Effects of cure cycle pressure on mechanical properties of fiber reinforced composites

Composite materials are generally used in aeronautical companies due to the high mechanical performance. The production cycles must be optimized to avoid the appearance of porosities and defects in the laminates that may alter some properties. This study, carried out at the Materials Technology Laboratory of AgustaWestland, aims to investigate the mechanical properties of three composite materials at different curing pressures. A Glass S2, a medium modulus carbon and a high modulus carbon, based on the same epoxy resin, were polymerized in autoclave at 3 bar (standard cycle and cycle with temperature dwell) and 5 bar. The mechanical tests demonstrate that the properties dominated by the matrix show a moderate dependence with the pressure of crosslinking. The dwell cycle appears to be the worst from the point of view of mechanical performance.

I materiali compositi sono generalmente utilizzati nell’industria aeronautica per le loro elevate prestazioni meccaniche. I cicli di produzione vanno ottimizzati per evitare la comparsa di porosità e difetti nei laminati, i quali possono alterare alcune proprietà. Questo studio, svolto presso il Laboratorio Tecnologico dei Materiali di AgustaWestland, ha come scopo quello di indagare le proprietà meccaniche di tre materiali compositi al variare della pressione di reticolazione. Un vetro S2, un carbonio a medio modulo e un carbonio ad alto modulo, basati sulla stessa resina epossidica, sono stati polimerizzati in autoclave a 3 bar (ciclo standard e ciclo con gradino di temperatura) e a 5 bar. Le prove meccaniche dimostrano che le proprietà dominate maggiormente dalla matrice mostrano una moderata dipendenza con la pressione di reticolazione. Il ciclo con il gradino di temperatura risulta essere il peggiore dal punto di vista delle prestazioni meccaniche.