BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE KOMPOZYTÓW WZMACNIANYCH WŁÓKNAMI WĘGLOWYMI KLASY T700

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE KOMPOZYTÓW WZMACNIANYCH WŁÓKNAMI WĘGLOWYMI KLASY T700"

Bronisław Grzelak
7 lat temu
Przeglądów:

1 Autor: Joachim Marzec BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE KOMPOZYTÓW WZMACNIANYCH WŁÓKNAMI WĘGLOWYMI KLASY T700 Praca dyplomowa napisana w Katedrze Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Protetycznych pod kierunkiem naukowym prof. Janusza Juraszka

2 Wprowadzenie InŜynieria materiałowa ma za zadanie wdraŝanie nowych materiałów, które będą spełniać wymogi wytrzymałościowe jak równieŝ estetyczne. Bardzo waŝna jest niska masa stosowanych materiałów. Warunek ten spełniają kompozyty wzmocnione włóknami węglowymi.

3 Cel pracy Celem pracy jest zbadanie wytrzymałości na rozciąganie kompozytów wzmacnianych włóknami węglowymi klasy T700 pod kątem moŝliwości zastosowania w protetyce stomatologicznej.

4 Definicja kompozytu Kompozyt - materiał utworzony z co najmniej dwóch komponentów, o róŝnych właściwościach, ciach, dzięki czemu ma nowe i lepsze właściwości w stosunku do komponentów, z których został wykonany.

5 Do najwaŝniejszych włókien stosowanych w praktyce do zbrojenia kompozytów naleŝą włókna: - szklane, - węglowe, - organiczne.

6 Roving jest formą zbrojenia, stosowaną bezpośrednio lub w postaci wyrobów pochodnych. Tkaniny rovingowe mają najczęściej splot płócienny, rzadziej satynowy lub rządkowy. Typ splotu wpływa na giętkość produktu i łatwość jego układania w formach.

7 Właściwości kompozytów moŝna projektować, dzięki czemu istnieje moŝliwość wykonania materiałów posiadających bardzo wysoką wytrzymałość przy niewielkiej masie.

9 Wkłady koronowo korzeniowe Wkłady koronowo korzeniowe zaliczane są do konstrukcji protetycznych cementowanych w jamie ustnej pacjenta. Stosowane są, aby wzmocnić uszkodzoną strukturę korzenia i filaru protetycznego, a następnie wykorzystaniem go w dalszym etapie leczenia.

10 Materiał i metoda badań Do badania wykorzystano wykonane przez autora pracy próbki wiosełkowe z trzema róŝnymi warstwami rovingu, poddając je statycznej próbie rozciągania. 1 - forma, 2 - wzmocnienie, 3 -Ŝywica z utwardzaczem, 4 - warstwa antyadhezyjna, 5 - nasączone wzmocnienie, 6 gumowy wałek

11 Wykonując badania postępowano następująco: mierzono grubość próbek mierzono szerokość próbek poddawano rozciąganiu kaŝdą próbkę z osobna notując maksymalną siłę w momencie zerwania rejestrowano wykresy próbek podczas próby rozciągania

12 PLAN BADAŃ Próbka 0 bez wzmocnienia włóknami Grupa I roving: G-76-1 Grupa II roving: G Grupa III roving: G Próbka nr 1 Rm=25,83 MPa Próbki nr 2 9 Rm= 85,00-123,11 MPa Próbki nr Rm= 191,53-272,73 MPa Próbki nr Rm= 315,97-438,34 MPa

13 R m = F S m S 0 Rm wytrzymałość na rozciąganie Fm siła maksymalna So pole przekroju; So=a b R e = F e S 0 Re wytrzymałość (odkształcenie plastyczne) Fe siła przy której powstaje odkształcenie plastyczne So pole przekroju; So=a b

14 Próbka nr 1 a= 2,50 mm Fm= 1550 N Rm = 25,83 MPa Fe = 700 N Re = 11,67 MPa

15 Próbka nr 2 a= 2,50 mm Fm= 5100 N Rm = 85,00 MPa Fe = 2000 N Re = 33,3 MPa

16 Próbka nr 9 a= 2,20 mm Fm= 6500 N Rm = 123,11 MPa Fe = 1500 N Re = 28,4 MPa

17 Próbka nr 10 a= 2,48 mm Fm= N Rm = 191,53 MPa Fe = 7100 N Re = 119,3 MPa

18 Próbka nr 16 a= 2,20 mm Fm= N Rm = 272,73 MPa Fe = 3700 N Re = 70,07 MPa

19 Próbka nr 17 a= 1,80 mm Fm= N Rm = 315,97 MPa Fe = N Re = 231,5 MPa

20 Próbka nr 21 a= 1,73 mm Fm= N Rm = 438,34 MPa Fe = N Re = 240,8 MPa

21 Wytrzymałość na rozciąganie kompozytów wzmacnianych włóknami węglowymi klasy T Roving G Roving G Wartość średnia wytrzymałości na rozciąganie wynosi Nr próbki ,67 [MPa] Odchylenie standardowe Roving G-76-1 Próbka 0 bez wzmocnienia Wytrzymałość na rozciągnie [MPa] 125,00 [MPa] Odchylenie średnie 102,10 [MPa]

22 Wnioski Kompozyty wzmacniane włóknami węglowymi klasy T700 są materiałem, który spełnia wymogi odnośnie niewielkiej masy i duŝej wytrzymałości. Wytrzymałość na rozciąganie osiąga wartość 438,34 [MPa]. Minusem okazuje się wysoka wartość odchylenia standardowego sięgająca 28,5%, co moŝe być następstwem metody ręcznego formowania próbek kompozytowych. MoŜna przypuszczać, Ŝe materiał ten moŝe w przyszłości znaleźć zastosowanie w protetyce stomatologicznej.

23 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

B A D A N I E W Y T R Z Y M A Ł O Ś C I K O M P O Z Y T Ó W W Ę G L O W Y C H

WYśSZA SZKOŁA INśYNIERII DENTYSTYCZNEJ IM. PROF. ALFREDA MEISSNERA W USTRONIU WYDZIAŁ INśYNIERII DENTYSTYCZNEJ B A D A N I E W Y T R Z Y M A Ł O Ś C I K O M P O Z Y T Ó W W Ę G L O W Y C H Autor pracy: