EN ISO 14130 Elyaf Takviyeli Plastik Kompozitler - Kısa Kiriş Yöntemiyle Görünür Ara Katman Kayma Dayanımının Belirlenmesi

EN ISO 14130 Elyaf Takviyeli Plastik Kompozitler - Kısa Kiriş Yöntemiyle Görünür Ara Katman Kayma Dayanımının Belirlenmesi

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen, daha sonra uyumlaştırma çalışmaları kapsamında bir Avrupa standardı olarak yayınlanan “EN ISO 14130 Elyaf takviyeli plastik kompozitler - Kısa kiriş yöntemiyle görünür ara katman kayma dayanımının belirlenmesi“ standardında, kısa kiriş yöntemiyle lif takviyeli plastik kompozitlerin görünür ara katman kayma dayanımının belirlenmesi için bir prosedür açıklanmaktadır. Bu yöntem, ara katman kayma kırılması elde edildiği sürece, termoset veya termoplastik matrisli lif takviyeli plastik kompozitlerde kullanıma uygundur.

EN ISO 14130 Elyaf Takviyeli Plastik Kompozitler - Kısa Kiriş Yöntemiyle Görünür Ara Katman Kayma Dayanımının Belirlenmesi

Simetrik ve dengeli olmayan lamine malzemeler dışında malzemeler kullanıldığında, sonuçlar uzama / bükülme, bükülme / burulma gibi çeşitli bağlantılardan etkilenebilir. Bu yöntem, tasarım parametrelerinin belirlenmesi için uygun değildir, ancak malzemelerin taranması veya kalite kontrol testi olarak kullanılabilir.

Prensip olarak dikdörtgen kesitli bir çubuk, katmanlar arası kayma kırılması meydana gelecek şekilde basit bir kiriş gibi eğilmeye maruz bırakılır. Çubuk iki destek üzerine oturur ve yük, destekler arasında ortada bulunan bir yükleme elemanı vasıtasıyla uygulanır.

Bu test, plastiklerin eğilme özelliklerini belirlemek için kullanılan üç noktalı yükleme yöntemine (ISO 14125 standardına) benzer niteliktedir. Bununla birlikte, katmanlar arası kayma kırılmasını teşvik etmek için test numunesindeki eğilme gerilimine göre kayma gerilimi seviyesini artırmak amacıyla daha küçük bir test açıklığı / numune kalınlığı oranı benimsenmiştir.

Elde edilen sonucun mutlak bir değer olmadığı vurgulanmaktadır. Bu nedenle, ölçülen miktarı tanımlamak için “görünür katmanlar arası kayma dayanımı“ ifadesi kullanılır. Farklı boyutlardaki numunelerden veya farklı koşullar altında test edilen numunelerden elde edilen test sonuçları doğrudan karşılaştırılabilir değildir.

EN ISO 14130 standardı, havacılık, otomotiv, denizcilik, rüzgar enerjisi ve spor ekipmanları gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılan elyaf takviyeli plastik kompozitler için test yöntemleri serisine aittir.

Bu standart, kısa kiriş kayma testi (kısa kiriş yöntemi veya kısa açıklıklı üç noktalı eğilme testi olarak da bilinir) kullanılarak elyaf takviyeli plastik kompozitlerin görünür ara katman kayma mukavemetini (ara katman kayma mukavemeti) belirlemek için standartlaştırılmış bir prosedür tanımlar.

Bu test, kompozit malzemenin katmanları (laminaları) arasında, kasıtlı olarak kısa bir destek açıklığı ile üç noktalı bükme konfigürasyonunda bir yük uygulayarak kayma gerilimleri oluşturur. Bu konfigürasyon, dış liflerin eğilmesi (bükülmesi) veya sıkışması yerine, katmanlar arası kayma yoluyla kırılmayı teşvik eder.

Bu yöntemin temel özellikleri şunlardır:

  • Prensip: Küçük dikdörtgen bir kiriş numunesi (lamine plakadan kesilmiş) iki destek üzerine yerleştirilir ve kırılma meydana gelene kadar merkezden bir yükleme ucu ile yüklenir.
  • Numune geometrisi: Tipik açıklık-kalınlık oranı düşüktür (yaklaşık 4:1 ila 5:1), bu da bükme gerilimine göre kayma gerilimini en üst düzeye çıkarır.
  • Uygulanabilir malzemeler: Termoset veya termoplastik matrisli (örneğin cam elyafı / epoksi, karbon elyafı / epoksi, aramid kompozitler gibi) elyaf takviyeli plastikler.
  • Hesaplanan değer: Görünür ara katman kayma dayanımı standart içinde verilen formül kullanılarak hesaplanır (bu, kısa bir kirişteki maksimum kayma gerilimi için klasik kiriş teorisi yaklaşımıdır.)
  • Önemli not: Elde edilen değere görünür ara katman kayma dayanımı denir çünkü gerilim dağılımı mükemmel saf kayma değildir (bazı eğilme gerilimleri de vardır). Bu nedenle, sonuçlar nihai tasarım izinleri veya yapısal hesaplamalar için tasarlanmamıştır. Bunun yerine, şunlar için çok faydalıdır:
  • Malzeme taraması ve karşılaştırması
  • Üretim sırasında kalite kontrolü
  • Partiden partiye tutarlılığın izlenmesi
  • İşleme, çevresel koşullandırma veya hasarın etkilerinin değerlendirilmesi

Test kurulumu şu şekildedir:

  • Üç noktalı eğilme fikstürüne sahip üniversal test makinesi (destekler ve yükleme ucu için özel silindir çapları tanımlanmıştır).
  • Numune boyutlarının, yükleme hızının ve çevresel koşulların hassas ölçümü.
  • Arıza modu kontrol edilmelidir: geçerli sonuçlar ezilme, altta çekme arızası veya burkulma yerine katmanlar arası kayma arızasını (delaminasyon) göstermelidir.

Bu standart ile yakından ilişkili standartlar şunlardır:

  • ASTM D2344/D2344M Polimer matris kompozit malzemelerin ve laminatlarının kısa kiriş mukavemeti için standart test yöntemi
  • ISO 14125 Elyaf takviyeli plastik kompozitler - Eğilme özelliklerinin belirlenmesi
  • EN 2562 Havacılık serisi - Karbon fiber takviyeli plastikler - Tek yönlü laminatlar - Elyaf yönüne paralel eğilme testi
  • EN 2563 Havacılık serisi - Karbon fiber takviyeli plastikler - Tek yönlü laminatlar - Görünür ara katman kayma dayanımının belirlenmesi

Bu test, özellikle kalite güvencesi amacıyla, lamine kompozitlerin katmanlar arası (kalınlık boyunca) performansını değerlendirmenin en yaygın ve uygun maliyetli yollarından biri olmaya devam etmektedir.

Kısaca EN ISO 14130 standardı, kısa kirişli kesme testi kullanılarak fiber takviyeli plastik kompozitlerin görünür ara katman kesme dayanımını belirleme yöntemini belirten uluslararası bir standarttır. Bu standart, laminat katmanlar arasındaki bağ kalitesini değerlendirmek için havacılık, otomotiv, denizcilik ve yapısal kompozit endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

EN ISO 14130 standardının temel amacı, lamine kompozit malzemelerin ara katman kesme arızasına karşı direncini ölçmektir. Fiber takviyeli kompozitlerde, arıza genellikle liflerin kendisinde değil, katmanlar arasında (delaminasyon) meydana gelir. Bu test, şunları değerlendirmek için hızlı bir yöntem sağlar:

  • Ara katman bağ dayanımı
  • Laminat imalat kalitesi
  • Reçine sistemlerinin etkileri
  • Üretim kusurlarının etkisi

Test numunesi nispeten küçük olduğundan, yöntem kalite kontrolü ve malzeme karşılaştırması için kullanışlıdır.

Bu standart, çok kısa açıklık uzunluğuna sahip üç noktalı bükme konfigürasyonunu kullanır. Kiriş yüklendiğinde, gerilme dağılımı laminat katmanlar arasında yüksek kayma gerilimine neden olur ve normal bükme kırılmasından önce katmanlar arası kayma kırılmasına yol açar.

EN ISO 14130 standardı, şunların değerlendirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır:

  • Karbon elyaf kompozitler
  • Cam elyaf takviyeli plastikler
  • Aramid elyaf kompozitler
  • Termoset ve termoplastik kompozit laminatlar

Yaygın uygulama sektörleri:

  • Havacılık yapıları
  • Otomotiv kompozit bileşenleri
  • Rüzgar türbini kanatları
  • Deniz kompozit yapıları
  • Spor malzemeleri

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere EN ISO 14130 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.

WhatsApp