Text 3. Organic composite materials

Text 3. Organic composite materials

Organic composite materials are conventionally classified by the matrix material as thermoset or thermoplastic. The primary processing steps in manufacture of fiber-reinforced composites are resin impregnation, layup and consolidation. Composite material structures are normally manufactured by processes such as:
(1) hand layup and autoclave cure,
(2) resin transfer molding,
(3) filament or tow placement with a winding machine (sometimes multiple axis robotics controlled) and cured in place,
(4) multiple-axis tape layup of complex geometries,
The critical process step requiring monitoring is the final consolidation process for both thermoset and thermoplastic composites. Examples of the parameters and properties that can be nondestructively monitored for process control of organic matrix composites are listed in Figure 1. The two parameters currently routinely monitored are the temperature and the pressure applied to the filaments, tows, or laminates. Commonly this is done with conventional thermocouples and pressure gauges. The only other device fairly routinely used to monitor the cure process is a dielectric sensor mounted between two composite plys in autoclave curing which measures the ionic conductivity.

Figure 2. Potential devices for process monitoring of organic matrix composite matrials
THERMOSET THERMOPLASTIC
Thermocouple Acoustic waveguide
Acoustic Waveguide Optical fibers
Optical Fibers Thermal
Capacitance Ultrasonics
Conductivity Magnetostrictive wire
Dielectric
Thermal
FT-IR
Ultrasonics
Magnetostrictive wire
Figure 2 lists the potential devices for process monitoring of organic matrix composites. At the present time, no technique exists to optimally monitor the mechanical properties during the curing or melt process, although the mechanical properties are the most important factor for overall integrity of composite structures.
Ultrasonic tests can be designed and optimized for measurement of the elastic wave speed and attenuation of the wave propagating through the composite during the consolidation process. The wave speed is a function of the elastic modulus, viscosity and density of the composite, while the attenuation is a monitor of the change in viscosity of the resin, fiber compaction, resin-fiber ratio and porosity.
Figure 3 compares NDE techniques available for process monitoring of organic composite materials. [13]
Figure 3. Comparison of NDE techniquesfor process monitoring of composite materials.
SENSORS PARAMETER INSTALLATION RUGGEDNESS IMPLEMENTATION COST REMARKS
CONVENTIONAL Strain Temperature
Pressure Surface bonded Moderate Moderate Difficult to use
in production
EMBEDDED Dynamic-strain acoustic signals
cure... In-situtd Potentialy high Potentialy low Emergingtechnology
ULTRASONICS Cure, modulus
density Surface or
non contact Potentialy high Potentialy
low Emerging
remote sensor
technology

Результаты (русский) 1:

Текст 3. Органические материалы композиционныеМатрица материал как термопластичных или термореактивных условно классифицируются органических композиционных материалов. Шаги первичной обработки в производстве армированных волокном композитов являются резиновыми полимерами, layup и консолидации. Композитный материал структуры обычно производятся процессы такие как: (1) стороны layup и автоклав лечения,(2) смолы передачи литье, (3) накаливания или буксировки размещения с обмотки машины (иногда несколько оси робототехника контролируемых) и вылечить в месте, (4) несколько оси ленты layup сложных геометрий, Шаг критического процесса, требующие мониторинга является процесс окончательной консолидации для термореактивных и термопластичных композитов. На рисунке 1 приведены примеры параметров и свойств, которые могут контролироваться необходимые для управления процессом органической матрицы композитов. В настоящее время регулярно контролировать два параметра являются температура и давление нитей, буксирами или ламинат. Обычно это делается с обычной термопар и датчиков давления. Только другие устройства, довольно регулярно используется для наблюдения за процессом лечения является диэлектрической Датчик монтируется между двух составных ПЛИС в автоклаве, полимеризации, который измеряет ионной проводимости. Рисунок 2. Потенциал устройства для мониторинга процесса из органической матрицы композитных matrialsТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ ТЕРМОПЛАСТИКА Акустический волновод термопара Акустический волновод оптических волокон Оптические волокна тепловой Емкость ультразвук Проводимость магнитострикционные проволока Диэлектрические Тепловой FT-IR Ультразвук Магнитострикционные проволока Рисунок 2 перечислены потенциальные устройств для мониторинга процесса органической матрицы композитов. В настоящее время не технику существует оптимально контролировать механические свойства во время отверждения или расплава процесса, хотя механические свойства являются наиболее важным фактором для общей целостности композитных конструкций.Ультразвуковой контроль может быть спроектирован и оптимизирован для измерения скорости упругих волн и затухания волн, распространяющихся через композитный во время процесса консолидации. Скорость волны является функцией упругости, вязкости и плотности композита, в то время как амортизация представляет собой монитор изменения вязкости смолы, уплотнение волокна, волоконно смолы соотношение и пористость. Рисунок 3 сравнивает NDE методов, доступных для процесса мониторинга органических композиционных материалов. [13]На рисунке 3. Сравнение NDE techniquesfor мониторинга процесса из композитных материалов.ДАТЧИКИ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ПРОЧНОСТИ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЗАТРАТ ЗАМЕЧАНИЯ ОБЫЧНЫЕ штамм температура Давление поверхность кабальный средней умеренной сложно использовать в производстве Встроенные динамики штамм акустических сигналов лечение... В situtd Potentialy высокого Potentialy низкой Emergingtechnology УЛЬТРАЗВУК Cure, модуль плотность поверхности илибез контакта Potentialy высокого Potentialy низкая новые Дистанционный датчик Технология

Результаты (русский) 2:

Текст 3. Органические композиционные материалы Органические композиционные материалы традиционно классифицируются на матрицу материала, что и термореактивных или термопластичных. Основные этапы обработки в производстве армированных волокном композитов смола пропитки, простоя и консолидация. Композиционный материал структуры обычно изготавливают способами, такими как: (1) простоя рук и автоклав лечения, (2) с переносом смолы под давлением, (3) нити или датчиком размещения с намоточной машины (иногда несколько робототехнике оси контролируется) и отверждают на месте, (4) несколько ось ленты простоя сложных геометрий, критическая стадия процесс, требующий мониторинга является окончательным процесс консолидации и для термореактивных и термопластичных композиционных материалов. Примеры параметров и свойств, которые могут быть без разрушения контролируемых для управления процессом органических композитов приведены на рисунке 1. Эти два параметра отслеживаемые себе обычно являются температура и давление, приложенное к нитей, жгутов, или ламинатов. Обычно это делается с обычными термопар и датчиков давления. Единственное другое устройство довольно обычно используются для мониторинга процесса отверждения является диэлектриком датчик, установленный между двумя композитных plys в автоклавного твердения, который измеряет ионную проводимость. Рисунок 2. Возможные устройства для мониторинга процесса органического матричного композита matrials термореактивных ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ термопары акустический волновод акустический волновод Оптические волокна Оптические волокна Тепловая емкость Ультразвук проводимость Магнитострикционный провода Диэлектрик Тепловая ИК-Ультразвук Магнитострикционный провода Рисунок 2 перечислены потенциальные Приборы для контроля процесса органических композитов. В настоящее время, ни один из методов не существует, чтобы оптимально контролировать механические свойства при отверждении или процесс расплава, хотя механические свойства наиболее важным фактором для общей целостности композитных структур. Ультразвуковые тесты могут быть разработаны и оптимизированы для измерения упругой волны Скорость и затухание волны, распространяющейся по композита в процессе консолидации. Скорость волны является функцией модуля упругости, вязкости и плотности композита, в то время как ослабление монитор изменения в вязкости смолы, волокна уплотнения, коэффициент смолы волокна и пористости. Рисунок 3 сравнивает методы неразрушающего доступные для мониторинг процесса органических композиционных материалов. [13] Рисунок 3. Сравнение NDE techniquesfor мониторинга процесса композиционных материалов. ДАТЧИКИ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ прочность реализации стоимости замечаний обычных Штамм температуры поверхностного давления, связанный Умеренные Умеренные трудно использовать в производстве ВСТРОЕННЫЙ динамическим деформации акустические сигналы вылечить ... В-situtd Potentialy высокая Potentialy низкий Emergingtechnology ULTRASONICS Лечение, модуль Поверхностная плотность или бесконтактный Potentialy высокой Potentialy низкий Новые датчика дистанционного технологии

Результаты (русский) 3:

текст, 3.органические композитных материалов

органических композитных материалов обычно к матрице материал, как термореактивные или термопластика.по первичной обработке шаги в изготовлении fiber-reinforced композиты являются смолы, импрегнирование, Layup и консолидации.композитный материал структуры, как правило, производимых процессов, таких, как:
(1) стороны Layup и автоклав лекарство,
(2), смолы, передача литья,
(3) лампы накаливания или отбуксировать помещение с извилистой машины (иногда несколько оси робототехники контролируемых) и излечить,
(4), многочисленные оси ленты Layup сложной геометрии,
критический процесс шаг, требующий контроля - это последний процесс консолидации и термореактивные и термопластичных композитов.примеры параметров и свойств, которые могут быть nondestructively мониторинга для контроля процессов органических матрица композитов, перечислены в рис.в настоящее время двух параметров постоянно контролируют являются температуры и давления на нити, биатлона, или ламинатов.обычно это делается с обычными термопар и манометров.только другие устройства довольно часто используются для мониторинга процесса является для лечения датчик устанавливается между двух составных плис в автоклаве лечить, какие меры ионной проводимости.

2.потенциальные устройства для процесса мониторинга органических матрица композитных matrials
термореактивные термопластичные
термопара акустический волновод
акустический волновод оптических волокон.