İleri Kompozit Malzemelerin Reçine Transfer Kalıplama Yöntemiyle Üretiminde Kalıp İçi Reçine Akışının Modellenmesi

Yıl 2009, Cilt: 11 Sayı: 1, 22 - 33, 01.05.2009

Merve Erdal , Hakan İpek Hatice Sinem Şaş

Öz

Bu makalede, reçine transfer kalıplama yöntemi sırasında
reçinenin elyaf içindeki akışının benzetimi için geliştirilen, Darcy kanunu
temelli matematiksel model ve sayısal çözüm yöntemi sunulmuştur. Geliştirilen
model, karmaşık şekilli kalıplar için 2-boyutlu, eşyönlü/eşyönsüz reçine
akışını izotermal olarak modellemektedir. Dolum süresi, kalıp içi basınç
dağılımı, akış cephesinin ilerlemesi gibi kalıp ve üretim tasarımı için önemli
veriler elde edilebilmektedir. 1 boyutlu akış konfigürasyonu için sayısal ve
analitik çözümler karşılaştırılmış, çeşitli süreç değişkenlerinin üretime
etkisi incelenmiştir. Karmaşık şekilli kalıp içi 2boyutlu dolum analizi
yapılmış, sayısal sonuçlar önceki bildirişlerdeki deneysel sonuçlarla
karşılaştırılmıştır. Geliştirilen modelin, karmaşık şekilli ve eşyönsüz elyaf
preform içi reçine akışının benzetiminde tatmin edici doğrulukta sonuçlar
verdiği gözlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

Reçine transfer kalıplama, Gözenek içi akış modellemesi, Sayısal analiz

Kaynakça

• 1. Shojaei, A., Numerical Simulation of Three-Dimensional Flow and Analysis of Filling Process in Compression Resin Transfer Molding, Composites. Part A, Applied science and manufacturing , 37 (2006), 1434-1450.
• 2. Coulter, J.P., Güçeri, S., Resin Transfer Molding and Research Opportunities, The Manufacturing Science of Composites. T.G. Gutowski, IV (1988), 79-86.
• 3. Simancek, P., Desirable Features in Mold Filling Simulations for Liquid Composite Molding Process, Polymer Composites, 25 (2004) 4. 4. İpek, H., Modeling of Resin Transfer Molding for Composite Manufactuing, Ms. Thesis, Middle East Technical University, Ankra, Turkey, 2005.
• 5. Friedrichs, B., Modeling of Three Dimensional Flow Fields in Injection and Resin Transfer Molding Processes, Ph.D. dissertation, Newark, Department of Mechanical Engineering, University of Delaware, Delaware 19716, USA, 1992.
• 6. Yoo, Y., Lee W.I., Numerical Simulation of the Resin Transfer Mold Filling Process Using the Boundary Element Method, Polymer Composites, 17 (1996) 3.
• 7. Kang, M. K.,Jung J. J., ve Lee W. I., Analysis of Resin Transfer Moulding Process with Controlled Multiple Gate Resin Injection, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 31 (2000) 5, 407-422
• 8. Erdal, M., Güçeri, S., Danforth, S.C., Impregnation Molding of Partide Filled Preceramic Ploymers: Process Modeling, J American Ceramic Society, 82 (1999) 8, 2017-28.
• 9. Cheng, P.,Tan, P.C., ve Springer, G.S., Composite Manufacturing: Simulation of 3-D resin Transfer Molding, SAGE, Journal of Composite Materials, 33 (1988), 1716
• 10. Erdal, M., Impregnation Molding of Continuous Fiber-Reinforced Ceramic-Ceramic Composites Using Preceramic Polymers, PhD. Thesis, University of Illinois at Chicago, USA, 1998.
• 11. Cai, Z., Analysis of Mold Filling in RTM processes, Journal of Composite Materials, 26 (1992) 9, 1310-1338.