I dette kursus gennemgås teori, materialer og metoder til fremstilling af fiberforstærket polymerkompositstrukturer baseret på produktionen af en udvalgt komponent. Fokus vil være på fremstilling af fiberkompositstrukturer, dvs. fiberkompositter med højt indhold af lange, retningsorienterede fibre. Kompositfremstillingsmetoder, herunder vakuuminfusion og autoklavekonsolidering af prepreg-materialer til termohærdende matrixmaterialer samt 3D-print (additiv fremstilling) og pressekonsolidering for termoplastiske matrixmaterialer vil blive diskuteret. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Strukturere og planlægge forsøgsarbejdet i gruppen af studerende
• Beskrive fremstillingsmetoder for termoplastiske og termohærdende fiberforstærket polymerkompositstrukturer
• Vælge og tilpasse en relevant fremstillingsmetode til en konkret fiberkompositkomponent
• Forstå afvigelsen mellem en designet kompositkomponent og den tilsvarende fremstillede med hensyn til ønsket fiberorientering og fiber/matrix volumenindhold
• Beregne fibervægt og matrixvægt og sammenholde med målte værdier og relateret volumenindhold
• Redegøre for fordele og ulemper ved kompositfremstillingsprocesser, herunder 3D-print, vakuuminfusion, autoklavekonsolidering osv.
• Identificer indflydelsesrige procesparametre, der vil påvirke fremstillingskvaliteten af fiberkompositter, og vælg de passende procesparametre
• Bestemme kvaliteten af fremstillede polymerkompositter ved at undersøge deres mikrostruktur

Der vil blive givet en introduktion til grundlæggende designkriterier for fiberkompositstrukturer. Stivheden af et fiberkompositstruktur vil blive beregnet og sammenlignet med den målte stivhed. Fremstillingsprocesser for termohærdende og termoplastiske polymerkompositmaterialer, herunder vakuuminfusion, autoklavekonsolidering, 3D-printning osv., vil blive undersøgt. Fordele og ulemper ved forskellige kompositfremstillingsprocesser vil blive udforsket for at identificere egnede fremstillingsmetoder til en kompositkomponent. Foreløbige eksperimenter vil blive udført for at demonstrere relevante fremstillingsmetoder og vælge procesparametre til produktionen af en specifik komponent lavet af fiberkompositmaterialer. Fremstillingskvaliteten af fiberkompositstrukturerne vil blive analyseret ved hjælp af mikrostrukturkarakterisering.
Kursusperioden vil blive opdelt i tre dele: den første uge vil dække termohærdende komposit fremstilling, den anden uge vil hovedsageligt fokusere på komposit fremstilling teori samt eksperimenter med 3D print, og den sidste uge vil blive afsat til at afslutte kursusprojektet og sin rapport. Det forventes, at kurset vil omfatte omkring 40% teoretiske forelæsninger og 60% eksperimenter. Kurset kan blive rettet mod grupper af studerende, der har ønske om at realisere et konkret kompositemne i forbindelse med f.eks. øko- eller vindbilen. Formene til fremstilling af kompositemner og kompositmaterialer skal tilvejebringes af de studerende før kursusstart. Kurset foregår i fiberlaboratoriet på Risø Campus, Roskilde. Af sikkerhedshensyn vil al håndtering af termohærdende matrix blive foretaget af personalet. 14. maj, 2024