Mallen voor het testen en prototypen van composietmaterialen
Composietmaterialen – glasvezelversterkte polymeren (GFRP), koolstofvezelversterkte polymeren (CFRP), natuurlijke vezelcomposieten en met deeltjes versterkte polymeersystemen – behoren tot de mechanisch meest gevoelige materialen in routinetests. Eigenschappen zoals treksterkte, buigmodulus en slagvastheid zijn zeer gevoelig voor geometrie, oppervlaktekwaliteit en maatvastheid van het proefstuk.
Herbruikbare precisiegietmatrijzen bieden een gecontroleerde, herhaalbare oplossing voor het produceren van composiet testmonsters en prototypevormen die voldoen aan de eisen van internationale teststandaarden. Voor universitaire composiet onderzoeksprogramma’s ondersteunen onze mallen alles van het gieten van panelen voor studenten tot geavanceerd CFRP-onderzoek.
Normen en monstervoorschriften
ISO 527 – Trekeigenschappen van kunststoffen en composieten. Halter- en rechthoekige proefstukgeometrieën met gedefinieerde toleranties voor de doorsnede.
ISO 178 – Flexurale eigenschappen. Balkmonsters met een spanwijdte-dikteverhouding die kritisch is voor geldige resultaten.
ISO 179 / ISO 180 – Charpy- en Izod-slagproeven. Staafmonsters met kerfgeometrie bewerkt na het gieten.
ASTM D638 / D790 – Trek- en buigtesten die veel worden gebruikt in de toeleveringsketens van Noord-Amerika en de lucht- en ruimtevaart.
ISO 14130 / ASTM D2344 – Interlaminaire schuifsterkte van korte balkmonsters gesneden uit vlakke laminaatpanelen.
Voor UKAS-geaccrediteerde testlaboratoria die polymeer- en composiettestprogramma’s uitvoeren, bieden onze matrijzen de dimensionale documentatie die vereist is voor ISO 17025 kwaliteitsmanagementsystemen.
Uitdagingen bij traditionele gietmethoden
Harskrimp tijdens uitharding: Epoxy-, polyester- en vinylesterharsen krimpen tijdens het uitharden. Als de wanden van de mal doorbuigen onder de druk van de exotherme uithardingsreactie, zal het paneel uitharden tot een geometrie die niet overeenkomt met de geometrie van de mal. Dit heeft directe gevolgen voor het onderzoek naar laminaten voor windenergiebladen waarbij een consistente dikte van het paneel essentieel is.
Hechting en oppervlaktevervuiling: Veel harssystemen hechten hardnekkig aan metaal, hout en andere veelgebruikte malmaterialen tenzij er een losmiddel wordt toegepast. Resten van losmiddelen op preparaatoppervlakken vervuilen het materiaal en beïnvloeden oppervlaktegevoelige metingen zoals XPS-analyse en secundaire hechting.
Consistentie paneeldikte: Het controleren van de paneeldikte hangt af van het feit of de basis van de mal vlak blijft en de wanden consistent hun hoogte behouden. Matrijzen die kromtrekken of samendrukken onder vacuüm produceren panelen met een variabele dikte en monsters met een variabele doorsnede.
Voordelen van onze herbruikbare composietmallen
· Gladde binnenoppervlakken – minimaliseren oppervlakte-initiërende defecten in testmonsters
· Rechte, stijve zijwanden – zorgen voor een consistente paneeldikte over het hele matrijsgebied tijdens de uithardingscyclus
· Inherent niet-klevend oppervlak – laat uitgeharde composieten schoon los zonder vervuiling door was, spray release of peel ply
· Paneelconstructie met bouten – maakt demontage mogelijk zonder schade aan laminaatranden
· Consistente interne afmetingen – zorgen ervoor dat exemplaren van verschillende batches echt gelijkwaardig zijn
· Aangepaste afmetingen beschikbaar – zie onze aangepaste industriële matrijsservice voor elke afmeting, binnen 24 uur geoffreerd
Toepassingen
Testen en kwalificeren van luchtvaartmaterialen
Kwalificatieprogramma’s voor de lucht- en ruimtevaart omvatten uitgebreide mechanische testen volgens ASTM-, EN- en klantspecifieke normen. Vlakke CFRP en GFRP laminaatpanelen worden gegoten voor trek-, compressie-, buig-, interlaminaire afschuif- en open-gat trektesten.
Ontwikkeling van auto-onderdelen
Automotive composiet ontwikkelingsprogramma’s evalueren nieuwe vezelarchitecturen, harssystemen en productieprocessen voor structurele componenten. Onze matrijzen ondersteunen programma’s van de eerste harsscreening tot de uiteindelijke materiaalselectie en het genereren van toelaatbare ontwerpwaarden.
Laboratoria voor onderzoek en ontwikkeling
Academische en industriële composiet onderzoeksgroepen gebruiken onze mallen voor het volledige scala aan composiet onderzoeksactiviteiten. Compatibel met alle gangbare harssystemen, waaronder epoxy, polyester, vinylester, cyanaatester en benzoxazine. Voor polymeeronderzoeksinstellingen die nieuwe harssystemen ontwikkelen, zorgen onze niet-verontreinigende oppervlakken ervoor dat de oppervlakken van het preparaat onbesmet blijven voor analytisch werk.
Prototype productie
Voordat ze overgaan tot productiegereedschap gieten technici prototypepanelen in onze herbruikbare mallen om de maatnauwkeurigheid, oppervlaktekwaliteit en structurele prestaties te controleren. Voor prototypewerk in de scheeps- en scheepsbouw worden onze vlakke plaatmallen gebruikt om GVK-profielen te maken voordat er geïnvesteerd wordt in volledige productietooling.
Zie ook: Universitaire en academische onderzoeksmatrijzen | Matrijzen voor windenergie en hernieuwbare materialen | Nucleaire, polymere en specialistische onderzoeksmatrijzen | Industriële matrijzen op maat | Hub voor industriële toepassingen
Voor test- en prototypingprogramma’s van composieten waarbij maatnauwkeurigheid, oppervlaktekwaliteit en consistentie tussen batches vereist zijn, vormen onze herbruikbare precisiemalsystemen een betrouwbare basis voor valide testgegevens en betrouwbare ontwerpbeslissingen.