Air evacuation and resin impregnation in semi-pregs: effects of feature dimensions
Air evacuation and resin impregnation in semi-pregs: effects of feature dimensions
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半浸料中的排气和树脂浸渍：特征尺寸的影响
DOI：
10.1080/20550340.2020.1768348
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Nutt, Steven R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schechter, Sarah G.;Grunenfelder, Lessa K.;Nutt, Steven R.
具有不连续树脂的预浸料（半预浸料）赋予复合材料的仅真空袋加工的鲁棒性。对于评估有利的树脂图案（即，在固化期间实现有效的空气排空和完全树脂渗透所需的干燥空间尺寸），存在有限的指导。基于树脂固化动力学和流变学行为开发了流动前沿模型，然后确定了半浸料在一系列实际制造条件下的最大干燥空间尺寸。模型预测在situ验证。在受控的实验室固化条件下，小的表面开口（≤3.7 mm）导致树脂完全渗透。在不利条件下（树脂具有累积的出料时间），最大开口尺寸下降40%（至≤2.2 mm）。使用数学模型，使用渗透率测量值计算各种特征尺寸的排气时间。模型预测进行了测试和验证通过实验的层压板。该方法可应用于其他树脂体系，以指导真空袋预浸料设计并支持复合材料的稳健生产。
Prepregs with discontinuous resin (semi-pregs) impart robustness to vacuum-bag-only processing of composites. Limited guidance exists for evaluating advantageous resin patterns (i.e. dry space dimensions required to achieve both efficient air evacuation and full resin infiltration during cure). A flow front model was developed based on resin cure kinetics and rheological behavior, and then determined maximum dry space dimensions for semi-pregs under a range of realistic manufacturing conditions. Model predictions were validatedin situ. Under controlled laboratory cure conditions, small surface openings (≤3.7 mm) resulted in full resin infiltration. Under adverse conditions (resin with accrued out-time), the maximum opening size dropped 40% (to ≤2.2 mm). Using a mathematical model, air evacuation time was calculated for various feature sizes using permeability measurements. Model predictions were tested and verifiedviafabrication of laminates. This methodology can be applied to other resin systems to guide vacuum-bag-only prepreg design and support robust production of composites.
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DOI：
10.1016/j.compositesa.2018.08.002
发表时间：
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期刊：
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影响因子：
--
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通讯作者：
S. Nutt
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