Trubice z vlákny vyztužených kompozitních materiálů a možnosti jejich uplatnění

Matěj Hadaščok

Bachelor's thesis

Fiber reinforced composite tubes and possibilities of their application

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá technologickým procesem výroby vlákny vyztužených kompozitních trubic za pomoci navíjecího zařízení. Výstupem této práce je vyhotovená prototypová kompozitní trubice s optimalizovanými výrobními parametry. Teoretická část je zaměřena na vlákenné kompozity a materiály používané z hlediska vlákenné výztuže a polymerní matrice. Dále se práce věnuje technologickým procesům zpracování vlákenných kompozitů, s ohledem na metodiku výroby kompozitních trubic. Experimentální část v úvodu pojednává o samotném navíjecím zařízení pomoci, kterého jsou vyrobeny prototypové vzorky kompozitních trubic. Podrobně je vysvětlen pracovní proces výroby společně s popisem použitého materiálu, kde hlavním prvkem je uhlíkový roving. Pro ověření mechanických vlastností byla připravena sada prototypových vzorků, které byly následně vystaveny tahové zkoušce. Na základě výsledků a předchozích zkušeností jsou upraveny vstupní parametry výroby pro výrobu finální optimalizované trubice. V závěru práce jsou vyhodnoceny výsledky naměřených hodnot, dále jsou zde uvedeny návrhy na budoucí zlepšení výrobního procesu společně s aplikačním potenciálem tohoto výrobku.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the technological process of manufacturing fibre reinforced composite tubes using a winding device. The output of this work is a prototype composite tube with optimized production parameters. The theoretical part focuses on fibre composites and materials used in terms of fibre reinforcement and polymer matrix. Furthermore, the thesis focuses on the technological processes of fibre composites processing, with regard to the methodology of composite tube manufacturing. The experimental part in the introduction discusses the actual winding equipment used to produce prototype samples of composite tubes. The working process of the fabrication is explained in detail, together with a description of the material used, where the main element is carbon roving. To verify the mechanical properties, a set of prototype samples are subjected to a tensile test. Based on the results and previous experience, the manufacturing input parameters are adjusted to produce the final optimised tube. At the end of the thesis, the measured results are evaluated and suggestions for future improvements of the manufacturing process are given along with the application potential of this product.

Keywords

Kompozitní materiály, uhlíková vlákna, epoxidové pryskyřice, mechanické vlastnosti

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Maroš Tunák, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Textile Engineering

Bachelor programme / field:
Textile Marketing / Textilní marketing