Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Consolidation and Forming of Aerospace Graded Composite Materials: An experimental study of prepreg characteristics
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Lightweight Structures.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The topic of this project is an experimental study of prepreg characteristics, such as tack, consolidation and temperature sensitivity during forming. The aim has first been tounderstand how the material reacts during different manufacturing processes. Secondly, to recommend suitable parameter settings, based on the findings, in order to get a good andreliable manufacturing process.In a literature study it was found that the prepreg tack is difficult to measure. It is debated by the scientific community today how to best describe prepreg tack, and the answer is affectedof what parameters that are sought to be reproduced. Consolidation tests have, in this study, been performed in an Instron machine. The relaxation of two different materials has beenmeasured in room temperature, 40 °C and 60 °C, with a maximum pressure of 2-10 bar. These limits are set to cover the temperature- and pressure scope in a robot forming process.Results show that neither of the materials will experience full consolidation during these tests, and therefore, neither in a robot forming process. It is therefore recommended toconsolidate the material in a separate process, if forming it with a robot. The material 6376/HTS is more temperature sensitive than the other tested material, an aerospacegraded prepreg with T800 fibres.Forming tests was carried out in a vacuum forming box with the goal to find a temperature where no forming defects can be seen by eye. This is found to be true at temperatures above50 °C for the material 6376/HTS when stacked in sequence [45, 0, -45, 90]4s.None of the materials are recommended to be robot formed in room temperature. Results show that one can see correlations between the forming tests and the consolidation tests.The tests are also assessed as a good way to gain basic understanding of the characteristics of a specific material.

Abstract [sv]

En undersökning har gjorts av egenskaper hos prepreg så som dess tack, konsolidering och temperaturkänslighet i samband med formning. Syftet var att förstå hur materialet reagerarvid normala tillverkningsprocesser, för att i förlängningen kunna rekommendera inställningar för en stabil process.I en litteraturstudie visar resultaten på att det är svårt att karaktärisera prepreg tack. Vad som är den bästa metoden tvistas det om inom vetenskapen och svaret påverkas också avvilken process som resultaten avses användas till. Konsolideringstester har utförts i en Instron-maskin där relaxeringen av två olika material har mätts. Testade temperaturer ärrumstemperatur, 40 °C och 60 °C och maxtrycket har varit 2-10 bar. Gränserna är valda för att täcka temperaturer och tryck som används i en robotformnings-process.Resultaten visar att inget av materialen kommer att nå full konsolidering under testerna och därför inte heller under en formningsprocess med robot. Det rekommenderas därför attkonsolidera materialet innan eller efter en sådan formningsprocess. Materialet 6376/HTS är mer temperaturkänslig än det andra testade materialet, ett flyg- och rymd-klassat prepregmed T800 fibrer.Formningstester har gjorts i en låda för vakuum-formning med målet att finna en temperatur då materialet kunde formas utan synliga formningsdefekter. Den temperaturen är 50 °C ellerhögre för 6376/HTS då det är upplagt med stackningssekvens [45, 0, -45, 90]4s.Inget av de testade materialen rekommenderas att formas med robot i rumstemperatur. Resultaten visar att det finns korrelationer mellan formningstesterna och konsolideringstesterna.Experimentmetoderna bedöms också vara en bra utgångspunkt för att få en grundförståelse för vilka egenskaper ett specifikt material har.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 52
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:057
National Category
Vehicle Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-261232OAI: oai:DiVA.org:kth-261232DiVA, id: diva2:1357370
Examiners
Available from: 2019-10-03 Created: 2019-10-03 Last updated: 2019-10-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(9392 kB)22 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 9392 kBChecksum SHA-512
072221bfbea011192c7a76646bdab9c06279206cb2e27f7f776627343cbcf1140b702754cace2bb3e1941b13a05dc6fa30308295bfccf0eee47efec5fe0a6684
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Lightweight Structures
Vehicle Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 22 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 28 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf