PL445163A1

PL445163A1 - Method of making fiber-reinforced aluminum-polymer composite plates

Info

Publication number: PL445163A1
Application number: PL445163A
Authority: PL
Inventors: Dariusz Boroński; Katarzyna Balcer; Krzysztof Lewandowski
Original assignee: Politechnika Bydgoska Im. Jana I Jędrzeja Śniadeckich
Priority date: 2023-06-06
Filing date: 2023-06-06
Publication date: 2024-12-09
Also published as: PL248395B1

Abstract

Przedmiotem rozwiązania jest sposób wykonania kompozytowych płyt aluminiowo-polimerowych wzmacnianych tkaniną z wysokowytrzymałych włókien w tym włókien węglowych, w którym do metalowej ramki o grubości 0,5 mm, umieszczonej na dolnej płycie grzewczej prasy, nakłada się warstwę granulatu, w postaci granulatu poliamidu PA6 w ilości 24 g, który wcześniej suszy się przez 4 - 5 h w temperaturze 80°C - 100°C, następnie płyty grzewcze dolną i górną nagrzewa się do temperatury 220°C, a warstwę granulatu poddaje się uplastycznieniu przez 120 s, kolejno płyty grzewcze dolną i górną poddaje się naciskowi poprzez wywołanie ciśnienia w zakresie 10 - 20 bar przez 60 s, następnie dwuetapowo zwiększa się ciśnienie, najpierw do 50 bar przez 120 s, kolejno do 200 bar przez 120 s, uzyskując w efekcie warstwę poliamidu, a następnie proces powtarza się w celu wytworzenia drugiej warstwy poliamidu, następnie pomiędzy dwie warstwy poliamidu usytuowane w metalowych ramkach, wprowadza się warstwę tkaniny węglowej o gramaturze 160 g/m2 i splocie twill 2/2, a następnie warstwy poddaje się uplastycznieniu w temperaturze 240°C przez czas 120 s, kolejno dwuetapowo zwiększa się ciśnienie, najpierw do wartości 50 - 60 bar przez 120 s, a następnie do 200 bar przez 120 s, uzyskując płytę laminatu (7) z włóknem węglowym, następnie proces powtarza się w celu uzyskania drugiej płyty laminatu z włóknem węglowym (7), następnie dwie otrzymane płyty laminatu z włóknem węglowym (7), umieszcza się w formie (8) o grubości 4 mm, naprzemiennie z trzema warstwami stopu aluminium 6061 (9) o grubości 0,5 mm i czterema warstwami adhezyjnymi (10) o grubości 40 µm, przy czym na zewnętrznej warstwie stopu aluminium 6061 (9), umieszcza się metalową płytę (11) o grubości 0,5 mm, kolejno tak skonfigurowany układ warstw (9-10-7-10-9-10-7-10-9) poddaje się uplastycznieniu w temperaturze 240°C, przez 120 s, a następnie dwuetapowo zwiększa się ciśnienie, najpierw do 50 - 60 bar, przez 120s, a następnie do 200 bar, przez 120 s.The subject of the solution is a method of making composite aluminum-polymer plates reinforced with fabric made of high-strength fibers, including carbon fibers, in which a layer of granulate in the form of polyamide PA6 granulate in the amount of 24 g is applied to a metal frame with a thickness of 0.5 mm, placed on the lower heating plate of the press, which is previously dried for 4-5 h at a temperature of 80°C - 100°C, then the lower and upper heating plates are heated to a temperature of 220°C, and the granulate layer is subjected to plasticization for 120 s, then the lower and upper heating plates are subjected to pressure by applying pressure in the range of 10-20 bar for 60 s, then the pressure is increased in two stages, first to 50 bar for 120 s, then to 200 bar for 120 s, resulting in a polyamide layer, and then the process is repeated to produce the second layer polyamide, then a layer of carbon fabric with a basis weight of 160 g/m2 and a 2/2 twill weave is introduced between two layers of polyamide placed in metal frames, and then the layers are plasticized at a temperature of 240°C for 120 s, then the pressure is increased in two stages, first to 50 - 60 bar for 120 s, and then to 200 bar for 120 s, to obtain a laminate plate (7) with carbon fibre, then the process is repeated to obtain the second laminate plate with carbon fibre (7), then the two obtained laminate plates with carbon fibre (7) are placed in a mould (8) with a thickness of 4 mm, alternating with three layers of aluminium alloy 6061 (9) with a thickness of 0.5 mm and four adhesive layers (10) with a thickness of 40 µm, whereby on the outer layer of aluminium alloy 6061 (9), a metal plate (11) of 0.5 mm thickness is placed, the thus configured layer arrangement (9-10-7-10-9-10-7-10-9) is then subjected to plasticization at a temperature of 240°C for 120 s, and then the pressure is increased in two stages, first to 50 - 60 bar for 120 s, and then to 200 bar for 120 s.