Composite materials characterization for the design of mold tools for vacuum infusion

Persico Marine has a long tradition in designing and developing mold tools for nautical applications. In order to be able to design and qualify composite molds it is essential to determine correct and reliable material properties. This work aims at providing a method for testing and designing composite tools by means of finite element simulation. Two different bidirectional textiles, carbon and glass fiber respectively, have been tested both from the mechanical and thermal point of view in order to characterize the material behavior on the final component during the production and curing process. Real data collected by mechanical and thermal tests in laboratory have been used as a source for the finite element simulation. Abaqus/CAE v.6.10 software has been used to establish a 3D model for simulation of a tensile test on a composite specimen and for the simulation of a real composite mold tool. The numerical model was then compared against experimental results and Persico’s know-how to validate it.

Persico Marine ha una lunga tradizione nel design e nello sviluppo di stampi per applicazioni nautiche. Per progettare uno stampo di qualità è fondamentale conoscere le proprietà reali dei materiali utilizzati. Questo lavoro ha come obiettivo il fornire un metodo per testare e progettare stampi in materiale composito grazie all'utilizzo di software agli elementi finiti. Due diversi tessuti bidirezionali sono stati testati sia dal punto di vista meccanico, sia del punto di vista termico con l'obiettivo di caratterizzare il comportamento dei materiali durante l'utilizzo. I dati sperimentali ottenuti dai test di laboratorio sono stati utilizzati come fonte per le simulazioni agli elementi finiti. E' stato usato il software Abaqus/CAE v6.10 per modellare in 3D prima un provino di trazione, quindi uno stampo reale in materiale composito. Il modello è stato infine verificato per comparazione con i risultati sperimentali e il know-how di Persico.