SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI COMPOSITI A MATRICE POLIMERICA

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1 Università degli studi di Messina Corso di laurea in INGEGNERIA DEI MATERIALI SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI COMPOSITI A MATRICE POLIMERICA Prof. A.M.Visco Lezione T 2 : Processi di realizzazione di materiali compositi Stampaggio in sacco - Vacuum bagging

2 Descrizione Usato per stampare materiale rinforzato preimpregnato contenente una resina termoindurente. Consiste nell applicare sul composito, in corso di stampaggio, una certa pressione, senza far uso di un insieme stampo e controstampo, ma usando un diaframma flessibile (sacco) e l aria per esercitare la pressione. Questo metodo è adatto per produzioni di serie limitate di forme o strutture complesse che non possono essere ottenute alla pressa.

3 Effettuato in tre modi fondamentali: 1. sacco sotto vuoto ( vacuum bagging) 2. sotto pressione 3. in autoclave

4 Vantaggi della depressione viene rimossa l aria intrappolata tra gli strati. vengono compattati gli strati di fibra per avere un efficiente trasmissione delle forze e per impedire lo spostamento delle fibre durante la cura. si riduce l umidità. Ottimizza il rapporto fibra/matrice nella struttura composita

5 Eliminazione della resina in eccesso La resina fuoriesce dal composito per azione della pressione applicata. Questo deve però avvenire in condizioni di bassa viscosità: per non sprecare inutilmente energia meccanica per evitare che, ad indurimento già iniziato, il materiale venga sollecitato a compressione

6 Sequenza operazioni Applicazione del distaccante sullo stampo (come lay-up manuale) Taglio dei tessuti (come lay-up manuale) Stratificazione (come lay-up manuale) Sistema sottovuoto Polimerizzazione Estrazione dallo stampo Finitura (come lay-up manuale)

7 Sistema sottovuoto vuoto = 4 Pa

8 Polimerizzazione Parametri tempo /temperatura e/o tempo pressione Il ciclo dipende, principalmente, da: sistema di resina adottato, dallo spessore del pezzo, dal tipo di materiale dello stampo In alcuni casi è possibile un ciclo di post-cura per permettere al pezzo di raggiungere i requisiti strutturali e per ridurre le deformazioni. t cura = ore (lay-up manuale fino a 24 ore) La completa reticolazione della resina si raggiunge dopo giorni.

9 Polimerizzazione Per accelerare,la polimerizzazione può essere effettuata in forno o autoclave. L autoclave è un grande recipiente pressurizzato ad aria e/o CO 2, isolato termicamente, riscaldato a vapore con una grande porta circolare. Possiede: una notevole sorgente termica, un sistema di pressurizzazione ed un adeguato sistema per mantenere il vuoto sui pezzi prima della polimerizzazione e durante il raffreddamento dopo polimerizzazione.

10 Estrazione dallo stampo A polimerizzazione avvenuta Si stacca il sistema da vuoto Si rimuove il sacco flessibile si asporta il peel ply, il quale si stacca facilmente dallo stratificato, unitamente al feltro aeratore che ha assorbito la resina in eccesso. Si stacca il composito dallo stampo Dopo lo strappo il peel ply lascia l impronta della sua tramatura nella superficie, la quale risulta uniformemente scabrosa, facilitando le successive lavorazioni di finitura.

11 Finitura Verificare integrità (non adesione gelcoat, difetti) levigare i bordi del pezzo stuccatura verniciatura (prevalentemente su superfici nelle quali non è stato predisposto il gelcoat, per le quali comunque è richiesta una buona finitura superficiale. lavorazioni meccaniche, come praticare fori, posizionare perni o rivetti, fissare bulloni o saldare parti supplementari. Le lavorazioni meccaniche è preferibile effettuarle 24 ore dopo l estrazione del pezzo