Effect of material and process variables on the performance of resin-transfer-molded epoxy fabric composites

Abstract

The effects of material and process variables on glass fabric-reinforced epoxy composites by the resin-transfer molding (RTM) process were studied. It was found that the molded aged resin with 55% fiber exhibited twice the mold-filling time and caused a 7-15% deterioration in the interlaminar shear strength (ILSS) and in the flexural strength of the composites as compared to those of the composites molded with fresh resin. At a 55% fiber volume fraction, composites molded with aged resin resulted in a 35% longer filling time and a 4 -12% decreased ILSS and flexural strength as compared to those of the composites at a 44% fiber volume fraction. Moldings with a perimeter inlet exhibited a 65% shorter mold-filling time, 28% reduced void content, and 6% improved flexural strength as compared to those of the composites molded with the center inlet.

Control Volume Finite Element Methods for Flow in Porous Media: Resin Transfer Molding

“…Under the impact of the compressibility or the relaxation of the mold plates, a variation occurs in the volume and the pores distribution through the fabric and influences permeability and porosity. The mechanical performance of resin transfer molding depend on the fiber volume fraction [34], microstructure of the preform [35][36], void content [37], and impregnation parameters [38]. In most cases, mechanical properties of composite parts can be improved by increasing fiber volume fraction.…”

Caracterização Mecânica de Compósitos de Poliamida/Fibra de Carbono Via Ensaios de Cisalhamento Interlaminar e de Mecânica da Fratura

“…O conteúdo volumétrico de fibras no compósito tem um importante impacto nas propriedades mecânicas do material. Entretanto, o aumento no conteúdo de fibras pode resultar em uma maior resistência à infiltração da matriz no reforço durante o processamento, podendo gerar descontinuidades no compósito final [11][12][13][14][15] .…”

Estabelecimento de ciclo de cura de pré-impregnados aeronáuticos

“…Os compósitos poliméricos avançados podem oferecer aos componentes estruturais elevada resistência à fadiga e à corrosão, baixa condutividade térmi-ca, isolamentos acústico e térmico e facilidade de obtenção de geometrias complexas, assegurando-lhes melhor desempenho em serviço [10][11][12] . Com a constante evolução tecnológica que o processamento e as matérias-primas precursoras dos compósitos poliméricos avançados vêm apresentando, novos espaços em aplicações não aeronáuticas estão sendo conquistados contribuindo, simultaneamente, para o crescimento do interesse industrial em desenvolver e produzir produtos mais leves com elevados padrões da qualidade e de resistência estrutural [13][14][15][16][17][18][19] . Um desenvolvimento bem sucedido é obtido quando se equilibra a eficácia do método de fabricação, com a redução do seu custo e o elevado padrão da qualidade do produto.…”

“…Um desenvolvimento bem sucedido é obtido quando se equilibra a eficácia do método de fabricação, com a redução do seu custo e o elevado padrão da qualidade do produto. Neste caso, maior atenção deve ser dada aos métodos de fabricação automatizados, à escolha de matérias-primas adequadas e aos procedimentos de manipulação dos materiais, pois esses garantem as grandes escalas de produção exigidas nos outros setores não aeronáuticos [14] . O termo pré-impregnado é aplicado a todo produto intermediário, pronto para moldagem, e pode ser definido como sendo uma composição de fibras de reforço com um determinado polímero, termorrígido formulado ou termoplástico, em uma particular fração em massa [3][4][5] .…”

“…Apesar das vantagens que os materiais compósitos apresentam e que motivam a sua utilização na indústria aeroespacial, essa classe de materiais tem como desvantagem, em comparação aos metais, a susceptibilidade aos danos, perdendo muito de sua integridade estrutural quando isto ocorre. Os danos podem ocorrer durante o processamento da matéria-prima, fabricação da peça, manuseio, transporte, armazenagem, manutenção ou em serviço [3,[14][15][16][17][18] . Com o objetivo de minimizar as perdas em componentes termorrígidos, hoje de difícil reaproveitamento, devido às características da matriz termorrígida e dos reforços, estudos têm sido realizados para entender a tecnologia de processamento de materiais compósitos.…”