Optimizing the Vacuum Pressure, Injection Point and Mold Temperature in RTM Process in Order to Increase the Mechanical Properties and Minimizing the Production Time

(1)

ISSN: 2476-6909; Modares Mechanical Engineering. 2021;21(8):517-525

Optimizing the Vacuum Pressure, Injection Point and Mold Temperature in RTM Process in Order to Increase the Mechanical Properties and Minimizing the Production Time

A R T I C L E I N F O A B S T R A C T Article Type

Original Research

The Resin transfer molding (RTM) process is a closed mold process to produce composite products in mass production. This method includes various parameters such as mold temperature, vacuum pressure, injection point, fiber volume fraction, injection pressure and so on. Parts with the desired surface quality and high properties can be achieved by controlling these parameters. In this study, the effect of input parameters of resin transfer molding process including vacuum pressure, injection point and mold temperature on mold filling time, curing time, tensile strength and flexural strength of carbon-epoxy composite was investigated. Each of the input parameter has been investigated at three levels using the RSM full factorial method. Finally, after making carbon/epoxy composite samples with this process, their evaluation in terms of filling time, curing time and mechanical properties have been investigated. The results showed that the injection point has a significant effect on the mechanical properties and production volume of the part in the Resin transfer molding process. According to the results, the optimal sample was determined by prioritization mechanical properties with mold temperature parameters of 106.7° C, vacuum pressure of 0.83 bar and injection point B (one resin input in the middle of the part and two vacuum outputs at the end of the part). Tensile strength of the sample was 546.7 MPa, flexural strength was 759.2 MPa, curing time was 7.3 minutes and mold filling time was 8.6 minutes by software.

Authors

Hafezi Shahneshin S.¹, Fouladvand M.¹, Alaei M.¹

How to cite this article

Hafezi Shahneshin S, Fouladvand M, Alaei M. Optimizing the Vacuum Pressure, Injection Point and Mold Temperature in RTM Process in Order to Increase the Mechanical Properties and Minimizing the Production Time. Modares Mechanical Engineering. 2021;

21(8):517-525. Keywords The Resin Transfer Molding (RTM), Carbon/Epoxy Composite, Vacuum Pressure, Injection point, Mold Temperature, RSM

C I T A T I O N L I N K S

1 Composite Materials Department, Materials & Manufacturing Technology Faculty, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran

[1] Resin transfer moulding. [2] An approach to couple mold design and on-line control to manufacture complex composite parts by resin transfer molding. [3]Enhancement of flow in VARTM using localized induction heating. [4] Can carbon nanotubes be used to sense damage in composites WITH VARTM. [5] Investigation of Parameters Effect Resin Movement Velocity at Vacuum Assisted Resin Transfer Molding Method (VARTM). [6]

Effects of vacuum pressure, inlet pressure, and mold temperature on the void content, volume fraction of polyester/e-glass fiber composites manufactured with VARTM process.

[7] An experimental investigation on the low velocity impact response of composite plates repaired by VARIM and hand lay-up processes. [8] Permeability characterization of polymer matrix composites by RTM/VARTM AerospaceSciences. [9] An Investigation on RTM Process Parameters and their Influence on Impact Failure Behavior of FRP Laminates. [10]

Experimental and numerical study of the inuence of integrated load transmission elements on filling behavior in resin transfer molding. [11] Wavelet-based AE characterization of composite materials FOR VART. [12] WEI'Resin Transfer Molding (RTM) Process of a High Performance Epoxy Resin. II: Effects of Process Variables on the Physical, Static and Dynamic ZZ Mechanical Behavior.

*Correspondence

Address: Composite Materials Department, Materials &

Manufacturing Technology Faculty, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran Phone: -

Fax: -

[email protected] Article History

Received: November 08, 2020 Accepted: February 24, 2021 ePublished: July 07, 2021

Copyright© 2020, TMU Press. This open-access article is published under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits Share (copy and redistribute the material in any medium or format) and Adapt (remix, transform, and build upon the material) under the Attribution- NonCommercial terms.

(2)

سحدمحم ی ن لع یی ناراکمه و

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

ــــــ ــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــ

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــ

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

هب ی هن زاس ی اهرتماراپ ی

رزت لحم ،ءلخ راشف ی

ق

امد و ی آرف رد بلاق ی

دن RTM ازفا روظنم هب ی

ش

ناکم صاوخ ی

ک ی لوت نامز شهاک و ی

د

عس ی د ظفاح ی شن هاش ی ن

زوپماک هورگ ی

،ت روانف و داوم عمتجم ی

اه ی تعنص هاگشناد ،تخاس ی

،رتشا کلام

ا ،نارهت ی نار

جم ی د دنودلاوف

،رتشا کلام

سحدمحم ی ن لع یی

*

،رتشا کلام

هدیکچ آرف ی دن زر لاقتنا ی ن ( بلاق هب RTM آرف ،) ی دن ی ت رد هک تسا هتسب بلاق ی

ژار لااب

م راک هب ی دور ا . ی ن اهرتماراپ لماش شور ی

امد هلمج زا فلتخم ی

راشف ،بلاق

رزت ناکم ،لأخ ی

،ق مجح رسک ی لا ی

،فا رزت راشف ی ق غ و ی هر م ی لرتنک اب اهنت .دشاب

ای ن م هک تسا اهرتمراپ ی

ناوت اب تاعطق هب ک

ی ف ی ت لااب صاوخ و بولطم حطس

سر ی د ا رد . ی ن قحت ی ق اهرتماراپ باختنا اب ی

دورو ی رزت لحم ،لأخ راشف لماش ی

ق

امد و ی سررب هب بلاق ی

نآ رثا اهرتماراپ رب اه ی

جورخ ی ندشرپ نامز لماش هک

ششک ماکحتسا ،هعطق تخپ نامز ،بلاق ی

شمخ و ی ا هب .تسا هدش هتخادرپ ی

ن

ماراپ زا مادک ره روظنم اهرت

ی دورو ی روتکاف تروص هب حطس هس رد ی

ل دروم لماک

سررب ی ارب و هتفرگ رارق ی

ا ی ن حارط شور زا روظنم ی

امزآ ی ش ور خساپ ی ه حطس

(RSM) س زا دعب .تسا هدش هدافتسا هنومن تخا

اه ی زوپماک ی ت نبرک - سکوپا ی

ا اب ی ن آرف ی

،دن زرا ی با ی نآ د زا اه ی هاگد ناکم صاوخ و تخپ نامز ،ندشرپ نامز ی

ک ی

سررب دروم ی اتن .تسا هتفرگ رارق ی

ج ا ی ن قحت ی ق رزت لحم هک داد ناشن ی

ق زر ی ن

ثأت ی ر ازسب یی ناکم صاوخ رب ی

ک ی ت و ی ژار لوت ی د آرف رد هعطق ی

دن رزت ی ق زر ی ن هب

اتن قبط .دراد بلاق ی

،ج هب هنومن ی هن ولوا اب ی ت شخب ی ناکم صاوخ رب ی

ک ی اب

اهرتماراپ ی امد ی بلاق 7 / 106 تناس هجرد ی

،دارگ راشف لأخ 83 / 0 رزت لحم و راب ی

ق

B ( ی ک دورو ی زر ی ن جورخ ود و هعطق طسو رد ی

اهتنا ودرد لأخ ی

)هعطق

ط هک دش صخشم ی

ششک ماکحتسا ،نآ ی

م هب هنومن ی ناز 7 / 546 ،لاکساپاگم

شمخ ماکحتسا ی

م هب ی ناز 2 / 759 تخپ نامز ،لاکساپاگم 3

/ 7 قد ی هق رپ نامز و

بلاق ندش 6 / 8 قد ی هق مرن طسوت رازفا لصاح درگ ی د .

هژاودیلک اه : رزت ی ق زر ی ن بلاق هب ( )RTM زوپماک ، ی ت نبرک - سکوپا ی ، ،ءلخ راشف

رزت لحم ی

،ق امد ی ور شور ،بلاق ی

ه حطس

:تفایرد خیرات 18

/ 08 / 1399

:شریذپ خیرات 06

/ 12 / 1399

:لوئسم هدنسیون*

[email protected]

1 - همدقم

آرف ی دن بلاق گ ی ر ی لاقتنا ی زر ی ن ( )RTM ی ک ی شور زا اه ی سب ی را

ارب بسانم ی

زوپماک تاعطق تخاس ی

ت ی سب ات کچوک ی

را اب گرزب

پ لاکشا ی چ ی هد ا رد .تسا ی ن آرف ی دن

، وقت هدام ی ت هدننک تروص هب

رب رظن دروم داعبا هب کشخ ی

هد و هدش یا رظن دروم لکش هب

پ ی ش لکش اد رارق بلاق نورد و هدش هداد هد

م ی دوش بلاق سپس .

گ طسوت و هدش هتسب ی

هر و یا هتشاد هاگن مکحم ،مک راشف اب سرپ م

ی دوش زر . ی ن رزت بلاق نورد ی

ق خ نمض و هدش ی

س ندرک

وقت ی ت

،هدننک اوه ی رپ ار بلاق و هدز سپ ار بلاق هظفحم نورد

م ی دنک نامز . ی زر تخپ هک ی

ن زا هعطق و هدش زاب بلاق ،دش لماک

رختسا بلاق نورد جا

آرف و ی دن ارب ی لوت ی د دعب هعطق ی

همادا

م ی ی دبا .

ليلحت آرف ی دن پ و لأخ رد قيرزت ی

ش ينيب هب يياهن لوصحم صاوخ

مه لح ليلد

،يترارح تلاداعم نامز

ش ی ييايم يکيناکم و

، راک

هديچيپ رايسب ا

ی مه هب .تسا ی

ن لد ی ل شور رب رثؤم لماوع ًلاومعم

يسررب يبرجت تروص هب لأخ رد قيرزت شور هب تيزوپماک تخاس يم م تاعلاطم زورما هب ات .دنوش ددعت

ی آرف صوصخ رد ی

دن

بلاق گ ی ر ی لاقتنا ی زر ی ن ا رد لاثم ناونع هب .تسا هدش ماجنا ی

ن

مز ی هن ناراکمه و رتوپ [1]

سررب هب ی ثأت ی ر واز ی ه قفا هب تبسن بلاق

م و ی ناز گدننکرت ی وقت ی ت هدننک اه نچمه و ی ن م ی ناز هب لخلخت

آرف زا هدمآ تسد ی

دن نآ .دنتخادرپ ارب اه

ی ا ی ن لاح دنچ زا راک ت

بلاق گ ی ر ی اوز اب یا ی اتن .دندرک هدافتسا فلتخم ی

ج نآ داد ناشن اه

تح هک ی ازفا اب ی ش واز ی ه م هب بلاق ی

ناز 45 م ،هجرد ی ناز حان ی ه

لا هدشن هتشغآ و کشخ ی

فا لو هتساک ی من فرط رب لماک ی

.دوش

ا رد بلاق لماک ندشنرپ تلع ی

ن تلاح غت تلع هب اه یی

تار تماخض

لا ی فا قطانم هب ًاحلطصا .تسا بلاق لوط رد ی

زر هک ی ن نورد زا

رس نآ ی ع م ذوفن ی دنک سم قطانم ی

ر رج ی نا م هتفگ هداس ی

دوش رد .

قحت ی ق ی د ی رگ ناراکمه و سنرلا ی[2]

ک ار لاعف لرتنک ارب

ی آرف ی دن

زر لاقتنا ی ن ا رد .دنداد هئارا بلاق هب ی

ن قحت ی ق ی ک بش رازبا ی ه زاس ی

ارب بلاق هدننکرپ ی

هعسوت ی ک حارط شور ی

ا لرتنک و ی هد لآ دروم

نآ .تفرگ رارق هدافتسا ا رد اه

ی ن کرحم و اهرگسح زا شور ارب اه

ی

گتفشآ ندرک صخشم ی

رج ی نا رج و هدرک هدافتسا ی

نا زر ی ن ار

اده ًاددجم ی

ت آرف ات دندرک ی

دن قفوم اب بلاق ندرکرپ ی

ت نودب و

ه ی چ اج ی لاخ ی ذپ تروص ی در رج لرتنک اب . ی

نا دورو ی اه ی رزت ی ق

اهدروخزاب کمک اب و هناگدنچ ی

عقوم ،هدمآ تسد هب ی

ت رج ی نا

ارب ی سر ی ند بلاق لماک ندشرپ هب ی

ک پ هسدنه ی چ ی هد تسد هب

.تسا هدمآ پ ی ناموچت ی شراکمه و [3]

ارب ی قيرزت دنيآرف رد نيزر نايرج لرتنک

عس بلاق يعضوم ندرک مرگ زا هدافتسا اب بلاق هب نيزر ی

لرتنک رد

م ی ناز لوت هعطق کشخ طاقن ی

د ی ا رد .دنتشاد ی

ن قحت ی ق زا

س ی م پ ی چ اه

، ارب ی هدامد ی عضوم ی هب ی ک طتسم بلاق ی

ل ی لوط اب

12 ا ی چن اتن .تسا هدش هدافتسا ی

نآ ج هک داد ناشن اه ازفا اب

ی ش امد

طاقن رد ی زر تکرح هک ی

ن تخس هب ی م ماجنا ی گ ی

،در شهاک

ازفا و هتيزوکسيو ی

ش م قافتا نيزر رد باتش ی

دتفا ا هک ی ن رما

گدننکرت دوبهب ببس ی

لا ی فا تيزوپماک رد کشخ طاقن شهاک و

لوت ی د م هدش ی دوش شهوژپ رد . ی

د ی رگ ف ی رلد ناراکمه و [4]

شرازگ

ندرک د ندرک هفاضا اب هک 3

/ 0 نزو دصرد ی نبرک هلول ونان ی

( ) CNT

م ی ناوت شرب تمواقم ی

ب ی ن لا ی ه ا ی گدنبسچ ماکحتسا(

ی م ی نا

لا ی ه ا ی ات ار ) 20 ازفا دصرد ی ش ا اب .داد ی ن ارب ،لاح ی تاعطق تخاس

(3)

ــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

ــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

زوپماک گرزب ی

ت ی مجح رسک اب ی

زا هدافتسا رتلااب CNT

لکشم اب

.تسا هدش هجاوم رازلگ شراکمه و [5]

سررب هب ی اهرتماراپ ی تکرح تعرس رد رثؤم

زر ی ن زر لاقتنا شور رد ی

ن ا رد .دنتخادرپ لأخ کمک هب بلاق هب ی

ن

قحت ی ق ثأت ی ر اهرتماراپ ی لا تماخض ی

ه زوت ی ع زر ی

،ن تماخض

پ ی ش

،لکش مجح دصرد ی

لا ی فا و و ی زوکس ی هت شور کمک هب

بش ی ه زاس ی سررب دروم ی اتن .تفرگ رارق ی

ج ن ناش باختنا اب هک داد

هب ی هن لا تماخض ی

ه زوت ی ع پ و ی ش

،لکش و شهاک ی زوکس ی هت و

ازفا ی ش مجح دصرد ی

لا ی فا م ی ناوت آرف رد ار تعرس رثکادح ی

دن هب

رتمک رد ات ،دروآ تسد ی

ن ک اب ار گرزب تاعطق ناوتب نامز ی

ف ی ت

بولطم شور زا رت اه

ی د ی رگ لوت ی د قحت رد .دومن ی

ق ک ی راد ی و

ناراکمه [6]

ب ار ی سررب ی م ی ناز مجح دصرد و هرفح ی

لا ی فا

امزآ ی ش ی حارط ی زر زا هدافتسا اب نآ رد هکدندرک ی

ن لپ ی و رتسا

لا ی فا ش ی هش رزت شور زا هدافتسا اب ار فلتخم تلاح تفه ی

ق رد

سررب دروم لأخ ی

ا رد .دنداد رارق ی

ن امزآ ی ش

،اه دورو راشف ی

و

جورخ ی امد و ی غتم ناونع هب بلاق ی

اهر ی امزآ ی ش هتفرگ رظن رد

اتن .تسا هدش ی

ج زرا زا لصاح ی

با ی هنومن م ناشن اه ی

دهد رد هک

امد ی تباث 30 تناس ةجرد ی

،دارگ ازفا اب ی ش دورو راشف فلتخا ی

و

جورخ ی م ی ناز هرفح زوپماک رد اه ی

ت پ شهاک ی اد م ی دنک رب هولع .

ای ن امد شهاک اب ی

ارش تحت بلاق ی

ط ی دورو راشف فلتخا هک ی

جورخ و ی ب رد ی رتش ی ن م ،دشاب دوخ تلاح ی

ناز هرفح رد اه

زوپماک ی ت هجوت لباق شهاک ی

پ ی اد م ی دنک د فرط زا . ی

،رگ رتلااب ی ن

م ی ناز مجح دصرد ی

لا ی فا امد رثکادح رد ی

(بلاق 30 هجرد

تناس ی دارگ رتلااب و ) ی ن م ی ناز دورو راشف فلتخا ی

جورخ و ی هب

م تسد ی آی د .

ساتآ ناراکمه و [7]

هسياقم تيزوپماک ةبرض خساپ نيب يا ياه

ش ی هش - سکوپا ی شور و يتسد ينيچ هيلا شور ود هب هدش هتخاس

هداد ماجنا لأخ کمک هب بلاقرد قيرزت آرف شور ود ره رد .دنا

ی دن

هنومن تخپ اب ادتبا رد اه

50 تناس هجرد ی

دارگ اب سپس ،هدش عورش

امد ی 90 تناس هجرد ی

ودارگ هب تدم 120 قد ی هق مکت ی ل .تسا هدش

نآ تيزوپماک فايلا يلااب يمجح دصرد تلع هب دنداد ناشن اه

ا هب هدش هتخاس تاعطق ،لأخ رد قيرزت شور هب هدش هتخاس ی

ن

رتلااب ماکحتسا زا شور ی

هبرض هب تمواقم و دنتسه رادروخرب

يم ناشن دوخ زا ار يرتشيب شهوژپ رد .دنهد

ی د ی رگ ان ی ک و

ناراکمه

]

[8

سررب هب ی ذپذوفن راتفر ی

ر ی زوپماک ی ت اپ ی ه لپ ی رم رد

آرف ی اهدن ی زر لاقتنا ی ن آرف و بلاق هب ی

دن زر لاقتنا ی ن اب بلاق هب

(ءلخ کمک VARTM

اتن .دنتخادرپ ) ی

ج م ناشن هدمآ تسد هب ی

دهد

زر زا هدافتسا اب هک ی

ن وقت و ی ت هدننک ی ناسک ازفا اب و ی ش م ی ناز

ذپذوفن ،هعطق رد لخلخت ی

ر ی ن ی ز اپ تلاح ودره رد ی

راد راذگ و

ازفا ی ش م ی ی دبا د فرط زا . ی

رگ ازفا اب ی ش مجح دصرد ی

لا ی فا راک هب

پ رد هتفر ی ش

،لکش دهاوخ شهاک لخلخت ی

تفا نچمه . ی ن م ی ناوت

ازفا اب ی ش رج خرن ی

،نا م ی ناز ذپذوفن ی ر ی نامز و هداد دوبهب ار

.داد شهاک ار بلاق ندشرپ رد

قحت ی ق ی د ی

،رگ ناراکمه و ووارلاگنو [9]

سررب هب ی غت یی تار

اهرتماراپ ی رزت راشف ی ق مجح دصرد و ی

لا ی فا بلاق شور رد گ

ی ر ی

رزت ی ق ی نآ تارثا و هبرض تسکش راتفر رب اه

ا ی هنومن اه ی

زوپماک ی ت ش ی هش - لپ ی م و رتسا ی ناز نآ لخلخت رد .دنتخادرپ اه

ای ن قحت ی ق رزت راشف جنپ ی

ق 96 / 1 ، 45 / 2 ، 94 / 2 ، 43 / 3 و 92 / 3 راب

پ هس و ی ش لکش 4 ، 5 و 6 لا ی ه زرا دروم ی با ی هتفرگ راررق اتن .دنا

ی ج

هنومن هک داد ناشن اهنآ 4

لا ی ه راشف اب 45 / 2 اراد راب ی ب ی رتش ی ن

م ی ناز م هب هبرض ماکحتسا ی

ناز 58 / 351 م لقادح و رتم رب لوژ ی

ناز

ارب .تسا لخلخت ی

هنومن 5 لا ی ه راشف رد 94 / 2 اب راب رتلا ی ن

م هب هبرض ماکحتسا ی

ناز 94 / 435 لخلخت لقادح و رتم رب لوژ

ای داج اهن رد .دش ی

ت هنومن رد 6 لا ی ه راشف رد لخلخت لقادح 43

/ 3

م هک دش لصاح راب ی

ناز ن نآ ماکحتسا ی

ز م هب ی ناز 19 / 468 رب لوژ

سر رتم ی د تن رد . ی هج ازفا اب ی ش م ی ناز ژرنا ،لخلخت ی

تسکش

م شهاک ی ی دبا ناراکمه و وتانگاگام . [10]

شهوژپ رد ی سررب هب ی

برجت ی ددع و ی ثأت ی ر اج ی راذگ ی ا ی ترسن پ رد ی ش لکش رب ،بلاق

آرف رد بلاق ندشرپ راتفر ی

دن RTM نچمه و ی ن لخلخت و بابح زورب

ا هب .دنتخادرپ هعطق رد ی

ن ا ود زا روظنم ی

ترسن هدافتسا توافتم

فر ات دش گدشرپ رات ی غت نآ ببس هب و بلاق یی

تار حم رد ی فارطا ط

ای ترسن اه جنس ی هد هحص روظنم هب .دوش راذگ

ی اتن رب ی ج بش ی ه زاس ی

شور زا CT Scan هنومن اه ی .تسا هدش هدافتسا ،هدش هتخاس

اتن ی ج زورب زا ناشن ی

ک غت یی لکشر لحم ی لا رد ی فا وقت ی ت هدننک رد

ا فارطا ی ترسن ا هک دراد ی ن م ی ناز مجح دصرد هب هتسباو ی

لا ی فا

دصرد شهاک اب .تسا مجح

ی لا ی

،فا زر تکرح ی ن رست ی ع ی هتفا

ازفا ببس هک تسا ی

ش ا فارطا رد لخلخت دصرد ی

ترسن .تسا هدش

2 - ب ی نا هلئسم

رد ا ی ن قحت ی ق اهرتماراپ باختنا اب ی

دورو ی لحم ،لأخ راشف لماش

رزت ی ق امد و ی سررب هب بلاق ی

نآ رثا اهرتماراپ رب اه ی

جورخ ی هک

ششک ماکحتسا ،هعطق تخپ نامز ،بلاق ندشرپ نامز لماش ی

و

شمخ ی قحت ماجنا زا فده .تسا هدش هتخادرپ ی

ق سررب ،رضاح ی

ثأت ی ر دورو ره ی جورخ ره رب ی

وص هب تر اهن رد و ازجم ی

ت تسد هب

ارش ندروآ ی ط هنومن و هب ی هن ولوا اب ی ت شخب ی ند ناکم صاوخ هب ی

ک ی

هتخاس هعطق م هدش

ی دشاب .

3 - قحت شور ی

ق

1-3 لوا داوم ی ه

تاعطق زوپماک ی ت ی مز زاف لماش هدش هتخاس ی

هن ی ا رتام ی س زاف و

وقت ی ت هدننک م ی دنشاب وقت . ی ت هدننک اه ی آرف رد هدافتسا دروم ی

دن

زر لاقتنا ی ن لا لماش ،بلاق هب ی

فا یا هچراپ اه ی هب هدرشف مهب

پ مان هب و بلاق لکش ی

ش لکش م ی دنشاب پ . ی ش لکش هدافتسا دروم

ا رد ی ن قحت ی ق برک سنج زا ن

100 مرگ ی ( 100 عبرمرتم رب مرگ عون زا )

تفاب Plain تماخض اب ، 16

/ 0 م ی ل ی رتم

، لوت ی د تکرش رد هدش

نبرک هچراپ .تسا هدش باختنا ،نژونهب

، هدام ا ی ماکحتسا تبسن اب

(4)

روط هب ،تسلااب نزو هب ی

نآ نزو و دلاوف دح رد نآ ماکحتسا هک

مولآ فصن دودح رد ی

ن ی مو م ی دشاب لا زا هک تسا رکذ هب مزلا . ی

فا

د ی رگ ظن ی ر ش ی هش ن رلاوک و ی ز م ی ناوت درومرد هتبلا دومن هدافتسا

رلاوک اب ، ی تس ی لباق ی ت گدنوشرت ی تخس ا رت ی ن لا ی فا رظن رد ار

غت و هتشاد یی

تار ی س رد ی متس دورو ی اه هاگهار و ی زر ی ن ماجنا

.داد رد زر دروم ی

،ن لد هب ی ل ناونع هب ترارح زا هدافتسا ی

ک ی زا

غتم ی اهر ی دورو ی

، زر ی ن سکوپا ی هدش باختنا تخسامرگ عون

صوصخ لااب ترارح رد هک تسا ی

تا ناکم ی ک ی امن ظفح ار دوخ ی

د و

نچمه ی ن اس ی ر ن ی اهزا ی آرف ی دن اهن هعطق و تخاس یی

ناکما دح ات ار

لاد هب انب .دزاس هدروآرب ی

ل هدشرکذ زا زر ی ن سکوپا ی Araldite

LY5052 تخس و هدننک Aradur 5052

نمستناه تکرش تخاس

تسا ناملآ .تسا هدش هداف

هب هنومن تخاس روظنم اه

ی امزآ ی ش

، لوا ی ن مهم و رت ی ن شخب

آرف ی دن زر لاقتنا ی ن اب( بسانم بلاق .تسا بلاق تخاس ،بلاق هب

دورو ی جورخ و ی قد ماجنا رد )بسانم ی

ق آرف ی دن ثأت ی ر ناوارف ی .دراد

ی ک ی ا زا ی ن دادعت هب هتسباو هک تسا بلاق ندشرپ نامز ،مهم دراوم

دورو هاگرد ی

جورخ و ی زر ی عقوم و ن ی

ت نآ تمسق رد اه اه

ی

قحت رد .تسا بلاق فلتخم ی

ق ارب ،رضاح ی اپ هفک تخاس یی

ن بلاق

مولآ زا ی ن ی مو 6061 لد هک هدش هدافتسا ی

ل ا ی ن ترارح لاقتنا ،رما

لااب ی ارب ،نآ ی ح رد امد لامعا ی

ن آرف ی ن د م ی دشاب ارب . ی تخاس

لااب هفک ی ن ،بلاق ی زا هدام هب ا ی امد لمحت مه هک تسا یی

لااب

طسوت بلاق ندشرپ دنور ناوتب ات دشاب فافش مه و دشاب هتشاد زر ی ن ارب .درک هدهاشم ار ی

ا ی ن ش زا رما ی هش س ی روک ی ت تمواقم اب

امد یی 260 تناس هجرد ی

دارگ لد هب .تسا هدش هدافتسا ی

ل ا ی هکن

ناکم صاوخ ی

ک ی ششک ماکحتسا(

ی شمخ و ی ) ی ک ی غتم زا ی اهر ی

م رظن دروم ی

،دشاب ق هرفح لکش بلا

درادناتسا قبط ASTM D3930

امزآ و هدش هتخاس ی

ش اه ن ی ز هتفرگ ماجنا روکذم درادناتسا قبط .دنا

اپ هفک یی ن مرن کمک اب هک بلاق رازفا

SolidWorks2017

ارط ح ی

لکش رد تسا هدش 1

تسا هدهاشم لباق

2-3 اهرتماراپ ی دورو ی آرف ی دن

غتم ی اهر ی دورو ی قحت رد ی ق امد ،رضاح ی

و ءلخ راشف ،بلاق

عقوم ی ت رزت ی ق زر ی ن امد .تسا ی آرف ماجنا راب ره رد بلاق ی

،دن اب ی د

تباث رادقم ی آرف ماجنا ماگنهرد ات دشاب هتشاد ی

دن ا زا ی داج شنت

ترارح ی

، گولج ی ر ی آ لمع هب ی د آرف رد امد . ی

دن زر لاقتنا ی ن بلاق هب

لماوع رد ی ظن ی ر دم ی ر ی ت زر تخپ ی

،ن لژ نامز لرتنک ه

ییا ندش

زر ی ن و لرتنک و ی

زوکس ی هت زر ی ن سب شقن ی را عت یی ن هدننک ا ی

لکش 1 ) اپ هفک یی ن ی بلاق RTM دراد

[11,12]

نچمه . ی ن اب لأخ راشف ی

تس ی نورد طاقن مامت رد ی

بلاق

ی ناسک لد .دشاب ی ل ا ی ن ا رما ی ن رج هک تسا ی

نا ماگنه هدش لصاح

رزت ی ق زر ی ن لکش هب بلاق هب ی

ناسک لا مامت رد ی ه اه پ ی ورش ی ک دن

قاب نودب ار بلاق حطس مامت و ی

هطاحا کشخ قطانم نتشاذگ

امن ی د اهن رد . ی ت عقوم ی ت رزت ی ق ناونع هب ی

ک ی مهمزا رت ی ن

اهروتکاف ی آرف کمک هب هعطق تخاس ی

دن زر لاقتنا ی ن هب بلاق هب

د ناونع ی رگ دورو رتماراپ ی

سررب دروم ی .تسا هتفرگ رارق

اهامد ی سررب دروم ی ا رد بلاق ی ن قحت ی ق اهامد لماش ی

70 ، 100 و

دارگ م ی شاب د لد . ی ل ا باختنا ی ن هزاب ،اهامد

پ ی داهنش ی زر گولاتاک ی

ن آرف دربراک اب هدافتسا دروم ی

دن زر لاقتنا ی ن

م بلاق هب ی دشاب آرف . ی دن رزت ی ق زر ی ن آرف بلاق هب ی

دن ی رد هک تسا

اپ راشف یی ن ماجنا م ی دوش ا رد . ی ن زا شهوژپ ی

ک ارب لأخ پمپ ی

تسد ی با ی ن دروم راشف هب ی

زا امد زا هدافتسا .تسا هدش هدافتسا ی

اپ یی

،ن ارب مزلا نامز ی

زر ندشرپ ی ن و م مهارف ار نآ تخپ ی

دنک هک

ای ن لااب راشف زا هدافتسا مزلتسم رما ی

زر ی ن م بلاقرد ی دشاب .

غتم ی ر رزت راشف ی ق ا رد ی ن قحت ی ق 6 / 0،

8 / 0 و 1 م راب ی دشاب اب هک

اهامد هب هجوت ی

رزت ی ق هدش صخشم .دنا

رد اهن ی ت عقوم دروم رد ی

ت هاگرد اه ی دورو ی جورخ و ی آرف رد ی دن

زر لاقتنا ی ن لک تلاح هس ،بلاق هب ی

رزت ی ق زر شکم و ی

ن ( ،A B و

نآ رد هک دش هتفرگ رظن رد )C (زبس گنر اه

ناشن )In هدنهد دورو ی

زر ی ن (زمرق گنر و جورخ )Out

ی م ناشن ار اوه ی

دهد لکش(

2 .)

3-3 اه رتماراپ ی جورخ ی آرف ی دن

رد قحت ی ق تسد روظنم هب رضاح ی

با ی اتن هب ی ج ع رد و ءاکتا لباق ی

ن

رتمک اب لاح ی

ن حارط شور زا ،نومزآ دادعت ی

امزآ ی ش راصتخا هب و

(خساپ حطس شور هب خساپ حطس شور .تسا هدش هدافتسا )RSM

ناونع ی ک ی شور زا اه ی لدم زاس ی برجت ی شور رد .تسا حرطم

خساپ حطس

، عس ی م ی دوش زا هدافتسا اب ات ی

ک امزآ حرط ی ش

هار ،بسانم ی

ارب ی مخت ی ن مهرب شنک تح و مود هجرد تارثا ،اه ی

عضوم لکش ی

هعلاطم دروم خساپ حطس ی

هتفا ا رد .دوش ی ن م ی نا

صاخ فادها ی

هب دج روط ی م لابند ی رتمهم زا هک دنوش ی

ن نآ اه

م ی ناوت آرف دوبهب هب ی

دن اب ی نتفا دورو ی اه ی هب ی

،هن تلکشم عفر

رف فعض طاقن و آی

دن اپ و ی زاسراد ی ارب .درک هراشا نآ ی

ا ی ن زا راک

مرن حارط رازفا ی امزآ ی ش Design Expert

اب هک تسا هدش هدافتسا

غتم و اهرتماراپ دادعت هب هجوت ی

اهر ی دادعت ،مادکره 19

امزآ ی ش

عت یی ن لودج( تسا هدش 1

.)

لکش 2 ) حارط هس ی دورو لحم ی زر ی ن جورخ و ی اوه

(5)

ــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

ــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

لودج 1 ) حارط ی امزآ ی ش ارش رد هتفرگ ماجنا ی

ط رعت ی ف هدش

هرامش شیامزآ یامد

بلاق راشف

ءلخ تیعقوم

قیرزت هرامش

شیامزآ یامد

بلاق راشف

ءلخ تیعقوم

قیرزت

1 70 1 11 A

100 8 / 0 B

2 100 1 12 B

70 6 / 0 A

3 130 1 13 C

100 8 / 0 C

4 100 6 / 0 14 B

70 1 C

5 130 6 / 0 15 A

100 8 / 0 B

6 100 8 / 0 16 B

70 6 / 0 C

7 130 6 / 0 17 C

130 8 / 0 B

8 100 8 / 0 18 B

100 8 / 0 B

9 70 8 / 0 19 B

100 8 / 0 A

10 130 1 A

4-3 نومزآ هنومن تخاس

آرف ی دن زر لاقتنا ی ن هدامآ اب ،بلاق هب زاس

ی پ ی ش مرف اه عورش

م ی دوش زم . ی ت پ زا هدافتسا ی

ش لکش

، ماگنه رد هچراپ ندشن اجباج

رزت ی ق زر ی ن ن و بلاق هب ی

ز مجح دص رد ندرب لااب ی

لا ی فا هدربراک هب

ا رد هدش ی ن آرف ی دن ارب .تسا ی هت ی ه پ ی ش مرف درادناتسا قبط رب

ASTM D3039 هچراپ ادتبا ،

اه ی هزادنا رد نبرک 5

/ 2

× 25

× 250

م ی ل ی رتم دادعت هب و 16

لا ی ه ارب ی رب هنومن ره ی

هد هدش اب سپس .دنا

رپسا زا هدافتسا ی

ور رب تقوم تروص هب صوصخم هدننابسچ ی

ی دک ی رگ اهن رد و هتفرگ رارق ی

ت ،امد و راشف نامزمه لامعا اب

پ ی ش لکش .تسا هدش هتخاس رظن دروم

تهج هنومن تخاس اه

ی لصا ی

، پ هک نآ زا سپ ی

ش لکش اج رد ی

سب بلاق ،دش هداد رارق دوخ بسانم بآ و هدش هت

.تسا هدش دنب

بآ لماک لأخ کمک هب بلاق ندرکدنب ی

اضف رد هک ی

ب ی ن اهرشاو ی

لخاد ی جراخ و ی ا ،دش لامعا بلاق ی

داج ا هک هدش ی ن راشف ءلخ

فاک ی بآ تهج هب ار دنب

ی سا هدرک لامعا ت

،بلاق نتسب زا سپ .

ارش ی ط د لأخ ی رگ ی اضف رد ی ا بلاق لخاد ی

داج م هک دش ی ناز رب نآ

انبم ی حارط ی امزآ ی ش

، ا رد .تسا هتفرگ ماجنا ی

ن بلاق تلاح

رد هدامآ ی تفا زر ی ن زر دورو لحم .تسا ی

،ن رط زا ی ق هلول اه ی

س ی ل ی نوک ی بعت بلاق هب ی

ه هدش لکش( دنا 3 .)

اهن رد ی ت تخپ زا سپ ره

ور زا بلاق لأخ ،هنومن ی

هب و هتشادرب نآ

اج ی

،نآ اوه زا ی ارب هدرشف ی هعطق ندرک جراخ و بلاق ندرک زاب

.تسا هدش هدافتسا 5-3 زرا ی با ی هنومن اه ی هتخاس هدش

هب زرا روظنم ی با ی حص ی ح اتن بسک و ی

ج ارب ،لااب تحص و تقد اب ی

لکش 3 ) لمع ماجنا تهج هدش هتخاس بلاق ی

تا هنومن تخاس زرا و اه

ی با ی زا مادک ره 19

امزآ تلاح ی

ش حارط ی دادعت ،هدش 6

هتخاس هنومن

( تسا هدش 3

ارب هنومن ی و ششک نومزآ 3

ارب هنومن ی نومزآ

عومجم رد هک )شمخ 114

سررب دروم هنومن ی

هتفرگ رارق زا .تسا

ای ن رط ی

،ق ثأت ی ر اطخ ی ناسنا ی و ی ا ارش ی ط حم ی ط ی ن ی ز شور رد

تخاس RTM زرا دروم ی با ی ا رد .تسا هتفرگ رارق ی

ن قحت ی ق هفک

لااب یی روکس سنج زا بلاق ی

ت ندشرپ نامز ات دش هتخاس فافش

دازآ نامز زا بلاق زاس

ی رج ی نا دورو ی خ نامز ات ی

س لک ندش

پ ی ش

،لکش تحار هب ی هزادنا لباق گ

ی ر ی نچمه .دشاب ی

ن تهج هب

عت یی ن پ نامز

،تخ هک هعطق هب ندز نزوس نومزآ زا ی

ک شور

برجت ی هعطق تخپ نامز .دش هدافتسا ،تسا

آرف رد ی دن زر لاقتنا ی ن

غتم ،بلاق هب ی

ر ی سب ی را ثأت هکارچ ،تسا مهم ی

ر قتسم ی م ت رب ی ژار

لوت ی د ا هک دراد ی ن مها ،هتکن ی ت ا ی ن امزآ ی ش م نادنچود ار ی

دنک .

هب ور رب ،نومزآ ماجنا زا لبق ششک نومزآ ماجنا روظنم ی

هنومن اه ی بت هدش هتخاس اه

ی زوپماک ی ت ی هدش هدنابسچ

لکش(تسا 4

هفاضا .) حان رد بت ندرک ی

ه گ ی هر اه ی ،ششک هاگتسد

حاون نآ رد شنت زکرمت شهاک فده اب ی

گولج و ی ر ی ندروخ رس زا

هنومن کف نورد زا اه اه

ی هتفرگ ماجنا ،هاگتسد تسا

.

هدامآ زا دعب زاس

ی

، هنومن اه ی ور رب ششک ی

هاگتسد

INSTRON4208

دزن تهج هب و بصن ی

ک عضو ندش ی

ت هب نومزآ

ارش ی ط تاتسا ی ک ی

، تعرس تحت 3

/ 1 م ی ل ی رتم قد رب ی هق تفرگ ماجنا

لکش(

5 .)

مود ی ن ارب .تسا هطقن هس شمخ نومزآ ،هتفرگ ماجنا نومزآ ی

ا ماجنا ی ن هنومن ،نومزآ درادناتسا قبط اه

ASTMD790-96

داعبا رد

م درادناتسا ساسارب .دندش هدامآ بسانم زا يريگولج ليلد هب روکذ

هنومن ندروخ رس نآ لوط ،شيامزآ نيح رد اه

فرط ره رد اه

هیکت یم هاگ لقادح تسیاب 10

هیکت ود نیب هلصاف زا دصرد رتدنلب هاگ

مه هب .دشاب ی

ن لد ی ل هنومن لوط اه

250 م ی ل ی رتم هتفرگ رظن رد

هاگتسد زا شمخ نومزآ ماجنا يارب.دش ZwickAmster HA-500

اب

م ی ناز اجباج یی 5 / 0 م ی ل ی رتم ناث رب ی ه لکش( دش هدافتسا 6

.)

لکش 4 ) زوپماک هنومن ی

ت نبرک - سکوپا ی بت هارمه هب نومزآ ماجنا هدامآ

نآ فرط ود رد

لکش 5

) زوپماک هنومن ی

ت ی ششک نومزآ تحت هدش هتخاس

(6)

لکش 6 ) زوپماک هنومن ی

ت ی شمخ نومزآ تحت هدش هتخاس

6-3 هب ی هن زاس ی اهرتماراپ ی آرف ی دن

سپ هزادنا زا گ ی ر ی زر تخپ نامز ی

،ن ماجنا و بلاق ندشرپ نامز

نومزآ اه ی ناکم ی ک ی

، اتن ی ج ا زا لصاح ی

ن سررب ی

،اه کمک هب

مرن رازفا DESIGN EXPERT

لحت ی ل اهرتماراپ و هدش ی

هب ی هن ارب ی

تسد ی با ی ناکم صاوخ هب ی

ک ی اپ تخاس نامز و لااب یی

ن جارختسا

سررب دروم رد هک تسا رکذ هب مزلا .دندش ی

دورو رتماراپ ی

زر ی

،ن هب

رعت روظنم ی

ف تلاح اه ی ددع لکش هب فلتخم ی

مهف لباق

مرن ارب دادعا زا ،رازفا ی

کفت ی ک تلاح اه ی هدش هدافتسا فلتخم

.تسا ا هب ی ن دورو رتماراپ دروم رد هک تروص ی

زر ی

،ن تلاح A اب

( 1 - ) تلاح ، ابB

( 0 ) تلاح و ابC

( 1 ) تسا هدش صخشم .

4 - ثحب و جیاتن

1-4 - شمخ ماکحتسا ی

لکش(لوا رادومن رد 7

ثأت ) ی ذپر ی ر ی شمخ ماکحتسا ی

رتماراپ هس زا

دورو ی امد ی عقوم و ءلخ راشف ،بلاق ی

ت رزت ی ق هدش هداد ناشن

ازفا .تسا ی

ش امد ی آرف ی دن ازفا بجوم بلاق و ی

ش پ ی اهدنو ی

بناج ی زر رد ی ن ا هک هدش ی ن شمخ صاوخ دوبهب ببس لماع ی

هنومن اه ی م هدش هتخاس ی

دوش ا رکذ هتبلا . ی

ن رورض هتکن ی

تسا

ازفا هک ی ش ب ی ش رخت هب رجنم ،امد دح زا ی

ب لپ ی

،رم ا ی داج کرت اه ی

ر ی ز ناکم صاوخ شهاک نآ عبط هب و ی

ک ی م هعطق ی دوش لکش(

7 -

ا اتن .)فل ی ج امزآ ی ش اه م تروص هب هک داد ناشن ی

گنا ی

،ن م ی ناز

هنومن امد رد اه ی

دارگ ربارب

96 / 693 ساپاگم

،لاک امد رد ی 100 تناس هجرد ی

دارگ ربارب 16 / 749

امد رد و لاکساپاگم ی

دارگ م ی ناز ماکحتسا شمخ

ی 5 / 736 هک تسا هدوب لاکساپاگم ی

ک دنور رد شهاک

دوعص ی م ی ناز شمخ ماکحتسا ی

، .تسا هدهاشم لباق

ثأت ی ر م رب ءلخ راشف ی

ناز شمخ ماکحتسا ی

لکش( رد 7 - ناشن )ب

راشف رادقم رد ،تسا هدهاشم لباق هک روطنامه .تسا هدش هداد 6 / 0 راب

، م ی ناز شمخ ماکحتسا ی

28 / 704 هدمآ تسد هب لاکساپاگم

تسا رتمک هک ی ن م ی ناز ا ی ن ازفا اب .تسا هدوب رتماراپ ی

ش هب راشف

8 / 0 شمخ ماکحتسا راب ی

هب 37 / 746 گم لاکساپا سر ی هد تسا هک

رتلااب ی ن م ی ناز ب رد ی ن 3 دورو ی سررب تحت ی

همادا رد .تسا هدوب

ازفا اب و ی ش م ی ناز هب راشف 1 ا ،راب ی ن هب رادقم 2 / 731 لاکساپاگم

سر ی هد آرف رد ءلخ راشف .تسا ی

دن زر لاقتنا ی ن ماکحتسا اب بلاق هب

اهن یی اج ات ،هدش هتخاس هعطق یی

لا رد هک ی فا ا ی داج نکن بابح د

رج ههبج رب و ی

نا زر ی ن ثأت ی ر قتسم هطبار ،دراذگن ی

م ی اب اما ،دراد

ازفا ی ش ب ی ش ا دح زا ی ن دوخ رتماراپ ی

ک ساسا لکشم ی

قلت ی

م ی دوش ا هک ی ن بوخ هب دراوم ی

لباق هدمآ تسد هب رادومن رد

.دنتسه هدهاشم روطنامه لکش( رد هک 7

- د )ج ی هد م ی

،دوش رتلااب ی ن ماکحتسا

شمخ ی م ار هنومن ی ناوت عقوم رد ی ت B ( ی ک دورو ی زر ی ن طسو رد

جورخ ود و بلاق ی

اهتنا ود رد لأخ ی

م .درک هدهاشم )بلاق ی

ناز

ا رد هدمآ تسد هب ی

ن ارش ی ط 82 / 746 لاکساپاگم

هدوب تسا ا هک ی ن ددع اب ،لکش رد تلاح 0

رد .تسا هدش صخشم

ای ن آرف ی دن رج هچره ی نا زر ی ن ناسمه راج رت ی رک ،دوش ی لاتس اه ی

زر ی ن تن رد و دوب دنهاوخ مه دادتما رد ی

هج شمخ ماکحتسا ی

ن ی ز

م دوبهب ی ی دبا ب . ی رتش ی ن زا دعب ماکحتسا تلاح تلاح ،B

A ود(

دورو هاگرد ی

زر ی ن هشوگ رد و اه ی ک جورخ ی تسا )زکرم رد لأخ

ک ه م ی ناز نآ 5 / 730 لد .تسا لاکساپاگم ی

ل اپ ماکحتسا یی

ن رت ا ی ن

هنومن

، هعطق طسو رد شوج طخ دوجو م

ی دشاب رتمک . ی ن تلاح

ن ماکحتسا ی

ز عون رد C رزت(

ی ق زا ی ک زر جورخ و تمس ی

ن تمس رد

د ی رگ م هب و ) ی ناز 18 / 704 لد .دش هدهاشم لاکساپاگم ی

ل ا ی ن ،رما

نلاوط ی سم ندوب ی ر زر تکرح ی ن تسا هک نامز نتفر لااب ثعاب

زر ندشدرس و ندشرپ ی

ن رزت رخاوا رد ی

ق م ی دوش ثعاب دوخ هک

ای داج ب ی رتش ی ن م بابح دصرد ی

دوش .

لکش 7 ) اتن ی ج شمخ ماکحتسا ی

هنومن امد ساسا رب اه ی

عقوم و ءلخ راشف ،بلاق ی

ت رزت ی ق