Heb je hulp of advies nodig?
+44 31 54566 456666
Downloads (1)
 | Gesmeed koolstof voorbeeld compressie mallen CAD-bestanden |  4 MB |
VIDEO'S IN DEZE SERIE
This video is part 2 of a 4 part series:
PRODUCTEN GEBRUIKT IN DIT PROJECT
Hoewel dit niet noodzakelijkerwijs een volledige lijst is, zijn de volgende gereedschappen en materialen, geleverd door Easy Composites, gebruikt in dit project.
De hieronder getoonde hoeveelheid is de hoeveelheid die bij benadering in het project is gebruikt, naar boven afgerond op de dichtstbijzijnde beschikbare kitmaat of hoeveelheid.
MATERIALEN & VERBRUIKSARTIKELEN
VIDEO TUTORIAL
Hoe gesmede koolstofvezelonderdelen persen
In this composites video tutorial we demonstrate how to make solid, high performance, forged carbon fibre parts using a two-part compression mould.
In the tutorial we use a two-part compression mould made using a special epoxy casting resin and a three-part mould using a conventional FDM printer. Throughout the tutorial, we use the materials included in the Forged Carbon Fibre Development Kit from the Easy Composites.
WAT JE ZULT LEREN
In deze videotutorial maken we hoogwaardige, massief gesmede koolstofvezelonderdelen met behulp van een compressievormmethode op omgevingstemperatuur. We werken met 2 soorten mallen: een gietmal van hars en een 3D-geprinte mal.
Deze handleiding kan worden gevolgd om gesmede koolstofvezelonderdelen te maken die de prestaties van metalen in veel toepassingen evenaren of zelfs overtreffen en behandelt de volgende onderwerpen:
- Ontwerp van compressiemallen
- Geschikte materialen voor matrijzenbouw
- Vormvoorbereiding en aanbrengen van lossingsmiddel
- Vezel- en harshoeveelheden berekenen
- Lamineren/laadmethoden
- Compressiemethoden voor matrijzen
- Ontvormen en afwerken
INLEIDING
Gesmede koolstofvezel is de term die wordt gebruikt om korte of 'gehakte' strengen koolstofvezel aan te duiden die worden samengeperst in meerdelige matrijzen om sterke vaste geometrieën te creëren die niet praktisch zouden zijn met conventionele composietprocessen.
Er zijn 2 fundamentele benaderingen voor het maken van een gesmeed koolstof onderdeel. De ene is het gebruik van een vooraf geïmpregneerd (prepreg) gesneden sleepmateriaal en dit onder hitte en druk gieten, de andere is het gebruik van een droog vezel en vloeibaar harssysteem en onder druk gieten maar zonder hitte. Deze projectgids richt zich op de laatste, maar het algemene principe en de principes van matrijsontwerp zijn gemeenschappelijk voor beide materiaalsoorten.
Onderdelen die met deze methode zijn vervaardigd, hebben volledig gegoten oppervlakken, kunnen verschillende wanddiktes hebben en bieden uitstekende mechanische prestaties die in veel toepassingen kunnen worden gebruikt in plaats van metalen om het gewicht te verlagen.
Fundamentals of Compression Mould Design
Compressiematrijzen bestaan uit 2 of meer delen die in elkaar passen en een holte vormen waarin het onderdeel wordt gevormd. In bijna alle gevallen is de matrijs blokvormig om stevigheid te bieden en het klem- of compressieproces praktisch te maken.
De belangrijkste overweging bij het ontwerpen van matrijzen voor dit proces is om een telescopisch deel op te nemen waarbij het mannelijke gereedschap tijdens het sluiten als een zuiger in een cilinder werkt. Hierdoor is er ruimte om de niet-gecomprimeerde vezel te laden en tijdens het sluiten wordt overtollig hars door de scheidingslijn naar buiten geperst, maar omdat het zeer nauw aansluit, kan de vezel niet ontsnappen en blijft de juiste vezel/harsverhouding over. Dit telescopische of 'zuigerachtige' element moet diep genoeg zijn om de mal te laten sluiten voordat de vezel wordt verstoord. De exacte grootte van dit element hangt af van de vorm en het ontwerp van de mal, maar een algemene regel is dat het element minstens 25% van de diepte van het uiteindelijke onderdeel moet bedragen. In het geval van een 2-delige matrijs heeft deze vorm een lichte trekhoek van 2-3 graden nodig om de matrijs gemakkelijk te kunnen scheiden. Bij meerdelige matrijzen is het vaak mogelijk om de matrijs zo te ontwerpen dat deze kan worden gescheiden van een volledig parallelle 'zuiger'.
Mould Construction Materials
Voor volumeproductie worden compressiematrijzen voor dit proces over het algemeen gemaakt van machinaal bewerkt aluminium of staal. Deze matrijzen bieden uiteraard een uitstekende sterkte en duurzaamheid, maar zijn duur om te produceren, waardoor ze minder geschikt zijn voor kleine series en prototypes.
Een alternatief voor billet metalen gereedschappen zijn epoxy gietgereedschappen. In dit project gebruiken we gietgereedschappen die gegoten zijn in TC80 giethars. Dit voorbeeld is gemaakt door de gietstukken van een bestaand spuitgietonderdeel te nemen, maar het kan ook gegoten worden van een conventioneel patroon of een 3D-print. De resulterende gereedschappen van giethars zijn zeer sterk en duurzaam en zouden tientallen, zo niet honderden onderdelen moeten kunnen produceren zonder overmatig te slijten. Zie voor meer informatie over deze gereedschapsmethode ons project giethars compressiegereedschap.
Een andere manier van tooling die we in dit project zullen gebruiken is direct 3D-geprinte PETG plastic tooling. Hoewel dit niet de sterkte en duurzaamheid van massief matrijsgereedschap biedt, heeft het het voordeel dat het zeer goedkoop en snel te produceren is en zeer nuttig kan zijn voor kleine series en eenmalige prototypes. Door dit proces te gebruiken met een 3D-geprinte mal, kunt u effectief onderdelen produceren met echt hoge mechanische prestaties zonder verdere specialistische apparatuur of gereedschappen. Hiervoor hebt u een goed geconfigureerde en ingestelde FDM-printer nodig. Voor dit project hebben we de uitstekende Ultimaker S5 gebruikt, die met zijn voorinstellingen en intuïtieve gebruikersinterface 3D-printen eenvoudig maakt, maar u kunt natuurlijk elke printer gebruiken die goed is geconfigureerd. Als u op zoek bent naar advies over 3D-printen, bevelen we graag onze leverancier Dynamism aan. Hoewel er ook andere filamenten kunnen worden gebruikt, hebben we gemerkt dat PETG goede lossende eigenschappen heeft en nauwkeurig en gemakkelijk te printen is, waardoor het een uitstekende keuze is. Bij het printen van compressiematrijzen moet de vulling ongeveer 75% of hoger zijn om voldoende sterkte en stijfheid te bieden tijdens het comprimeren. Ook het gebruik van een laaghoogte van 0,15 mm of minder zorgt voor een beter oppervlak voor het loslaten.
Klanten die willen experimenteren met de echte mallen die in de video worden getoond, kunnen de CAD-bestanden van de gesmede koolstofvezel compressiemallen downloaden die de remhendel-, schakelpaddle- en drijfstangmallen bevatten in zowel IGES- als STL-bestanden; let op: de STL-bestanden zijn één bestand per malsectie.
WAT JE NODIG HEBT
Materials and Equipment Needed for the Component
Lossingsmiddel
RW4 high build spray release wax is het aanbevolen lossysteem voor compressievormen bij omgevingstemperatuur. Dit lossingsmiddel presteert bijzonder goed bij het van elkaar losmaken van harde vormen en gietstukken, omdat het een dikke barrière vormt die relatief zacht is en dus een beetje kan bewegen tijdens het losmaken als dat nodig is.
Fileerwas
Fileerwas en/of plasticine is vaak nuttig voor het afdichten van schroefdraad op boutdraden van matrijzen of voor het opvullen en afdichten van uitwerpgaten in de matrijs.
Gehakte kabels
CT12 chopped tow is perfect geschikt voor dit proces. De strengen zijn 12 mm lang, wat een goede balans biedt tussen vormbaarheid en sterkte.
Epoxyhars
Het IN2-hars blijkt een uitstekende wet-out en vloei te bieden in dit proces, wat cruciaal is voor succesvol gieten.
PROJECT BREAKDOWN
1. Prepare the mould
De mallen moeten worden geïnspecteerd en gecontroleerd op mogelijke ondersnijdingen of onvolkomenheden die een probleem kunnen vormen bij het vrijgeven. In het geval van een 3D-geprinte mal is het mogelijk dat het schaven van hoeken met een mes de nauwkeurigheid van de sluiting verbetert. Zodra de mallen zijn gecontroleerd, kan het lossingsmiddel worden aangebracht.
De RW4 spraywax wordt aangebracht door een dunne laag over de mal te spuiten en deze ongeveer 5-10 minuten te laten drogen en dan opnieuw aan te brengen. Doorgaans zorgen 3 of 4 dunne lagen voor voldoende lossing, probeer de wax niet in één dikke laag te spuiten omdat het dan veel langer duurt om verschillende dunnere lagen te drogen. Het lossingsmiddel moet op alle oppervlakken en de scheidingsvlakken van de mal worden aangebracht, omdat de hars hier tijdens het comprimeren in zal drijven.
Eventuele uitwerpgaten in de mal moeten nu worden afgedicht met vullingswas, deze moeten stevig worden opgevuld tegen een harde stop omdat anders de druk van het gietproces ze er waarschijnlijk uitperst. Van alle bouten in de mal moet de schroefdraad worden gevuld met vulwas om te voorkomen dat ze vastkleven in de mal.
2. Calculate the quantity of fibre required
Het nauwkeurig berekenen van de juiste vezelbelasting voor de mal is waarschijnlijk de belangrijkste factor om dit proces tot een succes te maken. De eerste stap in het berekenen van de benodigde hoeveelheid vezel is om eerst het volume van het afgewerkte onderdeel te weten. Als er vanuit CAD wordt gewerkt, is dit heel eenvoudig en kan het worden opgezocht in het eigenschappenvenster van een solid body. In het geval van matrijzen die zijn gemaakt van een bestaand onderdeel, wordt het volume meestal berekend door het originele onderdeel te wegen, te refereren aan de dichtheid van het materiaal waarvan het is gemaakt en op basis daarvan het volume te berekenen. Als we bijvoorbeeld een spuitgegoten onderdeel hebben dat 100 gram weegt en is gemaakt van nylon 6 met 30% glasvezel (PA6 GF30), dan is de dichtheid hiervan 1,3 gram per kubieke centimeter, dus onderdeelgewicht / dichtheid = volume of 100 / 1,3 = 76,92.
Zodra het volume van het onderdeel bekend is, kan het gewicht van het afgewerkte gesmede carbon onderdeel worden berekend. Voor een snelle berekening op basis van een bekend volume kun je een vereenvoudigde methode gebruiken waarbij 0,84 g/cc wordt gebruikt voor de berekening van je vezel, maar om de reden beter uit te leggen wordt de volgende basismethode gebruikt: De dichtheid van gesmede koolstofvezel is meestal 1,4 g/cc, dus in ons vorige voorbeeld dichtheid * volume = onderdeelgewicht dus 1,4 * 76,92 = 107,69
Nu we het uiteindelijke gewicht van het onderdeel hebben, kunnen we de hoeveelheid vezel berekenen die nodig is om de optimale verhouding vezel/hars te verkrijgen. Voor dit proces is de verhouding meestal 60/40 (vezel/hars) op basis van gewicht. We kunnen dus de hoeveelheid vezel berekenen die we nodig hebben door simpelweg het gewicht van het afgewerkte onderdeel te vermenigvuldigen met 0,6, dus in ons voorbeeld: 107,69 * 0,6 = 64,61 g CT12 vezel.
De benodigde vezel moet nauwkeurig worden afgewogen in een aparte container die vervolgens kan worden gebruikt tot hij leeg is bij het lamineren van het onderdeel.
3. Calculate the amount of resin required
De benodigde hoeveelheid IN2-hars kan snel worden geschat door een batch te mengen die 25% zwaarder is dan de berekende hoeveelheid vezel, dus in ons voorbeeld hebben we vezelgewicht 64,61 * 1,25 = 80,76 g IN2-hars (gemengd). Deze eenvoudige methode geeft je het overschot aan hars dat nodig is voor dit proces, veel van deze hars zal er tijdens het proces uitgeperst worden, het uiteindelijke onderdeel zelf zal 43,08g hars bevatten[107,69(eindgewicht) - 64,61(vezelgewicht) = 43,08g] afhankelijk van de grootte en complexiteit van het onderdeel dat je produceert kan je extra hars nodig hebben om het onderdeel effectief te lamineren, dit kan naar behoefte gemengd worden tijdens het lamineren.
De hars mag alleen direct voor gebruik worden gemengd, zoals met alle epoxies is nauwkeurig afwegen en mengen volgens de instructies essentieel.
4. Laminate the part
Lamineren in dit gesmede proces is eigenlijk vergelijkbaar met een typisch natlijmproces; op de mal moet eerst een dunne laag hars worden aangebracht met een borstel, dit helpt om de eerste laag vezel te hechten en zorgt ervoor dat het hele oppervlak goed nat wordt. De vezel moet dan lichtjes over het oppervlak worden gestrooid en worden geconsolideerd en bevochtigd door met een borstel te vegen tot de vezel verzadigd is en vervolgens worden herhaald tot de malholte gevuld is. Stomp gereedschap of 'dibbers' zijn vaak handig om de vezel in krappe en gedetailleerde gebieden te drukken. Tijdens dit proces lijkt het alsof er meer vezel is dan in de mal past en is de holte te vol. Dit is normaal en wordt tijdens het comprimeren in de holte geperst.
5. Close and compress the moulds
Als alle vezels in de matrijzen zijn geladen, kunnen ze worden gesloten en samengedrukt. Voor kleinere matrijsgereedschappen biedt een bankschroef of G-klemmen voldoende klemdruk, voor grotere matrijzen kan een pneumatische of hydraulische pers geschikt zijn. Als de matrijs is samengedrukt is het belangrijk om de matrijs langzaam te sluiten, vooral bij kwetsbaardere matrijzen zoals die zijn geprint. De reden om langzaam te sluiten is om de hars de tijd te geven in de holte te stromen en overtollige hars eruit te laten lopen. Als de mal te snel gesloten wordt, kan dit een hydraulische vergrendeling veroorzaken waardoor er een enorme kracht op de mallen komt te staan die ze mogelijk beschadigen. In de meeste gevallen kunnen de gereedschappen geleidelijk worden vastgeklemd in ongeveer 5 minuten. Zodra de gereedschappen elkaar volledig raken of 'op de bodem' liggen, moet het onderdeel onder druk blijven totdat het harssysteem is uitgehard.
6. Trim and finish
Na het ontvormen blijft er wat spatten achter bij de deellijnen. Dit kan snel verwijderd worden met een scherp mes of schuurpapier, resten losmiddel kunnen effectief verwijderd worden met matrijzenreiniger of een vergelijkbaar oplosmiddel. Hoewel deze onderdelen bijna al hun potentiële structurele prestaties direct uit de mal hebben, kan een verwarmde post-cure worden uitgevoerd om de eigenschappen van de hars te maximaliseren. Raadpleeg het technische informatieblad van de IN2 voor meer informatie.
Het onderdeel kan direct uit de mal volledig worden gebruikt, maar als het onderdeel bedoeld is voor een cosmetische toepassing, kan een glanzende afwerking met blanke lak de voorkeur hebben. Deze kan worden gespoten met een 2k blanke lak of met een kwast worden aangebracht met XCR-coatinghars. Om een van deze afwerkingen voor te bereiden, moeten de onderdelen voor het aanbrengen worden geslepen en vlak worden gemaakt met 400 grit nat en droog.
Een andere afwerkingsmogelijkheid waarbij geen extra coating nodig is, is om het ruwe ontvormde deel vlak te schuren tot een fijne korrel 1200 en vervolgens een polijstmiddel met autowas aan te brengen voor een ruwe satijnen afwerking.
DISCUSSIE (22)
Laat het ons weten als je vragen of opmerkingen hebt over deze videotutorial.
It's not something we have seen done. In essence you would need to design it more like an injection mould with a path for resin in and vent/vacuum paths for air and excess resin to go out. 3D prints may struggle under vacuum as well, limiting your options for mould materials.
Yes, potentially, but 1.5mm is very much towards the lower limit of wall thickness that you could realistically mould with this process. Whether you could successfully mould these ribs or flanges would come down to the specifics of their geometry (how deep are they for example), how you split the mould, and the shape of the overall moulding. You can probably imagine the factors that help or hinder the process, particularly the primary 'direction' of the compression as the mould halves are brought together. There would be some positions that these ribs or flanges could be in which would make them mouldable but there are other positions they could be in that would make them almost impossible to fill out and then compress successfully. If you gain some practical experience of the process on a simpler part then you'll likely gain a good insight for what's realistic and what's not before you attempt the more complex part.
It may be possible to do that. You would need to ensure careful placement for best effect. Also you may want to do some tests to failure to see if the failure method does anything undesirable when the two materials begin to behave differently at high loads.
It's great to hear you've taken the plunge! Let us know how you get on, it would be great to see some more parts that customers have made with the kit. We've seen some good examples already but it's fascinating to see the different components that people are making.
Yes, there might be. Firstly, depending on the plastic you've used for the 3D print and the type of high-build primer that you use, you might find that the paint reacts with, or at least softens slightly, the 3D print so I'd recommend testing this first. Secondly, you might also encounter problems getting the epoxy component to release properly from the mould if you've surfaced it with primer. This is by no means for sure but the solvent in spray paints, including primers, often adversely affects the release agent (in this case the spray wax) which could cause the component to either stick in the mould, or, just as likely, the primer to come off the mould but be stuck to your part. Again, if you want to go down this route then plan to test it first.
If you do want to improve the surface of your mould in a more reliable way, consider using a specialist epoxy coating resin, like our XCR Epoxy Coating Resin, which can be applied to 3D prints and creates a reliable, fully compatible shell that you'll have no problem releasing from. You'll see us applying this resin to a 3D print in our drone shell tutorial.
Entirely depends on the resin system used. Some plastics, like PETG, are naturally able to release from resins. If the plastic resin used is a type of plastic that naturally releases, then the smoother finish of resin printed parts would likely mean a slightly easier release.
An insert is bonded into the lever to support the thread. Forged Carbon fibre is not strong enough to support a thread being cut into it.
It is a higher viscosity so it may not be as effective especially for bigger parts. You could gently warm the resin and mould but you have to be careful of the exothermic runaway that could occur. Certainly the compression phase will need to be slowed down to allow the thicker resin to compress and excess squeeze out.
Nee, de hars heeft een vrij lage viscositeit waardoor luchtinsluiting wordt voorkomen en de compressie zelf helpt ook om resterende lucht en overtollige hars eruit te persen.
Well, at 80 parts per day using a vacuum bagged process I'm assuming you have more than one tool? If so, multiplying the tools would also increase production capacity using a compression moulding process. Additionally, there would be lots of ways you could speed up production using this compression moulding process; you'd need rigid (cast or billet machined) tools but you could heat the tools once the compression was done and cure the resin off in around an hour. You're never going to get to the 10 parts per hour you mentioned but, outside of some very sophisticated hot-press processes - I really don't know of much in composites than can cycle at that rate.
Assuming we're talking about a Honda *car* engine valve cover then I'd say you're probably past the scale and shape that this process is best suited for. That's not to say it wouldn't be possible to make something this large but it would probably be easier and better to make it using a conventional single-sided mould and use either prepreg, resin infusion or vacuum bagging for the layup.
No, unidirectional carbon fibre is almost the opposite thing. Unidirectional reinforcement is continuous fibre reinforcement with all the fibres running in the same direction, it's used when you know the orientation that you want to add the most strength in. The chopped tow we're using here is relatively short strands of carbon fibre in random orientation, providing strength in all directions. The chopped tow is critical to this application though because the short strands allow the reinforcement to 'flow' and redistribute itself inside the mould when it's compressed.
In principle it might be possible and we haven't tried it so can't say for sure but our concern would be that the compression moulding process very much relies on the ability of the reinforcement to move around relatively freely and redistribute itself around the mould. Woven cloth, being made of continuous fibres, would be unable to move in this way and so at least some of the reinforcement you're adding wouldn't be able to do this redistribution. However, for a single ply, if there was a reasonable amount of chopped tow behind in, might work out fine. It would certainly need to be limited to flat areas though. If you give it a try, let us know how you get on.
Hi Justin, no stupid questions here! Yes, you could do this with glass fibre but - of course - you'd need chopped glass rovings (instead of chopped carbon tow). After that, the process would be identical (although the density of glass is greater than carbon so your volume calculation would need adjusting by the difference). In terms of performance, a glass reinforced part would, as you'd guessed, be stronger than an unreinforced plastic but not as strong (or stiff, depending on your priorities) as aluminium or carbon.
An autoclave is doing two things, it's providing pressure and heat. If you're using 'prepreg' carbon fibre to make your parts then this means that the resin is already combined with the carbon fibre and it's already been mixed with its hardener (that's why they're stored in a freezer) but to cure the resin you *need* heat, this means that prepregs must be cured in an oven or autoclave. The additional pressure of an autoclave help to consolidate the reinforcement, increasing the fibre ratio and reducing the void content. This is also what happens with compression moulding where - if done right - the pressure could be equal to or higher than the pressure in an autoclave.
If you're using a resin system designed for ambient temperature cure and you're applying pressure equivalent to an autoclave then the mechanical properties of the resulting component would be very similar. Ultimately, the use of an autoclave is often more of a practical consideration (i.e. what's the best way to make this particular part/shape?) than it is a matter of it outright being a superior manufacturing process in terms of the performance of the component.
LAAT EEN OPMERKING OF VRAAG ACHTER
PRODUCTEN GEBRUIKT IN DIT PROJECT
Hoewel dit niet noodzakelijkerwijs een volledige lijst is, zijn de volgende gereedschappen en materialen, geleverd door Easy Composites, gebruikt in dit project.
De hieronder getoonde hoeveelheid is de hoeveelheid die bij benadering in het project is gebruikt, naar boven afgerond op de dichtstbijzijnde beschikbare kitmaat of hoeveelheid.
MATERIALEN & VERBRUIKSARTIKELEN
Downloads (1)
| Gesmeed koolstof voorbeeld compressie mallen CAD-bestanden | 4 MB |
DISCUSSIE (22)
Laat het ons weten als je vragen of opmerkingen hebt over deze videotutorial.
It's not something we have seen done. In essence you would need to design it more like an injection mould with a path for resin in and vent/vacuum paths for air and excess resin to go out. 3D prints may struggle under vacuum as well, limiting your options for mould materials.
Yes, potentially, but 1.5mm is very much towards the lower limit of wall thickness that you could realistically mould with this process. Whether you could successfully mould these ribs or flanges would come down to the specifics of their geometry (how deep are they for example), how you split the mould, and the shape of the overall moulding. You can probably imagine the factors that help or hinder the process, particularly the primary 'direction' of the compression as the mould halves are brought together. There would be some positions that these ribs or flanges could be in which would make them mouldable but there are other positions they could be in that would make them almost impossible to fill out and then compress successfully. If you gain some practical experience of the process on a simpler part then you'll likely gain a good insight for what's realistic and what's not before you attempt the more complex part.
It may be possible to do that. You would need to ensure careful placement for best effect. Also you may want to do some tests to failure to see if the failure method does anything undesirable when the two materials begin to behave differently at high loads.
It's great to hear you've taken the plunge! Let us know how you get on, it would be great to see some more parts that customers have made with the kit. We've seen some good examples already but it's fascinating to see the different components that people are making.
Yes, there might be. Firstly, depending on the plastic you've used for the 3D print and the type of high-build primer that you use, you might find that the paint reacts with, or at least softens slightly, the 3D print so I'd recommend testing this first. Secondly, you might also encounter problems getting the epoxy component to release properly from the mould if you've surfaced it with primer. This is by no means for sure but the solvent in spray paints, including primers, often adversely affects the release agent (in this case the spray wax) which could cause the component to either stick in the mould, or, just as likely, the primer to come off the mould but be stuck to your part. Again, if you want to go down this route then plan to test it first.
If you do want to improve the surface of your mould in a more reliable way, consider using a specialist epoxy coating resin, like our XCR Epoxy Coating Resin, which can be applied to 3D prints and creates a reliable, fully compatible shell that you'll have no problem releasing from. You'll see us applying this resin to a 3D print in our drone shell tutorial.
Entirely depends on the resin system used. Some plastics, like PETG, are naturally able to release from resins. If the plastic resin used is a type of plastic that naturally releases, then the smoother finish of resin printed parts would likely mean a slightly easier release.
An insert is bonded into the lever to support the thread. Forged Carbon fibre is not strong enough to support a thread being cut into it.
It is a higher viscosity so it may not be as effective especially for bigger parts. You could gently warm the resin and mould but you have to be careful of the exothermic runaway that could occur. Certainly the compression phase will need to be slowed down to allow the thicker resin to compress and excess squeeze out.
Nee, de hars heeft een vrij lage viscositeit waardoor luchtinsluiting wordt voorkomen en de compressie zelf helpt ook om resterende lucht en overtollige hars eruit te persen.
Well, at 80 parts per day using a vacuum bagged process I'm assuming you have more than one tool? If so, multiplying the tools would also increase production capacity using a compression moulding process. Additionally, there would be lots of ways you could speed up production using this compression moulding process; you'd need rigid (cast or billet machined) tools but you could heat the tools once the compression was done and cure the resin off in around an hour. You're never going to get to the 10 parts per hour you mentioned but, outside of some very sophisticated hot-press processes - I really don't know of much in composites than can cycle at that rate.
Assuming we're talking about a Honda *car* engine valve cover then I'd say you're probably past the scale and shape that this process is best suited for. That's not to say it wouldn't be possible to make something this large but it would probably be easier and better to make it using a conventional single-sided mould and use either prepreg, resin infusion or vacuum bagging for the layup.
No, unidirectional carbon fibre is almost the opposite thing. Unidirectional reinforcement is continuous fibre reinforcement with all the fibres running in the same direction, it's used when you know the orientation that you want to add the most strength in. The chopped tow we're using here is relatively short strands of carbon fibre in random orientation, providing strength in all directions. The chopped tow is critical to this application though because the short strands allow the reinforcement to 'flow' and redistribute itself inside the mould when it's compressed.
In principle it might be possible and we haven't tried it so can't say for sure but our concern would be that the compression moulding process very much relies on the ability of the reinforcement to move around relatively freely and redistribute itself around the mould. Woven cloth, being made of continuous fibres, would be unable to move in this way and so at least some of the reinforcement you're adding wouldn't be able to do this redistribution. However, for a single ply, if there was a reasonable amount of chopped tow behind in, might work out fine. It would certainly need to be limited to flat areas though. If you give it a try, let us know how you get on.
Hi Justin, no stupid questions here! Yes, you could do this with glass fibre but - of course - you'd need chopped glass rovings (instead of chopped carbon tow). After that, the process would be identical (although the density of glass is greater than carbon so your volume calculation would need adjusting by the difference). In terms of performance, a glass reinforced part would, as you'd guessed, be stronger than an unreinforced plastic but not as strong (or stiff, depending on your priorities) as aluminium or carbon.
An autoclave is doing two things, it's providing pressure and heat. If you're using 'prepreg' carbon fibre to make your parts then this means that the resin is already combined with the carbon fibre and it's already been mixed with its hardener (that's why they're stored in a freezer) but to cure the resin you *need* heat, this means that prepregs must be cured in an oven or autoclave. The additional pressure of an autoclave help to consolidate the reinforcement, increasing the fibre ratio and reducing the void content. This is also what happens with compression moulding where - if done right - the pressure could be equal to or higher than the pressure in an autoclave.
If you're using a resin system designed for ambient temperature cure and you're applying pressure equivalent to an autoclave then the mechanical properties of the resulting component would be very similar. Ultimately, the use of an autoclave is often more of a practical consideration (i.e. what's the best way to make this particular part/shape?) than it is a matter of it outright being a superior manufacturing process in terms of the performance of the component.
LAAT EEN OPMERKING OF VRAAG ACHTER
100% BEVEILIGD
BETALINGSMETHODEN
Easy Composites EU B.V., geregistreerd in Nederland 73601195. Alle inhoud auteursrechtelijk beschermd (C) Easy Composites Ltd, 2025. Alle rechten voorbehouden.