46440 Fremstilling af avancerede fiberkompositter
2026/2027
Overordnede kursusmål
I dette kursus gennemgås materialer og metoder til fremstilling af
fiberforstærket polymerkompositmaterialer. Fokus vil være på
fremstilling af fiberkompositkomponenter, dvs. fiberkompositter med
højt indhold af lange, retningsorienterede fibre.
Kompositfremstillingsmetoden vil primært være fokuseret på
vakuuminfusion med hærdeplastmatrixmaterialer samt 3D-print
(additiv fremstilling) med termoplastiske matrixmaterialer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Strukturere, planlægge og udføre eksperimentelt arbejde i
samarbejde med en studiegruppe.
- Vælge relevante materialer, udstyr og procesparametre til
fremstilling af fiberarmerede polymerkompositter.
- Beskrive fremstillingsmetoder for termoplastiske og termoset
fiberarmerede polymerkompositstrukturer.
- Sammenligne fordele, begrænsninger og skalerbarhed af
kompositfremstillingsprocesser, herunder vakuuminfusion,
autoklaveprocesser og termoplastisk 3D‑print.
- Vælge og tilpasse en passende fremstillingsmetode til en
specificeret kompositkomponent baseret på geometri,
fiberorientering, materialesystem og funktionskrav.
- Forstå afvigelsen mellem en designet kompositkomponent og den
tilsvarende fremstillede komponent med hensyn til ønsket
fiberorientering og fiber/matrix‑volumenfraktion.
- Beregne fiber- og matrixvægt-/volumenfraktioner og sammenligne
dem med målte værdier og de tilsvarende volumenfraktioner.
- Kvantificere og evaluere fordele og ulemper ved
kompositfremstillingsprocesser, f.eks. 3D‑print, vakuuminfusion og
autoklavekonsolidering, samt deres potentielle anvendelser på
forskellige skalaer.
- Identificere relevante procesparametre relateret til infusion
og hærdning, som påvirker fremstillingskvaliteten af
fiberkompositter.
- Bestemme kvaliteten af fremstillede polymerkompositter ved at
analysere deres mikrostruktur.
- Bestemme de mekaniske egenskaber og kompositkvaliteten af en
fremstillede komposit ved hjælp af simple materialetest og
analysemetoder, f.eks. mikroskopi, Differential Scanning
Calorimetry (DSC) og porositets-/fiberfraktionsanalyse.
- Analysere skalerbarheden af kompositfremstillingsprocesser —
især vakuuminfusion til store komponenter såsom vindmøllevinger —
og foreslå procesforbedringer.
Kursusindhold
Der vil blive givet en introduktion til materialer og grundlæggende
designkriterier for fiberkompositstrukturer. Fremstillingsprocesser
for termoplast- og hærdeplastpolymerkompositmaterialer, herunder
vakuuminfusion og 3D-printning, vil blive undersøgt. Fordele og
ulemper ved forskellige kompositfremstillingsprocesser vil blive
udforsket for at identificere egnede fremstillingsmetoder til en
kompositkomponent. 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
Differentiel Skanning Kalorimetri (DSC),
mikrostrukturkarakterisering, fiberindhold og
porøsitetsbestemmelser. Mekaniske egenskaber af en
fiberkompositstruktur vil blive beregnet og sammenlignet med målte
værdier.
Bemærkninger
En stor del af kurset foregår i fiberlaboratoriet på DTU Risø
Campus, Roskilde. Af sikkerhedshensyn vil al håndtering af
termohærdende matrix blive foretaget af personalet. Cirka 20 timer
om ugen vil bestå af laboratoriearbejde.
Sidst opdateret
04. maj, 2026