6. Wnioski z analizy literatury

Metodologia bada diagnostycznych warstwowych
materiałów kompozytowych o osnowie polimerowej
6. Wnioski z analizy literatury
Problem degradacji cieplnej i zm czeniowej tworzyw i elementów konstrukcyjnych
jest podstawowy w dziedzinie konstrukcji maszyn i wyró niony przez specyfik
stanu
obci enia cieplnego i dynamicznego. Dotychczasowe podej cie teorii konstrukcji do tego
zagadnienia z reguły nie uwzgl dnia bezpo redniego wpływu czynnika czasu. Uproszczenie
takie znajduje uzasadnienie w odniesieniu do tradycyjnych materiałów konstrukcyjnych
stosowanych w budowie maszyn – materiałów metalowych i ceramicznych. W przypadku
polimerów konstrukcyjnych istotny wpływ czasu objawia si w procesach eksploatacyjnych,
w których obserwuje si zmian (pogorszenie) własno ci wytrzymało ciowych materiałów,
charakterystyczn dla ka dego typu tworzywa oraz warunków fizycznych jego u ytkowania –
temperatury, promieniowania i innych czynników rodowiskowych. Procesy te, okre lane
ogólnie jako procesy degradacji cieplnej, zm czeniowej i innej, od dawna znalazły nale ne im
miejsce w teorii projektowania oraz zasadach eksploatacji układów z udziałem materiałów
polimerowych.
Zalety tych materiałów, z których w zaawansowanych dziedzinach techniki szczególn
popularno ć zdobywaj
kompozyty z udziałem napełniaczy włóknistych i proszkowych,
skłaniaj konstruktorów do zastosowa zwi zanych z wyst puj cymi obci eniami roboczymi
o charakterze okresowo zmiennym. Obci enia takie wyzwalaj mechanizmy wewn trznej
degradacji struktury kompozytów o specyfice zjawisk towarzysz cych zm czeniu materiału.
Jednocze nie polimerowa osnowa kompozytu oraz strefy powierzchniowych oddziaływa
adhezyjnych podlegaj
procesom degradacyjnym. Wynika wi c potrzeba opracowania
oryginalnego podej cia do problemu oceny stopnia wyczerpania zdolno ci no nych tej klasy
materiałów.
Dotychczas metody bada
ultrad wi kowych i termograficznych s wykorzystywane
głównie do lokalizacji wad makroskopowych powstałych na etapie wytwarzania polimerowych
kompozytów konstrukcyjnych. Instalacje do skanowania metod ultrad wi kow wszystkich
wytwarzanych kompozytów s powszechnie stosowane np. w przemy le lotniczym.
Jak wspomniano wcze niej polimerowe kompozyty konstrukcyjne w czasie eksploatacji
zmieniaj swoje własno ci wytrzymało ciowe pod wpływem działania atmosfery (atmosfery
przemysłowej), ciepła, obci e
Procesy
degradacyjne
zm czeniowych, agresywnych substancji chemicznych.
prowadz
do
stopniowego
pogorszenia
charakterystyk
wytrzymało ciowych znacznie wcze niej ani eli pojawiaj si wady makroskopowe, mo liwe
6. Wnioski z analizy literatury
79
Open Access Library
Volume 2 2011
do wykrycia stosowanymi do tej pory metodami. Dotychczas nie opracowano skutecznej
nieniszcz cej metody oceny stopnia utraty zdolno ci no nych konstrukcji z polimerowych
kompozytów konstrukcyjnych szczególnie w warunkach ich eksploatacji. Autor pracy podj ł
prób opracowania metodologii nieniszcz cych bada konstrukcji polimerowych w czasie ich
eksploatacji. Zało eniem opracowanej metodologii była mo liwo ć oceny stanu konstrukcji
w warunkach poligonowych. Ze wzgl du na niewielkie gabaryty urz dze
pomiarowych
wytypowano dwie techniki – badania termowizyjne i ultrad wi kowe. Oryginalnym
podej ciem Autora było opracowanie metodologii umo liwiaj cej ocen stopnia wyczerpania
własno ci wytrzymało ciowych degradowanych cieplnie i zm czeniowo kompozytów,
w których w czasie eksploatacji pojawiaj si wady mikroskopowe. Metodologia taka pozwoli
na monitorowanie stanu polimerowych kompozytów konstrukcyjnych, co umo liwi wymian
badanych konstrukcji wcze niej ni nast pi ich niekontrolowane uszkodzenie.
80
M. Rojek