مطالعه تجربي شكل دهي غلتكي ورق هاي FML پي وي سي/ آلومينيوم/ الياف شيشه به مقطع كانالي شكل

Experimental investigation on the roll forming of PVC /aluminum/glass fabric FMLs into channel section profiles

با توجه به گروههاي عاملي قطبي گرمانرم پي وي سي و خاصيت چسبندگي بسيار خوب آن براي اتصال به فلزات، در اين پژوهش به بررسي توليد و شكلدهي غلتكي ورقهاي FML پي وي سي/ آلومينيوم/ الياف شيشه پرداخته شده است. براي اين منظور، در ابتدا با استفاده از آزمون خمش سه نقطه اي مطابق استاندارد ASTM D790، به بررسي استحكام خمشي و كيفيت اتصال زمينه گرمانرم پي وي سي به لايه آلومينيومي در ورقهاي FML پرداخته شد. در ادامه ورقهاي FML با ابعاد cm12×80 و با دو چيدمان s /90, 0/90, Al و s 45/-45, 45/-45, Al] با استفاده از فرآيند انباشت لايه ها و فشار گرم توليد شدند. ورقهاي حاصل به شكل تك ايستگاهه و در دماي ᵒC160 به پروفيل كانالي با سه زاويه شامل 30، 45 و º60 شكلدهي غلتكي شده و سه عيب هندسي شامل كماني شدن پروفيل، موج لبه و برگشت فنري و همچنين جدايش بين لايه آلومينيومي و كامپوزيتي در پروفيل هاي حاصل بررسي شد. در ادامه با توجه به نتايج شكل دهي تك ايستگاهه، شكل دهي غلتكي پروفيل كانالي با زاويه 86º به صورت چند ايستگاهه انجام گرفت و به بررسي اثر شكل دهي چند ايستگاهه بر روي تجمع عيوب ايستگاههاي مختلف شكلدهي پرداخته شد. در انتها نتيجه گرفته شده كه افزايش بيش از 45º زاويه خم در هر ايستگاه موجب جدايش بين لايه هاي كامپوزيتي و آلومينيومي ميشود و هرچقدر الياف تقويتي در جهت طولي ورقهاي FML قرار گيرند، عيوب موج لبه و كماني شدن كمتري در پروفيلهاي حاصل روي ميدهد.

Due to the polar functional groups of PVC thermoplastic and its good adhesiveness to the metals, production and roll forming of PVC/ aluminuim/ glass fiber FMLs were investigated in this research. First, flexural strength and bonding quality between PVC matrix and aluminuim layer in the FMLs were studied by doing three point bending tests according to ASTM D790 standard. In the following, FMLs with dimension of 12×80 cm and two layups including [0/90, 0/90, Al]s and [45/-45, 45/-45, Al]s were produced using film stacking and hot pressing procedure. The FMLs were rollformed into 30, 45 and 60º channel section profiles at 160ᵒC using a single stand roll forming process and geometrical defects including profile bowing, edge wrinkling, spring back and also aluminuim/composite layers delamination of the resulted profiles were evaluated. The FMLs also were roll formed into 86º channel section profiles using a multi stand roll forming process and the effects of multi stand roll forming on the defects stacking were evaluated. Finally, it was concluded that more than 45º bend angle increase in a roll forming stand results in composite/ aluminum delamination. Also, placement of the reinforcing fibers in the longitudinal direction of the profiles reduces the profile bowing and edge wrinkling defects significantly.