Monitoring of resin flow and cure in resin transfer molding (RTM) process

ÖZETKompozit malzeme üretim yöntemleri, kullanılan malzeme ve hazırlanışındakideğişkenliklerden ötürü henüz tamamen otomasyona geçirilememiştir. Bu çalışmada, en çokkullanılan kompozit malzeme üretim tekniklerinden biri olan Resin Transfer Kalıplama(RTM) metodunun farklı tip algılayıcılar ve bir kontrol sistemiyle kontrol edilmesiincelenmiştir. Bu kontrol sisteminin diğer elemanları kalıp, enjeksiyon makinesi, veri toplamasistemi ve kalıp doldurma simülasyonlarından oluşmaktadır. Kalıp içerisinde kalan hava,kompozit parçanın mekanik özelliklerini ve dış etkilere karşı korunmasını kötü yöndeetkilediği için, kalıbın tamamen polimer ile doldurulması şarttır. Kalıbın tamamendoldurulabilmesi ve parçanın ne zaman kalıptan çıkarılacağını belirlemek için, hem polimerakışını hem de kür olmasını denetleyen bir algılayıcı sistemi gerekmektedir. Bu amaçla, ilkolarak sıcaklık algılayıcıları kullanılmıştır. Ancak bu algılayıcıların kullanımında bir takımkısıtlamalar olduğu ve bunun da en büyük sebebinin polimerden kalıba olan yüksek ısıtransferi olduğu tespit edilmiştir. Daha uygun bir seçenek olarak, doğrusal (lineal) voltajalgılayıcı sistemleri üzerinde çalışılmış ve akış ile kür olmayı birlikte denetleyebilen noktasalvoltaj algılayıcıları geliştirilmiştir. Bu algılayıcılar güvenilir, dayanıklı, ucuz ve üretimlerikolay sistemlerdir.Kontrol sisteminin diğer önemli bir parçası da kalıp doldurma simülasyonlarıdır. Doğrusimülasyon sonuçları ancak doğru malzeme bilgisi girdileri ile elde edilebilir. Bu amaçla,elyaf dokumanın geçirgenliğini hesaplayabilmek için, mükemmel olmayan 1 boyutluenjeksiyon deney sonuçlarını düzeltmek için bir metot geliştirilmiştir. Ayrıca, Stokes akışmodeli ve sonlu farklar çözüm metodu kullanılarak, farklı geometrilerdeki hava kanallarınıngeçirgenliği hesaplanmıştır.