SavedAdd your journal

Journals / Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 7 - Sayı: 3

An Investigate of the Effect of Manufacturing Parameters on the Mechanical Properties of Thermoplastic Composites

Üretim Parametrelerinin Termoplastik Kompozitlerin Mekanik Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi

Uğur Görkem ÇAKICI
Osman Selim TÜRKBAŞ
Bora YILDIRIM
Pages
233–242
Publication Date
2022-10-19
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The tests were carried out have determined the ideal curing temperature as 400°C degrees.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Manufacturing parameters play an essential role in the mechanical properties of thermoplastic composites, especially in aerospace grade polyether ketone ketone (PEKK) / carbon fibre (CF) composites.
📊
Key Findings & Data:Tensile and interlaminar shear strength properties of PEKK/CF have been studied to prepared with different curing temperature histories at 350°C, 377°C, and 400°C, respectively.
💡
Conclusion & Impact:The tests were carried out have determined the ideal curing temperature as 400°C degrees.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Termoplastik Kompozit · PEKK/CF · Mekanik Özellikler

Abstract

Manufacturing parameters play an essential role in the mechanical properties of thermoplastic composites, especially in aerospace grade polyether ketone ketone (PEKK) / carbon fibre (CF) composites. In this presented study, the mechanical properties of PEKK/CF composites consolidated at different temperature values have been evaluated. Various cure temperatures were applied with an identical pressure profile to determine the effect of cure temperature on tensile, interlaminar shear strength (ILSS) and in-plane shear strenght (IPSS) of PEKK/CF composite laminate. Porosity, delamination and void content within the composite laminates were characterized using the NDT method via Ultrasonic Testing. This paper presents some current manufacturing coupon test specimens for comparing different cure temperature specimens by autoclave process using polyether ketone ketone (PEKK) / carbon fibre (CF) composites. Effects of curing temperature on the mechanical properties and consolidation grade of PEKK/CF composite are studied. Tensile and interlaminar shear strength properties of PEKK/CF have been studied to prepared with different curing temperature histories at 350°C, 377°C, and 400°C, respectively. The tests were carried out have determined the ideal curing temperature as 400°C degrees.

Özet

Üretim parametreleri, özellikle havacılık sınıfı polieter keton keton (PEKK)/karbon fiber (CF) kompozitlerde termoplastik kompozitlerin mekanik özelliklerinde önemli bir rol oynamaktadır. Sunulan bu çalışmada, farklı sıcaklık değerlerinde konsolide edilen PEKK/CF kompozitlerinin mekanik özellikleri değerlendirilmiştir. Benzer bir basınç profiliyle, kür sıcaklığının PEKK/CF kompozit laminatın gerilme, laminalar arası kesme dayanımı (ILSS) ve düzlem içi kesme dayanımı (IPSS) üzerindeki etkisini belirlemek için çeşitli kür sıcaklıkları uygulandı. Kompozit laminatlardaki gözeneklilik, delaminasyon ve boşluk içeriği, Ultrasonik Test yoluyla NDT yöntemi kullanılarak karakterize edildi. Bu makale, bir polieter keton keton (PEKK)/karbon fiber (CF) kompozitleri kullanılarak otoklav işlemiyle farklı kürleme sıcaklığı numunelerinin karşılaştırılması için üretim kupon test numunelerinin bazı güncel sonuçlarını sunmaktadır. Kür sıcaklığının PEKK/CF kompozitin mekanik özellikleri ve konsolidasyon derecesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. PEKK/CF'nin gerilme ve laminalar arası kayma mukavemeti özellikleri, sırasıyla 350°C, 375°C ve 400°C'de farklı kürleme sıcaklık geçmişleri ile hazırlanacak şekilde çalışılmıştır. Yapılan testler ideal kürleme sıcaklığını 400°C derece olarak belirlemiştir.

🔖

Cite This Article

ÇAKICI, U. G., TÜRKBAŞ, O. S., YILDIRIM, B. (2022). An Investigate of the Effect of Manufacturing Parameters on the Mechanical Properties of Thermoplastic Composites. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 7 - Sayı: 3, 233–242. https://ajindex.com/articles/520688

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. Zhang, X., Chen, Y., & Hu, J. (2018). Recent advances in the development of aerospace materials. Progress in Aerospace Sciences, 97, 22-34
  2. Rajak, D. K., Pagar, D. D., Kumar, R., & Pruncu, C. I. (2019). Recent progress of reinforcement materials: A comprehensive overview of composite materials. Journal of Materials Research and Technology, 8(6), 6354-6374
  3. Hale, D. K. (1976). The physical properties of composite materials. Journal of materials science, 11(11), 2105-2141
  4. Jones, R. M. (1998). Mechanics of composite materials. CRC press
  5. Yan, D. X., Ren, P. G., Pang, H., Fu, Q., Yang, M. B., & Li, Z. M. (2012). Efficient electromagnetic interference shielding of lightweight graphene/polystyrene composite. Journal of Materials Chemistry, 22(36), 18772-18774
  6. Sahmaran, M., Li, V. C., & Andrade, C. (2008). Corrosion resistance performance of steel-reinforced engineered cementitious composite beams. ACI Materials Journal, 105(3), 243
  7. Lystrup, A., & Andersen, T. L. (1998). Autoclave consolidation of fibre composites with a high temperature thermoplastic matrix. Journal of Materials Processing Technology, 77(1-3), 80-85
  8. Choupin, T., Fayolle, B., Regnier, G., Paris, C., Cinquin, J., & Brulé, B. (2018). Macromolecular modifications of poly (etherketoneketone)(PEKK) copolymer at the melting state. Polymer Degradation and Stability, 155, 103-110
  9. Chan, C. M., & Venkatraman, S. (1986). Crosslinking of poly (arylene ether ketone) s 1. Rheological behavior of the melt and mechanical properties of cured resin. Journal of applied polymer science, 32(7), 5933-5943
  10. Chan, C. M., & Venkatraman, S. (1987). Crosslinking of poly (arylene ether ketones). II. Crystallization kinetics. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 25(8), 1655-1665
  11. Chang, I. Y., & Lees, J. K. (1988). Recent development in thermoplastic composites: a review of matrix systems and processing methods. Journal of thermoplastic composite materials, 1(3), 277-296
  12. Griffiths, G. R., Hillier, W. D., & WHITING, J. S. (1989). Thermoplastic composite manufacturing technology for a flight standard tailplane. Plastics and rubber international, 12(4), 215-220
  13. Beyeler, E., Phillips, W., & Güçeri, S. I. (1988). Experimental investigation of laser-assisted thermoplastic tape consolidation. Journal of Thermoplastic Composite Materials, 1(1), 107-121
  14. Gilmore, S. D. (1991). Thermal and residual stress analysis in process of thermoplastic composites.