EN 2563 Еднопосочни ламинати - Определяне на видимата междуслойна якост на срязване

Европейски стандарт „EN 2563 Аерокосмическа серия - Пластмаси, подсилени с въглеродни влакна - Еднопосочни ламинати - Определяне на видимата междуслойна якост на срязване“ описва метод за определяне на видимата междуслойна якост на срязване на пластмаси, подсилени с въглеродни влакна, под формата на еднопосочни ламинати чрез изпитване на огъване.

Този метод е предназначен за проби, при които дължината е успоредна на посоката на влакната. Методът е приложим и за пластмаси, подсилени с въглеродни влакна, под формата на тъкани. В случай на кръстосано слоести ламинати, състоящи се от слоеве, ориентирани в различни посоки, резултатите, получени с формулата, дадена в този стандарт, могат да се използват само за сравняване на ламинати с еднакъв вид наслояване.

За целите на този стандарт, видимата междуслойна якост на срязване се отнася до максималното напрежение на срязване, изчислено при половината от дебелината на образеца в момента на първоначалното разрушаване.

Този метод по същество включва определяне на съпротивлението на деламинация под въздействието на сили на срязване, успоредни на слоевете ламинат. За това определяне правоъгълен образец се подлага на изпитване на огъване върху две опори. Натоварването се прилага към центъра на образеца чрез натоварващ нос, разположен между опорите. Това изпитване предоставя информация за качеството на връзката между смолата и влакната.

Пробите за изпитвания се вземат от панели, подготвени съгласно стандарт EN 2655.

Кондиционирането се извършва в съответствие със следните условия:

• Съгласно стандарт EN 2743 за първоначални държавни изпитвания
• Съгласно стандарт EN 2489 за тестове след потапяне
• Съгласно стандарт EN 2823 за изпитвания след излагане на влажна атмосфера

По време на изпитването ширината се измерва с точност до 0,01 мм в центъра на образеца. Височината се определя чрез изчисляване на средноаритметичната стойност на три измервания на дебелината, взети в центъра на образеца по ширината, с точност до 0,01 мм. Разстоянието между опорите се измерва с точност до 0,1 мм.

За квалификационни изпитвания и в случай на спор, разстоянието между опорите трябва да се коригира съгласно формулата, дадена в стандарта:

За изпитвания, провеждани при температури, различни от околната, времето между кондиционирането и началото на изпитването трябва да отговаря на следните условия:

• За проби, които не са били подложени на стареене или потапяне, времето на експозиция при изпитвателната температура трябва да се определи чрез предварителни изпитвания.
• За проби, подложени на потапяне, се прилага стандарт EN 2489.
• За проби, подложени на влажна атмосфера, се прилага стандарт EN 2823.

Образецът се поставя в изпитвателното приспособление, като се гарантира, че оста му е перпендикулярна на опорите. Образецът се натоварва равномерно. Натоварването се записва като функция на времето или изместването на носа на натоварването. Записва се натоварването при счупване.

Ако образецът се счупи при срязване приблизително по неутралната ос на влакната, междуслойната якост на срязване се изчислява по формулата, дадена в този стандарт. Ако образецът се счупи при огъване или пластична деформация, резултатът, получен по формулата, дадена в този стандарт, не е истинското напрежение на срязване при счупване. Този резултат може да се използва само за сравнение с резултати от серия от изпитвания върху същия обект.

Стандартът EN 2563 е европейски стандарт, който определя метода за определяне на видимата междуслойна якост на срязване на влакнесто-армирани пластмасови композити, използвайки метода на къса греда.

Този стандарт предоставя стандартна процедура за изпитване за:

• Оценка на свойствата на междуслойно срязване на композитните материали

• Осигуряване на съгласуваност и сравнимост на резултатите от тестовете в различни лаборатории и индустрии
• Съдействие при избора на материали, контрола на качеството и проверката на дизайна на композитни конструкции

Междуслойната якост на срязване представлява способността на материала да устои на срязване между слоевете (ламини). Тя е особено важна при слоести материали като композити от въглеродни влакна или стъклени влакна, където деламинацията може да бъде значителен начин на разрушаване.

Този стандарт се счита за необходим поради следните причини:

• Осигуряване на дизайн: Помага на инженерите да гарантират, че композитните материали, използвани в аерокосмическата, автомобилната, морската и строителната индустрия, могат да издържат на срязващи натоварвания без разслояване.
• Контрол на качеството: Производителите използват стандартния метод EN 2563, за да проверят дали техните композитни части отговарят на спецификациите за експлоатационни характеристики.
• Стандартизация: Без стандарт като EN 2563, различните методи за изпитване могат да дадат несравними резултати, което затруднява надеждната оценка на качеството или производителността на материалите.
• Съответствие с регулаторните изисквания: Много индустрии изискват материалите да отговарят на определени стандарти, преди да могат да бъдат използвани в приложения, критични за безопасността.

Пластмасите, подсилени с въглеродни влакна, са композитни материали, изработени от полимерна матрица, обикновено епоксидна, подсилена с въглеродни влакна. Въглеродните влакна осигуряват изключителна здравина и твърдост, докато полимерната матрица свързва влакната и разпределя натоварванията. Тази комбинация води до лек, здрав и издръжлив материал, което го прави идеален за високопроизводителни приложения.

Основните свойства на пластмасите, подсилени с въглеродни влакна, са:

• Високо съотношение якост-тегло: По-здрава от стоманата, но много по-лека, идеална за приложения, чувствителни към теглото.
• Твърдост: Високият модул на еластичност предпазва от деформация под натоварване.
• Устойчивост на корозия: За разлика от металите, пластмасите, подсилени с въглеродни влакна, не корозират, което увеличава издръжливостта им в тежки условия.
• Устойчивост на умора: Отличните характеристики при циклично натоварване ги правят подходящи за динамични приложения.
• Термична стабилност: Ниско термично разширение и добри характеристики в широк температурен диапазон.
• Гъвкавост на дизайна: Може да се формова в сложни форми, което позволява персонализирани структурни дизайни.

Еднопосочните ламинати са композитни материали, в които всички подсилващи влакна са подредени в една посока в рамките на матрица, обикновено полимерна, като епоксидна. Това подравняване придава на ламината висока якост и твърдост по посока на влакната, но много по-ниски свойства перпендикулярно на нея. Те се използват в приложения като аерокосмическата, автомобилната или спортната промишленост, където се изисква специфична насочена якост, като например греди или структурни компоненти. Влакната, обикновено въглеродни или стъклени, са вградени в матрицата, за да ги държат заедно и да пренасят товари.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, се гордее със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със серията EN 2563 Аерокосмическа индустрия - Пластмаси, подсилени с въглеродни влакна - Еднопосочни ламинати - Определяне на стандарта за видима якост на срязване между слоевете.