بررسي روش ساخت و خواص مكانيكي كامپوزيت پارچه‌اي با بافت حلقوي شيشه/پلي‌پروپيلن

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پژوهش به معرفي روشي نوين در ساخت قطعات كامپوزيتي با كمك فناوري بافت حلقوي پرداخته شده كه كامپوزيت به‌دست آمده از اين روش داراي وزن كم، مقاومت مطلوب نسبت به ضربات كم سرعت، استحكام مناسب، قابليت بازيافت و مقاوم به تورق و چروك مي‌باشد. روش ارائه‌شده در اين كار بر اساس درهم‌تنيدگي الياف تقويت‌كننده شيشه و الياف زمينه پلي‌پروپيلن به صورت حلقوي مي‌باشد كه پس از پرسِ تحت حرارت و سپس خنك‌سازي، اين پيش‌شكلِ فايبر هايبريد، به نوعي از كامپوزيت گرمانرم با هندسه مورد نظر تبديل مي‌شود. به منظور مشخصه‌يابي خواص مكانيكي، نمونه‌هاي تخت اين نوع كامپوزيت تحت آزمون‌هاي كشش محوري قرار گرفت و خواص مكانيكي آن‌ها شامل مدول كشساني، استحكام، درصد ازدياد طول نهايي، ضريب پوآسون و نمودار تنش-كرنش، از آزمون‌هاي استاندارد به‌دست‌ آمد. سپس نمونه هاي كروي ساخته شده با كامپوزيت گرمانرم جديد، تحت آزمايش ضربه افتان قرار گرفت و نمودار نيرو-زمان اندازه‌گيري شد. اين نتايج با مقادير مربوط به نمونه‌هاي توليد‌شده از پلي‌پروپيلن خالص مقايسه و بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه وجود الياف حلقوي باعث افزايش قابل ملاحظه‌ خواص مكانيكيِ كششي و ضربه‌پذيريِ ماده كامپوزيت، نسبت به ماده زمينه شده است. شبيه‌سازي آزمون ضربه روي نمونه كروي كامپوزيتي توسط نرم‌افزار آباكوس انجام شد. داده‌هاي به دست آمده از آزمايش و شبيه سازي با هم مقايسه شد و نتايج، حاكي از تطابق مناسب آنهاست. همچنين آزمون ضربه روي يك نمونه با ابعاد واقعي يك كلاه ايمني نيز در نرم‌افزار مدل گرديد و نتايج موردنظر مورد بررسي قرار گرفت. كلاه‌خود طراحي شده از نظر استحكام، ضربه‌پذيري، وزن و قيمت با نمونه ساخته شده از جنس ماده ABS خالص، كه در ساخت كلاه ايمني مرسوم است، مقايسه شد. نتايج حاكي از برتري محصول كامپوزيتي ساخته شده در تحقيق حاضرست. واژه‌هاي كليدي: كامپوزيت پارچه‌اي، گرمانرم، بافندگي حلقوي، الياف شيشه، الياف پلي‌پروپيلن

192031

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حسين حسني

طراحي كاربردي (شكل دهي)

دكتر محمود مهرداد شكريه