RU2684378C1 - Method of increasing efficiency of hardening carbon-fiber reinforced polymer composite material with microwave radiation and ultrasound - Google Patents
Method of increasing efficiency of hardening carbon-fiber reinforced polymer composite material with microwave radiation and ultrasound Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684378C1 RU2684378C1 RU2018124765A RU2018124765A RU2684378C1 RU 2684378 C1 RU2684378 C1 RU 2684378C1 RU 2018124765 A RU2018124765 A RU 2018124765A RU 2018124765 A RU2018124765 A RU 2018124765A RU 2684378 C1 RU2684378 C1 RU 2684378C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave
- ultrasonic
- ultrasound
- polymer composite
- strength
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
- B29C71/04—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. for curing or vulcanising preformed articles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из армированных углеродным волокном полимерных композиционных материалов, а именно к электрофизическому упрочнению окончательно сформированных изделий различной сложности, и может быть использовано в при изготовлении деталей транспортных машин, в частности - летательных аппаратов, к качеству формирования, прочности и выносливости которых предъявляются повышенные требования.The invention relates to the technology of manufacturing products from carbon fiber reinforced polymer composite materials, namely, to the electrophysical hardening of finally formed products of varying complexity, and can be used in the manufacture of parts of transport vehicles, in particular aircraft, to the formation quality, strength and endurance of which increased demands are made.
Известен способ получения многослойных подложек из термопластичного синтетического смолистого материала (патент US на изобретение №5338611 А), согласно которому формируют полосы, содержащие термопластичный полимер со включениями частиц сажи и которые укреплены стекловолокном в количестве по весу от 5 до 60% и углеродным волокном в количестве по весу от 1 до 20%. Сформированный блок из армированных подложек помещают в электромагнитное поле частотой от 0,5 до 10 ГГц с мощностью, достаточной для нагрева до температуры, большей температуры стеклования, но меньшей температуры плавления, что создает соединение между слоями.A known method of producing multilayer substrates of thermoplastic synthetic resinous material (US patent for the invention No. 53338611 A), according to which form strips containing a thermoplastic polymer with inclusions of soot particles and which are reinforced with fiberglass in an amount by weight of 5 to 60% and carbon fiber in an amount by weight from 1 to 20%. The formed block of reinforced substrates is placed in an electromagnetic field with a frequency of 0.5 to 10 GHz with a power sufficient to heat to a temperature higher than the glass transition temperature, but lower than the melting temperature, which creates a connection between the layers.
Недостатками способа являются термические напряжения, возникающие на границах раздела слоев и границах «волокно-матрица». Возникновение напряжений связано с различными коэффициентами термического расширения у армирующих волокон из разнородного материала и полимерной матрицы, что вызывает значительные деформации волокон, которые при остывании матрицы не релаксируют вследствие ее затвердевания. Это препятствует сокращению удлинившихся волокон. Соответственно возникающим напряжениям понижаются прочностные характеристики материала. Дополнительно возникает концентрация напряжений при формовании изделия из данного материала, вызывающая неоднородность напряженно-деформированного состояния (НДС), что повышает опасность разрушения при знакопеременных нагрузках, возникающих, например, при эволюциях летающих с большими ускорениями объектов. Неоднородности НДС способствует введение в матрицу частиц сажи, которые являются концентраторами выделения тепловой энергии при взаимодействии с СВЧ электромагнитным полем, но не могут быть равномерно распределены в объеме матрицы при введении в нее известными технологическими методами. Материал содержит малое количество углеродного волокна, что снижает его прочностные свойства. Относительно применимости способа к обработке преимущественно углеродных армирующих элементов информация отсутствует.The disadvantages of the method are thermal stresses that occur at the interfaces of the layers and the boundaries of the “fiber-matrix”. The occurrence of stresses is associated with different coefficients of thermal expansion of reinforcing fibers of a heterogeneous material and a polymer matrix, which causes significant deformation of the fibers, which, when the matrix cools, do not relax due to its hardening. This prevents the reduction of elongated fibers. Accordingly, stresses arising decrease the strength characteristics of the material. In addition, stress concentration arises during the molding of a product from this material, which causes heterogeneity of the stress-strain state (SSS), which increases the risk of failure during alternating loads that arise, for example, during the evolution of objects flying with great acceleration. The heterogeneity of the VAT is facilitated by the introduction of soot into the matrix of particles, which are concentrators of the release of thermal energy when interacting with a microwave electromagnetic field, but cannot be uniformly distributed in the matrix when introduced into it by known technological methods. The material contains a small amount of carbon fiber, which reduces its strength properties. Regarding the applicability of the method to the processing of predominantly carbon reinforcing elements, information is missing.
Известен также способ получения моновиниловых ароматических полимеров, нагреваемых микроволновым излучением (патент СН на изобретение №2438867 от 10.01.2012 г., МПК В29С), включающий размещение ударопрочного полистирола в виде слоя в многослойном композите, имеющем один или более слоев, невосприимчивых к энергии микроволнового излучения, нагревание ударопрочного полистирола в объеме посредством энергии микроволнового излучения и формование материала из расплава.There is also known a method for producing monovinyl aromatic polymers heated by microwave radiation (patent CH for invention No. 2438867 dated January 10, 2012, IPC B29C), comprising placing high-impact polystyrene as a layer in a multilayer composite having one or more layers that are immune to microwave energy radiation, heating high-impact polystyrene in the volume by means of microwave energy and molding the material from the melt.
Недостатками данного способа являются термические напряжения, возникающие на границах раздела слоев различных по теплофизическим характеристикам материалов, неприменимость к получению армированных углеродными волокнами материалов, которые наиболее перспективны для современной транспортной техники вследствие малой массы и высокой прочности, влияние на работоспособность сформированного изделия технологической наследственности предшествующей термической обработки и размерного формования. Одновременно вследствие неравномерности напряженности СВЧ электромагнитного поля в технологической камере нагрев и структурирование материала, включая формирование связей протекает также неравномерно, что создает условия для неоднородности отвержденной структуры и неравномерного распределения прочностных характеристик по поверхности и объему изделия. В результате изделие обладает невысокой прочностью и эксплуатационной надежностью.The disadvantages of this method are thermal stresses occurring at the interface between the layers of materials with different thermophysical characteristics, inapplicability to the production of materials reinforced with carbon fibers, which are most promising for modern transport equipment due to their low weight and high strength, the impact on the performance of the formed product of technological inheritance of previous heat treatment and dimensional molding. At the same time, due to the uneven intensity of the microwave electromagnetic field in the process chamber, the heating and structuring of the material, including the formation of bonds, proceeds unevenly, which creates conditions for the heterogeneity of the cured structure and the uneven distribution of strength characteristics over the surface and volume of the product. As a result, the product has low strength and operational reliability.
Известен также способ непрерывного изготовления стержня из композиционного материала (патент RU №2407759, МПК Н05В 6/64, Е04С 5/07, C08J 5/24, В29С 35/08), включающий пропитку армирующих волокон термореактивным связующим, формование профиля в фильере, фиксацию геометрии стержня в оплеточном устройстве и отверждение, отличающийся тем, что отверждение осуществляют под воздействием СВЧ-излучения при расположении армирующих волокон параллельно силовым линиям СВЧ-поля путем непрерывного пропускания стержня через камеры, последовательно запитанные от одного источника СВЧ-излучения и соединенные волноводами, количество камер выбирают для каждой стадии отверждения стержня, при этом количество камер на каждой стадии регулируют в зависимости от распределения энергии по стадиям отверждения, задают расстояние между постадийно сгруппированными камерами в зависимости от температуры нагрева на каждой стадии отверждения и обеспечивают дозированное возвращение СВЧ-излучения посредством установки диафрагмы в СВЧ-пропускающем проеме поглощающей нагрузки, которая сообщена с последней из камер.There is also known a method for the continuous manufacture of a core from a composite material (patent RU No. 2407759, IPC НВВ 6/64, ЕСС 5/07, C08J 5/24, В29С 35/08), including impregnating the reinforcing fibers with a thermosetting binder, forming a profile in a spinneret, fixing geometry of the rod in the braid device and curing, characterized in that the curing is carried out under the influence of microwave radiation when the reinforcing fibers are parallel to the power lines of the microwave field by continuously passing the rod through chambers sequentially powered from one A microwave radiation source and connected by waveguides, the number of chambers is selected for each stage of curing of the rod, while the number of chambers at each stage is regulated depending on the energy distribution over the curing stages, the distance between the stepwise grouped chambers is set depending on the heating temperature at each curing stage and provide dosed return of microwave radiation by installing a diaphragm in the microwave transmission opening of the absorbing load, which is in communication with the last of the cameras.
Способ позволяет получать монолитную и равномерную по сечению структуру стержня из разнородных материалов, повысить эффективность процесса, регулировать процесс отверждения, минимизировать потери затраченной на процесс отверждения энергии.The method allows to obtain a monolithic and uniform cross-sectional structure of the rod from dissimilar materials, to increase the efficiency of the process, to regulate the curing process, to minimize the loss of energy spent on the curing process.
Недостатками данного способа являются термические напряжения, возникающие на межфазовых границах матрицы и волокон, т.е. различных по теплофизическим характеристикам материалов, неприменимость к получению изделий больших поперечных размеров и сложной формы из отвержденных армированных углеродными волокнами материалов, которые наиболее широко используются в современной транспортной, в том числе, авиационной, технике, влияние на работоспособность сформированного изделия технологической наследственности отверждающей термической обработки и размерного формования. Вследствие неравномерности напряженности прямого и возвращенного СВЧ излучения в технологических камерах отверждающее структурирование материала, включая формирование связей протекает также неравномерно, что создает условия для неоднородности отвержденной структуры и неравномерного распределения прочностных характеристик по поверхности и объему изделия. В результате изделие обладает высокой анизотропией свойств и низкой эксплуатационной надежностью.The disadvantages of this method are thermal stresses occurring at the interphase boundaries of the matrix and fibers, i.e. materials with different thermophysical characteristics, inapplicability to obtaining products of large transverse dimensions and complex shapes from cured materials reinforced with carbon fibers, which are most widely used in modern transport, including aviation, technology, the impact on the operability of the formed product of the technological inheritance of curing heat treatment and dimensional molding. Due to the uneven intensity of the direct and returned microwave radiation in the technological chambers, the curing structure of the material, including the formation of bonds, is also uneven, which creates conditions for the heterogeneity of the cured structure and the uneven distribution of strength characteristics over the surface and volume of the product. As a result, the product has a high anisotropy of properties and low operational reliability.
Таким образом, описанные способы не применимы для повышения прочности изделий больших габаритов и сложной формы из армированных углеродным волокном композиционных материалов. При этом, несмотря на отмеченные недостатки, анализ описанных аналогов позволяет сделать вывод о перспективности использования микроволнового излучения (СВЧ электромагнитного поля) для модифицирования армированных углеродным волокном композиционных материалов с целью повышения их прочности.Thus, the described methods are not applicable to increase the strength of large-sized products and complex shapes of carbon fiber reinforced composite materials. At the same time, despite the noted drawbacks, the analysis of the described analogues allows us to conclude that the use of microwave radiation (microwave electromagnetic field) is promising for the modification of composite materials reinforced with carbon fiber in order to increase their strength.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ повышения эффективности микроволновых печей (патент RU №2355136, МПК Н05В 6/64, Н05В 11), заключающийся в использовании комплексного воздействия на обрабатываемый в рабочей камере пищевой продукт энергии микроволнового поля и других источников нагрева (например, ИК-излучение), отличающийся тем, что в способе для повышения эффективности микроволновых печей используется комплексное воздействие на обрабатываемый в рабочей камере пищевой продукт энергии микроволнового поля и энергии У3-колебаний; первый цикл обработки длительностью 2 мин состоит только из воздействия У3-колебаний на пищевой продукт, вызывающего возникновение кавитации и существенно улучшающего тепломассообмен, во втором цикле совместно с У3-колебаниями на пищевой продукт воздействует микроволновое поле, обеспечивая требуемое качество тепловой обработки при заметно меньшем потреблении микроволновой энергии.The closest analogue to the claimed invention is a method of increasing the efficiency of microwave ovens (patent RU No. 2355136, IPC Н05В 6/64, Н05В 11), which consists in using the complex effect of microwave energy and other heating sources (for example, IR radiation), characterized in that the method for increasing the efficiency of microwave ovens uses a complex effect on the processed food in the working chamber of the energy of the microwave field and energy rgii of U3 vibrations; the first treatment cycle lasting 2 minutes consists only of the effect of U3 vibrations on the food product, causing cavitation and significantly improving heat and mass transfer; in the second cycle, together with the U3 vibrations, the microwave product acts on the food product, providing the required quality of heat treatment with significantly lower microwave consumption energy.
Техническим результатом применения данного способа является уменьшение потребления энергии микроволнового поля. Ультразвуковые колебания вызывают возникновение кавитации и существенно улучшают тепломассообмен, за счет чего на обработку пищевого продукта расходуется приблизительно на 20% меньше энергии микроволнового поля.The technical result of the application of this method is to reduce the energy consumption of the microwave field. Ultrasonic vibrations cause cavitation and significantly improve heat and mass transfer, due to which approximately 20% less microwave energy is consumed for processing a food product.
Недостатками способа являются следующие.The disadvantages of the method are as follows.
1. Способ предполагает воздействие на объект ультразвуковых колебаний на режимах, обеспечивающих возникновение кавитации, что возможно только в жидком или вязко-текучем состоянии материала, и таким образом не может быть применен для обработки отвержденных полимерных композиционных материалов.1. The method involves the impact on the object of ultrasonic vibrations in modes that ensure the occurrence of cavitation, which is possible only in the liquid or viscous-fluid state of the material, and thus cannot be applied to the treatment of cured polymer composite materials.
2. Основной задачей способа является уменьшение затрат микроволновой энергии на нагрев материала за счет кавитационного улучшения процессов тепломассообмена, таким образом обеспечивается нагрев, достаточный для термической обработки материала. Задача повышения прочности и равномерности прочностных характеристик твердых материалов не может быть таким путем решена2. The main objective of the method is to reduce the cost of microwave energy for heating the material due to the cavitation improvement of heat and mass transfer processes, this ensures heating sufficient for heat treatment of the material. The task of increasing the strength and uniformity of the strength characteristics of solid materials cannot be solved in this way
3. Способ не может быть применен к крупногабаритным протяженным изделиям типа конструкционных силовых конструкций и обшивки элементов летательных аппаратов и других транспортных систем вследствие существенной неравномерности электромагнитного поля в СВЧ камере. Также создание СВЧ камеры значительных размеров (порядка нескольких метров) с распределенной по требуемому закону напряженностью электромагнитного поля трудно осуществимо технически. Практически неосуществимо равномерное введение энергии ультразвуковых колебаний в объем объектов сложной формы и больших размеров в случае отсутствия их относительного перемещения относительно источника ультразвука, что предполагает размещение объекта воздействия в СВЧ камере ограниченных размеров.3. The method cannot be applied to large-sized extended products such as structural power structures and sheathing of elements of aircraft and other transport systems due to the significant unevenness of the electromagnetic field in the microwave chamber. Also, the creation of a microwave chamber of considerable size (of the order of several meters) with electromagnetic field strength distributed according to the required law is technically difficult. It is practically impracticable to uniformly introduce the energy of ultrasonic vibrations into the volume of objects of complex shape and large sizes in the absence of their relative movement relative to the ultrasound source, which involves placing the target in a microwave chamber of limited size.
4. Размещение источников ультразвуковых колебаний, а именно металлических волноводов, напротив излучающей антенны создает условия для отражения СВЧ электромагнитных волн в направлении антенны и может нарушить нормальную работу источника СВЧ, а также сформировать неуправляемое и неконтролируемое распределение электромагнитных полей в камере, что затруднит равномерную обработку материала.4. The placement of sources of ultrasonic vibrations, namely metal waveguides, opposite the emitting antenna creates the conditions for reflection of microwave electromagnetic waves in the direction of the antenna and can disrupt the normal operation of the microwave source, as well as form an uncontrolled and uncontrolled distribution of electromagnetic fields in the chamber, which will make it difficult to uniformly process the material .
Таким образом, наиболее близкий аналог позволяет повысить эффективность обработки за счет сочетания высоко и сверхвысокочастотных волновых процессов, но только в жидких средах и не может быть использован для повышения качества и прочности изделий из отвержденных армированных углеродными волокнами полимерных композиционных материалов.Thus, the closest analogue allows to increase the processing efficiency due to the combination of high and microwave frequencies, but only in liquid media and cannot be used to improve the quality and strength of products from cured carbon fiber reinforced polymer composite materials.
Техническая проблема настоящего изобретения состоит в необходимости создания способа повышения эффективности увеличения прочностных характеристик изделий из композиционных полимерных материалов, армированных углеродным волокном, за счет увеличения пределов прочности и модуля упругости при одновременном существенном повышении равномерности распределения указанных параметров по объему изделия путем совмещенной обработки в СВЧ электромагнитном поле с воздействием ультразвуковых колебаний после окончательного формообразования и размерной обработки.The technical problem of the present invention is the need to create a method for increasing the efficiency of the strength characteristics of products made of composite polymeric materials reinforced with carbon fiber by increasing the tensile strength and elastic modulus while significantly increasing the uniformity of the distribution of these parameters over the volume of the product by combined processing in a microwave electromagnetic field with the influence of ultrasonic vibrations after the final shaping dimensional processing.
Поставленная проблема решается тем, что в способе повышения эффективности микроволновой обработки, использующем комплексное воздействие на обрабатываемый объект энергии микроволнового поля и энергии УЗ-колебаний, последние возбуждают в обрабатываемом объекте в виде изгибных волн, пучности которых совпадают с областями минимальной напряженности СВЧ электромагнитного поля в диаграмме направленности излучающей антенны, а узловые точки совмещают с областями максимальной напряженности электромагнитного поля. При этом источники ультразвука располагают по обе стороны от рупора излучающей антенны за ее плоскостью в тыльной зоне на расстоянии друг от друга, кратном целому числу длин волн в данном типе полимерного композиционного материала, а ультразвуковые волноводы вводят в силовой контакт с поверхностью обрабатываемого объекта. При необходимости обработки объектов больших размеров и сложной формы ультразвуковые волноводы и излучающую рупорную антенну синхронно перемещают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для равномерного ультразвукового и микроволнового воздействия на всю поверхность.The posed problem is solved by the fact that in the method of increasing the efficiency of microwave processing, using the combined effect of the microwave field energy and the energy of ultrasonic vibrations on the processed object, the latter are excited in the processed object in the form of bending waves whose antinodes coincide with the regions of the minimum microwave electromagnetic field in the diagram directivity of the radiating antenna, and the nodal points are combined with areas of maximum electromagnetic field strength. In this case, ultrasound sources are placed on both sides of the horn of the radiating antenna behind its plane in the back zone at a distance from each other that is a multiple of the integer number of wavelengths in this type of polymer composite material, and ultrasonic waveguides are brought into force contact with the surface of the object being processed. If it is necessary to process objects of large sizes and complex shapes, ultrasonic waveguides and a radiating horn antenna are synchronously moved in two mutually perpendicular planes for uniform ultrasonic and microwave effects on the entire surface.
Технический результат заявляемого решения заключается в изменении микроструктуры композиционного материала, заключающемся в повышении фрактальной размерности элементов матрицы, образовании большего количества мелких фрагментов с большим количеством активных поверхностей контакта с армирующими волокнами. Дополнительно вследствие проводящих свойств углеродных волокон на их поверхности в электромагнитном поле сверхвысокой частоты происходит локальное выделение тепла, распределенное вдоль волокон и соответствующее их ориентации в изделии. Сочетание этих двух механизмов приводит к образованию дополнительных связей волокон и элементов матрицы, дополнительной их сшивке, что формирует упрочненный каркас. Высокочастотные макроволновые процессы, генерируемые в материале источниками ультразвука способствуют активизации межфазных взаимодействий, дополнительной перестройке макроструктуры матрицы в межфазной зоне, интенсификации тепловых потоков между областями с максимальной напряженностью СВЧ электромагнитного поля. Вследствие этого выравнивается тепловой поток, нивелируются температурные градиенты, соответственно не происходит объемный значительный разогрев материала, и исключаются высокие термические напряжения, которые могут привести к появлению микротрещин в отвержденной матрице и снижению прочности материала. Таким образом, повышаются прочностные характеристики изделия и их равномерность по его объему. В конечном итоге описанные механизмы вызывают повышение сопротивления изделия к различным видам нагружения, которые могут возникнуть при его эксплуатации.The technical result of the proposed solution is to change the microstructure of the composite material, which consists in increasing the fractal dimension of the matrix elements, the formation of a larger number of small fragments with a large number of active contact surfaces with reinforcing fibers. Additionally, due to the conductive properties of carbon fibers on their surface in an electromagnetic field of ultrahigh frequency, a local heat release occurs, distributed along the fibers and corresponding to their orientation in the product. The combination of these two mechanisms leads to the formation of additional bonds of fibers and matrix elements, their additional crosslinking, which forms a hardened frame. High-frequency microwave processes generated in the material by ultrasound sources contribute to the activation of interfacial interactions, additional rearrangement of the macrostructure of the matrix in the interphase zone, the intensification of heat fluxes between regions with maximum microwave electromagnetic field strength. As a result of this, the heat flux is leveled, temperature gradients are leveled, therefore, the material is not significantly heated in bulk, and high thermal stresses are excluded, which can lead to microcracks in the cured matrix and lower material strength. Thus, the strength characteristics of the product and their uniformity in its volume are increased. Ultimately, the described mechanisms cause an increase in the resistance of the product to various types of loading that may occur during its operation.
В изобретениях-аналогах положительные эффекты различных электрофизических воздействий (микроволновое излучение, магнитное поле, электрический ток, ультразвук и др.) проявляются исключительно в процессе изготовления компонентов композиционного материала, а именно - волокон, или при термостабилизации полимерной матрицы из жидкой фазы. При этом не учитываются процессы изменения структуры материала при его окончательном отверждении и при финишной формообразующей или размерной обработке, которые проходят хаотически и могут привести к анизотропии свойств, нарушению образовавшихся структурных связей, нарушению сплошности структуры и другим явлениям, способным вызвать разупрочнение, или неравномерность прочностных характеристик. Конструктивные особенности сформированных изделий, создавая концентраторы напряжений, также способны вызвать снижение прочности в опасных зонах, которое уже не может быть скомпенсировано повышением свойств исходных компонентов материала. Использование обработки СВЧ электромагнитным полем в сочетании с ультразвуковым силовым воздействием на рациональной подводимой мощности применительно к окончательно изготовленному изделию позволит снивелировать результаты влияния на структуру и прочность материала финишных операций формообразования, повысить стабильность всего технологического процесса вследствие сохранения достаточно сложных, но отработанных химических технологий получения исходных компонентов, управлять прочностью изделий любой конструктивной сложности.In analogous inventions, the positive effects of various electrophysical effects (microwave radiation, magnetic field, electric current, ultrasound, etc.) are manifested exclusively in the process of manufacturing components of a composite material, namely, fibers, or during thermal stabilization of a polymer matrix from a liquid phase. This does not take into account the processes of changing the structure of the material during its final cure and during final forming or dimensional processing, which occur randomly and can lead to anisotropy of properties, violation of the formed structural bonds, violation of the structural continuity and other phenomena that can cause softening, or uneven strength characteristics . The design features of the formed products, creating stress concentrators, can also cause a decrease in strength in hazardous areas, which can no longer be compensated by an increase in the properties of the initial components of the material. The use of microwave processing by an electromagnetic field in combination with ultrasonic force acting on a rational input power as applied to a finished product will make it possible to level the results of the influence on the structure and strength of the material of the finishing operations of forming, to increase the stability of the entire technological process due to the preservation of rather complex but well-developed chemical technologies for obtaining the initial components , manage the strength of products of any structural complexity.
Схема осуществления способа представлена на Фиг. 1.A diagram of the method is presented in FIG. one.
На Фиг. 1 обозначено:In FIG. 1 is indicated:
1. Обрабатываемое изделие;1. The processed product;
2. Излучающая рупорная антенна;2. Radiant horn antenna;
3. Источник питания антенны;3. Antenna power source;
4. Ультразвуковые электромеханические преобразователи;4. Ultrasonic electromechanical transducers;
5. Ультразвуковой волновод;5. Ultrasonic waveguide;
6. Ультразвуковой генератор;6. The ultrasonic generator;
А и ƒ - пучность амплитуды и частота ультразвуковых колебаний изделия.A and ƒ - antinode amplitude and frequency of ultrasonic vibrations of the product.
Фиг. 2. Изгибные напряжения σF в контрольном образце и образцах, обработанных в течение 1 минуты на дистанции 100 и 200 мм от плоскости раскрытия рупорной антенны в том числе с воздействием ультразвука.FIG. 2. Bending stresses σ F in the control sample and samples processed for 1 minute at a distance of 100 and 200 mm from the opening plane of the horn antenna, including exposure to ultrasound.
Фиг. 3. Модуль упругости Е при изгибе в контрольном образце и образцах, обработанных в течение 1 минуты на дистанции 100 и 200 мм от плоскости раскрытия рупорной антенны в том числе с воздействием ультразвука.FIG. 3. The elastic modulus E during bending in the control sample and samples processed for 1 minute at a distance of 100 and 200 mm from the opening plane of the horn antenna, including exposure to ultrasound.
Фиг. 4. Дисперсии напряжений изгиба σ2 и модуля упругости Е2 при изгибе контрольных и обработанных образцов на дистанции 100 и 200 мм от плоскости раскрытия рупорной антенны в том числе с воздействием ультразвука.FIG. 4. Dispersion of bending stresses σ 2 and elastic modulus E 2 during bending of control and processed samples at a distance of 100 and 200 mm from the opening plane of the horn antenna, including exposure to ultrasound.
Фиг. 5. Внешний вид образцов после испытаний: контрольного, обработанных на дистанции 100 и 200 мм, на дистанции 200 мм с воздействием ультразвука.FIG. 5. Appearance of the samples after the tests: control, processed at a distance of 100 and 200 mm, at a distance of 200 mm with the influence of ultrasound.
Результаты испытаний образцов представлены также в табл. 1-3.The test results of the samples are also presented in table. 1-3.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Формируют композиционную структуру изделия путем укладки требуемого количества необходимым образом ориентированных слоев армирующих углеродных волокон с пропиткой слоев эпоксидной смолой ЭД-20 или другим связующим, например - полиамидом или клеевым связующим ВК-51. Затем проводят формообразование изделия в соответствии с требованиями чертежа путем обжатия по специальной прессформе. Для отверждения матрицы в основное связующее вводят отвердитель для получения необходимых механических характеристик. В частности, для эпоксидной смолы ЭД-20 с отвердителем ПЭПА соотношение отвердителя и основного состава составляет от 1:10 до 1:5. Для облегчения смешивания смолу нагревают для уменьшения вязкости на водяной бане. При этом емкость со смолой опускают в воду и нагревают до температуры 50-60°С. Процесс смешивания компонентов эпоксидного материала начинают с добавления пластификатора ДБФ или ДЭГ-1. Смесь эпоксидной смолы с ДБФ медленно нагревают, при применении ДЭГ-1 - перемешивают. Для более тщательного смешивания используют специальные миксеры. Пропорция эпоксидной смолы и пластификатора подбирается в зависимости от требуемой пластичности, но чаще всего доля пластификатора составляет 5-10%. Перед введением отвердителя смесь эпоксидной смолы с пластификатором остужают до 30°С, чтобы не допустить ее закипания. Для равномерного растворения отвердителя в смоляной части и обеспечения однородного отверждения производят постоянное перемешивание. Для качественного смешения отвердитель наливают постепенно, очень медленно тонкой струйкой, при постоянном перемешивании смоляной части. Обычная температура отверждения составляет (20-24)°С (Эпоксидная смола, применение и свойства URL: http://er-ka.ru/epoksidnaya-smola-primenenie-i-svoystva/, дата последнего обращения 03.06.2018 г.; Бондалетова Л.И. Полимерные композиционные материалы (часть 1): учебное пособие / Л.И. Бондалетова, В.Г. Бондалетов. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - 118 с.; Алентьев А.Ю. Связующие для полимерных композиционных материалов: учебное пособие / А.Ю. Алентьев, М.Ю.Яблокова. - М.: Изд-во МГУ имени М.В. Ломоносова, 2010. - 70 с.; Зеленский Э.С. Армированные пластики - современные конструкционные материалы / Э.С. Зеленский, А.И. Куперман, Ю.А. Горбаткина, и др. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2001. - т. XLV, №2 - С. 56-74). Окончательно сформированное изделие помещают в условия комплексного воздействия: под рупорную излучающую антенну СВЧ технологической установки и вводят в силовой контакт с изделием ультразвуковые волноводы. Источники ультразвука располагают по обе стороны от рупора излучающей антенны за ее плоскостью в тыльной зоне на расстоянии друг от друга, кратном целому числу длин волн в данном типе полимерного композиционного материала. При помощи источников ультразвука и волноводов изделию сообщают колебания с промышленной ультразвуковой частотой 22-44 кГц в виде изгибных волн, пучности которых совпадают с областями минимальной напряженности микроволнового поля в диаграмме направленности, а узловые точки совмещают с областями максимальной напряженности микроволнового поля. Одновременно воздействуют на изделие микроволновым излучением в течение времени 2-3 минуты, достаточном для протекания структурной перестройки без нагрева, приводящего к деструкции материала. При необходимости обработки объектов больших размеров и сложной формы во время воздействия осуществляют одновременное перемещение волноводов и излучающей антенны по поверхности изделия во взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивая равномерное ее облучение. Пример реализации способа.The compositional structure of the product is formed by laying the required number of necessary oriented layers of reinforcing carbon fibers with impregnation of layers with ED-20 epoxy resin or another binder, for example, polyamide or VK-51 adhesive binder. Then, the product is shaped in accordance with the requirements of the drawing by crimping according to a special mold. To cure the matrix, a hardener is introduced into the main binder to obtain the necessary mechanical characteristics. In particular, for the ED-20 epoxy resin with PEPA hardener, the ratio of hardener to base composition is from 1:10 to 1: 5. To facilitate mixing, the resin is heated to reduce viscosity in a water bath. In this case, the container with the resin is immersed in water and heated to a temperature of 50-60 ° C. The process of mixing the components of the epoxy material begins with the addition of a plasticizer DBF or DEG-1. A mixture of epoxy resin with DBP is slowly heated; when using DEG-1, it is mixed. For more thorough mixing use special mixers. The proportion of epoxy resin and plasticizer is selected depending on the required ductility, but most often the proportion of plasticizer is 5-10%. Before the introduction of the hardener, the mixture of epoxy resin with a plasticizer is cooled to 30 ° C to prevent its boiling. To uniformly dissolve the hardener in the resin portion and ensure uniform cure, continuous mixing is performed. For high-quality mixing, the hardener is poured gradually, very slowly with a thin stream, with constant stirring of the resin part. The usual curing temperature is (20-24) ° С (Epoxy resin, application and properties URL: http://er-ka.ru/epoksidnaya-smola-primenenie-i-svoystva/, date of last access 03.06.2018; Bondaletova LI Polymer composite materials (part 1): study guide / LI Bondaletova, VG Bondaletov. - Tomsk: Publishing house of Tomsk Polytechnic University, 2013. - 118 p .; Alentiev A.Yu. Binders for polymer composite materials: textbook / A.Yu. Alentiev, M.Yu. Yablokova. - M: Publishing House of Moscow State University named after MV Lomonosov, 2010. - 70 p .; Zelensky ES Reinforced plastics - modern construction materials / E.S. Zelensky, A.I. Kuperman, Yu.A. Gorbatkina, and others // Russian Chemical Chem. (J. Russian Chemical Chem. named after D.I. Mendeleev) , 2001. - T. XLV, No. 2 - S. 56-74). The finally formed product is placed under conditions of complex exposure: under the horn radiating antenna of the microwave processing unit and ultrasonic waveguides are brought into power contact with the product. Ultrasound sources are located on both sides of the horn of the radiating antenna behind its plane in the back zone at a distance from each other that is a multiple of the integer number of wavelengths in this type of polymer composite material. Using ultrasound sources and waveguides, the product is informed of vibrations with an industrial ultrasonic frequency of 22-44 kHz in the form of bending waves, the antinodes of which coincide with the regions of minimum microwave field strength in the radiation pattern, and the nodal points are combined with regions of maximum microwave field strength. At the same time, the product is exposed to microwave radiation for a time of 2-3 minutes, sufficient for structural adjustment to occur without heating, leading to degradation of the material. If it is necessary to process objects of large sizes and complex shapes during exposure, they simultaneously move the waveguides and the radiating antenna along the surface of the product in mutually perpendicular planes, ensuring uniform irradiation. An example implementation of the method.
Для осуществления способа использовали технологическую СВЧ установку типа «Жук-2-02» производства ООО «АгроЭкоТех» (г. Обнинск Калужской обл.) с частотой излучения 2450 МГц и мощностью магнетрона 1200 Вт и ультразвуковой генератор мощностью 100 Вт, подключенный к пьезокерамическому ультразвуковому преобразователю расчетной резонансной частотой 22 кГц. Схема генератора позволяла осуществлять регулировку частоты выходного напряжения в диапазоне 21-25 кГц. В преобразователе использована пьезокерамика марки ЦТС-19 диаметром 52 мм. Активная и пассивная накладки выполнены соответственно из титанового сплава ВТ-3-1 и стали 40Х. Длина преобразователя равнялась длине волны ультразвуковых колебаний на данной частоте. К активной накладке подсоединяли волновод из алюминиевого сплава Д16Т длиной в половину длины волны (120 мм) и диаметром 20 мм. Перед излучающей рупорной антенной на волноводе, расположенном вне ближней зоны излучения, закрепляли образцы в виде пластин из квазиизотропного полимерного композиционного материала, армированного углеродными волокнами, толщиной 5 мм. Резонансная частота полученной колебательной системы составляла 21300 Гц. Амплитуда колебаний волновода равнялась 10-12 мкм, образца - 2-4 мкм. Осуществляли СВЧ обработку образцов с одновременным воздействием ультразвука и без ультразвука. Напряженность электромагнитного поля регулировали установкой дистанции между плоскостью раскрытия антенны и поверхностью образца, равной 100 и 200 мм. Время обработки устанавливали равным 1 и 2 минутам. После обработки из пластин вырезали образцы в виде балок длиной и шириной соответственно 70 и 9,5 мм. Толщина во всех случаях оставалась равной 5 мм.To implement the method used technological microwave installation type "Zhuk-2-02" manufactured by LLC "AgroEcoTech" (Obninsk, Kaluga region) with a radiation frequency of 2450 MHz and a magnetron power of 1200 W and an ultrasonic generator with a power of 100 W connected to a piezoceramic ultrasonic transducer calculated resonant frequency of 22 kHz. The generator circuit allows you to adjust the frequency of the output voltage in the range of 21-25 kHz. In the transducer, piezoceramics of the TsTS-19 brand with a diameter of 52 mm was used. Active and passive pads are made of VT-3-1 titanium alloy and 40X steel, respectively. The length of the transducer was equal to the wavelength of ultrasonic vibrations at a given frequency. A waveguide made of aluminum alloy D16T was connected to the active patch, half the wavelength (120 mm) and a diameter of 20 mm. In front of the radiating horn antenna on a waveguide located outside the near radiation zone, samples in the form of plates of quasi-isotropic polymer composite material reinforced with carbon fibers, 5 mm thick, were fixed. The resonant frequency of the obtained oscillatory system was 21300 Hz. The oscillation amplitude of the waveguide was 10–12 μm, of the
Проводили испытания обработанных образцов в сравнении с контрольными на межслоевой сдвиг, как наиболее часто использующиеся для оценки эксплуатационных характеристик слоистых угле- и стеклопластиков. Использовали установку, оснащенную тензометрическими датчиками усилий и червячным механизмом нагружения. Сигналы с датчиков передавались через аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) в компьютер. Обработка результатов измерения нарастания приложенной к образцу нагрузки по специальной заложенной в установке программе Lab VIEW (г. Орел) позволила получить графики нагрузки (изгибающего момента) в динамике от приложения до разрушения образца. Расстояние между опорами оснастки, на которую устанавливали испытуемый образец, составляло 60 мм.Tests of the treated samples in comparison with the control tests for interlayer shear were carried out, as they are most often used to assess the operational characteristics of laminated carbon and fiberglass. A setup equipped with strain gauge force sensors and a worm loading mechanism was used. Signals from the sensors were transmitted through an analog-to-digital converter (ADC) to a computer. Processing the results of measuring the increase in the load applied to the sample using the special Lab VIEW program (Orel) laid down in the installation made it possible to obtain load (bending moment) graphs in dynamics from application to sample destruction. The distance between the supports of the equipment on which the test sample was installed was 60 mm.
Соответственно с экрана монитора установки считывали значения нагружающего момента. Измерения останавливали после потери образцом целостности. Предельную нагрузку определяли как среднюю величину по нескольким значениям нагружающего момента согласно полученному графику от момента прекращения стабильного нарастания его величины до момента спада не менее, чем на 15%.Accordingly, the values of the loading moment were read from the screen of the installation monitor. Measurements were stopped after loss of sample integrity. The ultimate load was determined as the average value for several values of the loading moment according to the obtained schedule from the moment of termination of a stable increase in its value to the moment of decline of not less than 15%.
Внутренние напряжения вычисляли по стандартной, принятой в сопротивлении материалов, методике через нагружающую силу и момент сопротивления поперечного сечения образца-балки. Одновременно измеряли изгибную деформацию образцов и по полученным данным изгибающей нагрузки вычисляли модуль упругости при межслоевом сдвиге.Internal stresses were calculated according to the standard method adopted in the resistance of materials through the loading force and the moment of resistance of the cross section of the sample beam. At the same time, the bending deformation of the samples was measured, and the elastic modulus at interlayer shear was calculated from the obtained bending load data.
Соответственно лучшими показателями считали максимальные разрушающие напряжения и максимальный модуль упругости. Дополнительно оценивали дисперсию указанных параметров в партии из 5-и образцов, обрабатываемых при одинаковых условиях.Accordingly, the maximum breaking stresses and the maximum elastic modulus were considered the best indicators. Additionally, the variance of these parameters was evaluated in a batch of 5 samples processed under the same conditions.
Результаты практической реализации способа иллюстрируются графиками Фиг. 2 - Фиг. 4 и фотографиями Фиг. 5.The results of the practical implementation of the method are illustrated by graphs of FIG. 2 - FIG. 4 and photographs of FIG. 5.
Анализ табл. 1 и 2, а также графиков Фиг. 2 и 3 позволяет сделать вывод, что ультразвуковое воздействие практически не влияет на напряжения межслоевого сдвига. В целом обеспечивается повышение прочности по сравнению с контрольными образцами на (80-85)%. Более значимое отличие заключается при рассмотрении модуля упругости при межслоевом сдвиге: при СВЧ обработке с одновременным воздействием ультразвука увеличение данного параметра составляет 29%, что на (13-8)% превышает эффективность отдельной СВЧ обработки в зависимости от режимов.
Основной эффект, достигаемый при совмещенной СВЧ и ультразвуковой обработке заключается в снижении разброса (дисперсии) значений предельных напряжений и модуля упругости при межслоевом сдвиге (Фиг. 4, табл. 3).The main effect achieved with combined microwave and ultrasonic processing is to reduce the scatter (dispersion) of the values of ultimate stresses and elastic modulus during interlayer shear (Fig. 4, table. 3).
Видно, что по сравнению с контрольными образцами дисперсии предельных напряжений и модуля упругости в образцах, подвергнутых СВЧ обработке, снижаются на порядок. Дисперсии указанных параметров в образцах, прошедших совмещенную СВЧ и ультразвуковую обработку снижены еще дополнительно в 5-8 раз.It can be seen that, in comparison with the control samples, the variances of the ultimate stresses and the elastic modulus in the samples subjected to microwave processing are reduced by an order of magnitude. The dispersion of these parameters in the samples that have undergone combined microwave and ultrasonic processing is further reduced by an additional 5-8 times.
Внешний вид образцов после испытаний также свидетельствует об изменении характера разрушения после совмещенного воздействия микроволнового излучения и ультразвука. Контрольный образец после деформаций практически сохраняет прямолинейную форму и находится в начальной стадии расслоения (Фиг. 5а). При этом его предельные напряжения и модуль упругости значимо меньше, чем у обработанных в микроволновом поле образцов. Образцы, прошедшие микроволновую обработку (Фиг. 5б и в), в процессе испытаний разделяются на продольные слои, один из которых сохраняет в основном целостность, а другой полностью изгибно разрушен. При этом они характеризуются большими значениями предельных напряжений и модуля упругости. Но, по видимому для них характерно повышение твердости и хрупкости матрицы, что и проявляется в расслоении. Образец, прошедший совмещенную ультразвуковую и микроволновую обработку (Фиг. 5г), имеет вид в целом сходный с контрольным образцом: сохранена прямолинейность формы и полного расслоения не произошло. При этом наблюдается отмеченное выше существенное увеличения модуля упругости по сравнению с обычной микроволновой обработкой. По видимому, высокочастотные волновые механические процессы в матрице способствуют релаксации дополнительных термических напряжений, образованию дополнительных связей с волокнами и сшивок, что сохраняет целостность материала и его упругопластические свойства.The appearance of the samples after testing also indicates a change in the nature of the fracture after combined exposure to microwave radiation and ultrasound. The control sample after deformations practically maintains a rectilinear shape and is in the initial stage of delamination (Fig. 5a). Moreover, its ultimate stresses and elastic modulus are significantly less than that of samples processed in a microwave field. The samples that underwent microwave processing (Fig. 5b and c), during the test, are divided into longitudinal layers, one of which retains mainly integrity, and the other is completely flexurally destroyed. Moreover, they are characterized by large values of ultimate stresses and elastic modulus. But, apparently, they are characterized by an increase in the hardness and fragility of the matrix, which is manifested in the stratification. A sample that underwent combined ultrasonic and microwave processing (Fig. 5d) has a generally similar appearance to the control sample: the shape is straightforward and complete separation did not occur. At the same time, a substantial increase in the elastic modulus noted above is observed in comparison with conventional microwave processing. Apparently, high-frequency wave mechanical processes in the matrix contribute to the relaxation of additional thermal stresses, the formation of additional bonds with fibers and cross-links, which preserves the integrity of the material and its elastoplastic properties.
Таким образом, экспериментально установлено, что обработка окончательно сформированных образцов армированного углеродными волокнами полимерного композиционного материала в СВЧ электромагнитном поле частотой 2450 МГц на дистанции 190-210 мм в течение 2 минут с одновременным воздействием ультразвуковых колебаний частотой 21300 Гц и амплитудой 2-4 мкм обеспечивает по сравнению со способами обычной микроволновой обработки увеличение модуля упругости при межслоевом сдвиге на (8-13)% в зависимости от режимов СВЧ воздействия при одновременном снижении дисперсии напряжений и модуля упругости в 5-8 раз.Thus, it has been experimentally established that the processing of finally formed samples of carbon composite polymer-reinforced polymer material in a microwave electromagnetic field with a frequency of 2450 MHz at a distance of 190-210 mm for 2 minutes with simultaneous exposure to ultrasonic vibrations with a frequency of 21300 Hz and an amplitude of 2-4 μm provides Compared to conventional microwave processing methods, an increase in the elastic modulus in the interlayer shift by (8-13)% depending on the microwave exposure regimes while decreasing ii dispersion of stress and elastic modulus of 5-8 times.
Тем самым решается поставленная проблема - обеспечивается повышение качества изделий из отвержденных армированных углеродными волокнами полимерных композиционных материалов и эффективность технологии их СВЧ модифицирования.This solves the problem posed - it improves the quality of products from cured carbon fiber reinforced polymer composite materials and the efficiency of their microwave modification technology.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018124765A RU2684378C1 (en) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | Method of increasing efficiency of hardening carbon-fiber reinforced polymer composite material with microwave radiation and ultrasound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018124765A RU2684378C1 (en) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | Method of increasing efficiency of hardening carbon-fiber reinforced polymer composite material with microwave radiation and ultrasound |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684378C1 true RU2684378C1 (en) | 2019-04-08 |
Family
ID=66089742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018124765A RU2684378C1 (en) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | Method of increasing efficiency of hardening carbon-fiber reinforced polymer composite material with microwave radiation and ultrasound |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684378C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114701190A (en) * | 2022-03-02 | 2022-07-05 | 蚌埠泽曦信息科技有限公司 | Stress relieving device for cable processing |
| RU2787880C1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Method for strengthening reinforced polymeric composite materials |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5338611A (en) * | 1990-02-20 | 1994-08-16 | Aluminum Company Of America | Method of welding thermoplastic substrates with microwave frequencies |
| RU2135530C1 (en) * | 1997-09-26 | 1999-08-27 | Карпова Ирина Вячеславовна | Method of preparing reinforced polymeric materials |
| EP2244871A1 (en) * | 2007-11-29 | 2010-11-03 | Dow Global Technologies Inc. | Microwave heatable monovinyl aromatic polymers |
| RU2412813C1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков" | Installation for continuous casting of rod from composite material |
| RU2497669C2 (en) * | 2008-06-24 | 2013-11-10 | Эйрбас Оперэйшнз Лимитед | Method and device for making composite structure from thermoplastic material reinforced by fibre |
-
2018
- 2018-07-05 RU RU2018124765A patent/RU2684378C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5338611A (en) * | 1990-02-20 | 1994-08-16 | Aluminum Company Of America | Method of welding thermoplastic substrates with microwave frequencies |
| RU2135530C1 (en) * | 1997-09-26 | 1999-08-27 | Карпова Ирина Вячеславовна | Method of preparing reinforced polymeric materials |
| EP2244871A1 (en) * | 2007-11-29 | 2010-11-03 | Dow Global Technologies Inc. | Microwave heatable monovinyl aromatic polymers |
| RU2438867C1 (en) * | 2007-11-29 | 2012-01-10 | Стирон Юроп Гмбх | Monovinyl aromatic polymers heated by microwave radiation |
| RU2497669C2 (en) * | 2008-06-24 | 2013-11-10 | Эйрбас Оперэйшнз Лимитед | Method and device for making composite structure from thermoplastic material reinforced by fibre |
| RU2412813C1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков" | Installation for continuous casting of rod from composite material |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2787880C1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Method for strengthening reinforced polymeric composite materials |
| CN114701190A (en) * | 2022-03-02 | 2022-07-05 | 蚌埠泽曦信息科技有限公司 | Stress relieving device for cable processing |
| CN114701190B (en) * | 2022-03-02 | 2024-03-15 | 陈连庆 | Stress relief device for cable processing |
| RU2819898C1 (en) * | 2023-03-06 | 2024-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method of forming composite material from epoxy resin |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Naik et al. | Processing of polymer matrix composites using microwave energy: A review | |
| He et al. | 3D printed continuous CF/PA6 composites: Effect of microscopic voids on mechanical performance | |
| Kwak et al. | Microwave curing of carbon–epoxy composites: Penetration depth and material characterisation | |
| Almeida Jr et al. | Effect of fiber orientation on the shear behavior of glass fiber/epoxy composites | |
| Collinson et al. | Novel composite curing methods for sustainable manufacture: A review | |
| Zhang et al. | Interfacial enhancement for carbon fibre reinforced electron beam cured polymer composite by microwave irradiation | |
| Kwak | Microwave curing of carbon-epoxy composites: process development and material evaluation | |
| Ramakrishnan et al. | Experimental study of adhesively bonded natural fibre composite–steel hybrid laminates | |
| RU2684378C1 (en) | Method of increasing efficiency of hardening carbon-fiber reinforced polymer composite material with microwave radiation and ultrasound | |
| Sethi et al. | An assessment of mechanical behavior and fractography study of glass/epoxy composites at different temperatures and loading speeds | |
| RU2694462C1 (en) | Method of hardening large-size products of complex shape in shf electromagnetic field of reinforced with carbon fiber polymer composite materials | |
| Zaldivar et al. | Strengthening of plasma treated 3D printed ABS through epoxy infiltration | |
| Jang et al. | Effects of dot-type electroless nickel plating on the mechanical properties of glass/epoxy used for radar-absorbing structures | |
| Rao et al. | Studies on tensile and interlaminar shear strength properties of thermally cured and microwave cured glass–epoxy composites | |
| Li et al. | Multiscale analysis of damage progression in newly designed UACS laminates | |
| Mooteri et al. | Studies on mechanical behavior of microwave and thermally cured glass fiber reinforced polymer composites | |
| RU2687939C1 (en) | Method of reinforcing reinforced with carbon fiber polymer composite materials | |
| Liu et al. | Dynamic enhancement induced by interface for additively manufactured continuous carbon fiber reinforced composites | |
| Caeti et al. | Processing and compressive response of functionally graded composites | |
| RU2687930C1 (en) | Method of reinforcing reinforced with carbon fiber polymer composite materials | |
| Xue et al. | Effect of process parameters on the vibration properties of PLA structure fabricated by additive manufacturing | |
| Ku et al. | Processing of composites using variable and fixed frequency microwave facilities | |
| Tran et al. | Enhanced transverse strength of 3D printed acrylonitrile butadiene styrene parts by carbon fiber/epoxy pin insertion | |
| RU2787880C1 (en) | Method for strengthening reinforced polymeric composite materials | |
| Wang et al. | Infrared laser heating of GFRP bars and finite element temperature field simulation |