Introduktion til fiberforstærkede polymerer, gennemgang af materialer og metoder til fremstilling af fiberkompositter med polymermatrix, og gennemgang af metoder til kontrol af materialekvaliteten. Fokus vil være på fremstilling og kontrol af avancerede fiberkompositter, dvs. fiberkompositter med et højt indhold af retningsorienterede fibre som f.eks. glas-, kul-, aramid-, polymer- eller naturfibre. Matrixmaterialerne kan enten være termohærdende eller termoplastiske polymerer. Kurset består af både forelæsninger og praktiske øvelser; begge på Risø DTU, Roskilde.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Tage højde for potentiel konflikt mellem ønskede fiberorienteringer og fiberindhold set ud fra et strukturelt synspunkt, og mulige fiberorienteringer og fiberindhold set ud fra et fremstillingsteknologisk synspunkt
Vælge og tilpasse en relevant fremstillingsmetode til en konkret fiberkompositkomponent
Vælge og tilpasse halvfabrikata, som f.eks. fiber-preforms, til fremstilling af fiberkompositkomponenter
Vælge matrixmateriale blandt termohærdende og termoplastiske polymerer til fremstilling af fiberkompositkomponenter
Vælge procesparametre som vil føre til fremstilling af termohærdende og termoplastiske fiberkompositter med høj materialekvalitet fremstillet ved autoklave- og vakuumkonsolidering
Vælge procesparametre som vil føre til fremstilling af termoplastiske fiberkompositter med høj materialekvalitet fremstillet ved pressekonsolidering
Vælge procesparametre som vil føre til fremstilling af termohærdende fiberkompositter med høj materialekvalitet fremstillet ved vakuuminfusion
Beregne geodætiske baner på rotationssymmetriske geometrier til brug for fremstilling af fiberkompositkomponenter ved vikling
Opstille en plan for kontrol af materialekvaliteten for fremstillede fiberkompositkomponenter
Evaluere materialekvaliteten ved mikroskopi
Måle fiber- og porøsitetsindhold i fiberkompositkomponenter
Kursusindhold:
Teori i klasseværelse på Risø DTU, Roskilde (4 formiddage) • Introduktion til fiberkompositter • Fibermaterialer og fiber-preforms • Matrixmaterialer • Fiberindhold og porøsitet (kompaktering) • Fiber-/matrixinterfaces • Fremstillingsmetoder o Introduktion og fællestræk o Valg af fremstillingsteknologi o Håndoplægning o Vakuumkonsolidering o Autoklaveteknik o Presseteknik o Matrixinfusion o Vikleteknologi o Profiltrækning • Kontrol af materialekvalitet o Fiberindhold og porøsitet o Mikroskopi o Billedanalyse o Ikke-destruktiv kontrol (NED) o Interlaminær forskydningsstyrke (ILSS)
Praktiske øvelser og demonstration af metoder på Risø DTU, Roskilde (6 dage) • Fremstilling af laminater ved presseteknik • Fremstilling af laminater ved autoklaveteknik og vakuumkonsolidering • Fremstilling af laminater ved matrixinfusion • Kontrol af fremstillede laminater med ultralyd (NED) • Præparering (slibning og polering) og mikroskopi af fremstillede laminater • Måling af fiber- og porøsitetsindhold (afbrænding af matrixmateriale samt billedanalyse)
Litteratur:
Alt undervisningsmateriale og alle præsentationer er tilgængeligt på elektronisk form. Al litteratur er tilgængeligt på elektronisk form eller som links til Internettet.
Bemærkninger:
Alle forelæsninger og øvelser foregår på Risø DTU, Roskilde. Rapporteringen den sidste uge kan foregå hjemme.
