樹脂バーンオフテストの主な価値は、複合材料の構造コンポーネントを分離して定量化できることです。ボックスマッフル炉でサンプルを高温にさらすことにより、プロセスは有機樹脂を完全に酸化し、無機繊維のみを残します。この分離により、材料の空隙率と全体的な品質の計算に不可欠な正確な質量測定が可能になります。
このテストは材料を分離するだけでなく、気孔率を計算するために必要なデータを生成します。この指標は、バキュームバッグ成形構成を検証し、材料の耐用年数を予測するために使用される決定的な指標です。
バーンオフテストの仕組み
完全な樹脂酸化
ボックスマッフル炉は、複合材料の有機コンポーネントを対象とするように設計された高温環境を作成します。これらの条件下では、樹脂マトリックスは完全に酸化され、サンプルから除去されます。
無機繊維の分離
熱は有機材料を燃焼するように校正されているため、無機繊維はそのまま残ります。この物理的な分離は、正確な定量的分析の前提条件です。
質量差計算
標準的な手順では、バーンオフプロセス前後のサンプルの質量を測定します。初期複合材料の重量と残りの繊維の重量との差は、構造計算に必要な生データを提供します。
気孔率計算が重要な理由
プロセス構成の検証
計算された気孔率は、プロセスエンジニアにとって主要な機械的指標です。これは、バキュームバッグ成形構成の有効性を評価するために特別に使用され、硬化中に空気と揮発性物質が適切に排出されたかどうかを判断します。
耐用年数の予測
気孔率データは、構造的完全性の代理として機能します。積層材内の空隙を定量化することにより、エンジニアは材料の耐用年数と荷重下での潜在的な性能を正確に予測できます。
トレードオフの理解
材料適合性
この方法は、補強材の化学組成によって厳密に制限されます。有機補強繊維も酸化プロセス中に破壊されるため、無機繊維を使用した複合材料にのみ有効です。
破壊分析
これは破壊試験であることに注意することが重要です。バーンオフに使用された特定のサンプルは、データを生成するために消費され、最終的なアプリケーションで使用することはできません。
品質管理の適切な選択
樹脂バーンオフテストの価値を最大化するには、結果を特定のエンジニアリング目標に合わせてください。
- 主な焦点がプロセス最適化の場合：気孔率データを使用してバキュームバッグ構成を調整し、成形段階で空隙が最小限に抑えられるようにします。
- 主な焦点が耐久性の場合：繊維対樹脂比と空隙率を使用して、コンポーネントの予想される耐用年数を正確に予測します。
無機繊維を分離して積層材の目に見えない構造を明らかにすることにより、生の質量データを実用的な品質保証に変換します。
概要表：
| 特徴 | 説明 |
|---|---|
| 主な目的 | 無機繊維を分離し、構造コンポーネントを定量化する |
| メカニズム | 高温での有機樹脂の完全な酸化 |
| 主要指標 | 気孔率（空隙率）の計算 |
| プロセス検証 | バキュームバッグ成形の有効性を評価する |
| 応用 | 耐用年数と機械的完全性の予測 |
| 制限事項 | 破壊試験。無機繊維のみに適しています。 |
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参考文献
- Nur Hafzareen Md Hanafiah, Mark Ovinis. Significant Effect of Vacuum Bagging Processing on Inter-Laminar Shear Strength and Voids of Composite in Oven Cure. DOI: 10.37934/araset.37.1.6981
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .
