Fabrication of thermoplastic composite pipes using tape winding process, I: Experimental procedure

Abstract

When considering replacing conventional materials with composite ones, costs are the major concerns. While the cost of raw materials will usually decline as demand goes up, the production costs of composites can be reduced only through the use of low-cost, automated manufacturing technology, while maintaining good quality. For the thermoplastic composites, the newly developed on-line consolidation technique may have the potential to achieve both desired quality and lower production costs. The great number of commercial used composites have a thermosetting polymer matrix, while the most common reinforcement material is glass fibre. Since in the last couple of years the use of thermoplastic instead of thermosetting polymer materials as the composite matrix is rapidly increasing, hence this study will try to assess the possibility of using polyethylene (high and low density) as a thermoplastic composite matrix. In this part theoretical basis of on-line consolidation process will be given as well as the experimental procedure.

Odlučujući faktor prilikom zamene konvencionalnih materijala sa kompozitima su troškovi. Dok cena sirovih materijala obično opada sa porastom potražnje, kod kompozita je potrebno smanjiti troškove proizvodnje automatizovanim procesom uz održavanje dobrog kvaliteta. Kod termoplastičnih kompozita, novorazvijena tehnika kontinualnog toplog presovanja ima mogućnosti dostizanja oba željena cilja: dobrog kvaliteta i niske cene proizvodnje. Najveći broj kompozita koji se nalaze u komercijalnoj upotrebi ima polimernu matricu od termoreaktivnih materijala, dok se kao ojačanje najčešće koriste staklena vlakna. Poslednjih godina je počeo nagli razvoj primene termoplastičnih polimernih materijala umesto termoreaktivnih materijala, pa će u ovom radu biti sagledana mogućnost primene termoplastičnih polimera, konkretno polietilena (visoke i niske gustine) kao kompozitne matrice. U ovom delu će ukratko biti prikazane teorijske osnove procesa namotavanja uz kontinualno toplo presovanje i opis eksperimenta.