Caratterizzazione meccanica di nuovi materiali compositi “stitched/RFI”

Scopo del presente lavoro è individuare le prestazioni meccaniche di un nuovo materiale composito costituito da fibre lunghe a modulo standard e resina epossidica termoindurente tenacizzata. Tale composito è tessuto con vari layer, ciascuno contenente fasci di fibre paralleli ed affiancati tra loro secondo l’orientazione propria del layer stesso, sovrapposti e tenuti uniti mediante processo di cucitura delle preforme, successivamente impregnate con resina a caldo e sotto pressione (RFI). Al fine di simulare le condizioni di esercizio del materiale è stata condotta una campagna di prove meccaniche a caldo e ad elevata umidità relativa (71°C) per simulare un invecchiamento accelerato del materiale e le condizioni di lavoro delle parti di composito vicine ai motori, a freddo (-54°C) per simulare le condizioni di lavoro in volo, e a temperatura ambiente (23°C). Sono state eseguite diverse tipologie di prova: trazione, trazione open hole e filled hole, compressione, compressione open hole e filled hole, taglio, flessione, bearing con 1 e 2 fastners. Il confronto dei risultati tra le diverse temperature ha evidenziato gli effetti benefici del raffreddamento del materiale a -54°C, rispetto ai test condotti alle altre due temperature di prova ed ha inoltre mostrato che le caratteristiche di resistenza, contrariamente alle aspettative, non hanno risentito dell’aumentare della temperatura per via del comportamento stabile delle fibre di carbonio. L’analisi delle differenti tipologie di prova ha inoltre messo in evidenza che una maggiore percentuale di fibre lungo la direzione di prova conferisce al materiale migliori caratteristiche di resistenza.