Overordnede kursusmål
I dette kursus gennemgås 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.
Læringsmål
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
Kursusindhold
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. Således vil de studerende blive i
stand til at redegøre for den nødvendige materialemængde samt
planlægge en fremstillingsproces ud fra relevante procesparametre.
Bemærkninger
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.
Sidst opdateret
21. november, 2024