe helyezés: nyár)

55 Airbus A380 alkatrészeinek szállítása

56 Airbus A380 összeszerelése

57 Airbus A380 összeszerelése

58 Airbus A380 összeszerelése

59 Airbus A380 belseje (turista osztály)

60 Airbus A380 belseje (első osztály)

61 Újrahasznosítás Egyenletes, kis szemcseméret