Bolt Maritiem - Satellite 44' (13m)

Bolt Maritiem - Satellite 44

Bolt Maritiem è stata assistita per implementare il processo CVI di un Satellite 44 (utilizzando ATC core-cell foam e resina epossidica Bakelite forniti da Brands Structural Products).

Le prove
Per le prove sono state utilizzate lastre di vetro in verticale per verificare meglio cosa accadeva dentro i rinforzi (non solo sopra), e per tenere conto degli effetti della gravità. Gli obbiettivi delle prove erano:

  • verificare l'impregnazione dei rinforzi (in particolare, l'influenza di un strand mat continuo: CFM - Continuous Fiber Mat);
  • ottenere parametri reali dei materiali per le simulazioni computazionali;
  • avere esperienza pratica con il processo di infusione sotto vuoto.

Bolt Maritiem - le prove Bolt Maritiem - le prove

Immagine a sinistra (vista d'avanti):
il panello a sinistra contiene solo le fibre di vetro biassiale e filato, mentre a destra sono state aggiunte dietro al rinforzo due strati di strand mat continuo. Sotto c’è una spirale per iniettare la resina, sopra una spirale per aspirare.


Bolt Maritiem - le prove al calcolatore con RTM-Worx

I risultati sono chiari: in questo caso particolare, il CFM rallenta l'infusione mentre non migliora l'impregnazione del rinforzo (questo non è necessariamente vero, ma dipende dal tipo di espanso e rinforzo).

Anche se la geometria è semplice, estrarre i risultati analitici da questo sperimento è difficile, se non si dispone di adeguati strumenti di simulazione, soprattutto perché bisogna tenere conto della gravità e della resistenza del flusso nei tubi e nelle spirali.

Con RTM-Worx l’analisi delle prove risulta molto facilitata. La geometria dello stampo è stata velocemente modellata. Stimando inizialmente un valore di permeabilità (la viscosità era nota), il valore è stato successivamente modificato fino alla coincidenza dei valori del tempo di riempimento tra esperimento reale e virtuale. L’intero processo di analisi dei dati e ricerca dei valori ha richiesto circa un’ora. Con questo metodo è possibile riportare i risultati ottenuti da geometrie semplici e controllabili a prove reali su forme complesse.

Il fasciame esterno dello scafo
Bolt Maritiem - Satellite 44 - pronta per l'infusione Bolt Maritiem - avanzamento dell'infusione Questo è un esempio tipico di infusione utilizzando una combinazione di flow medium sopra il rinforzo con tubi a spirale per il trasporto della resine.

Bolt Maritiem - verifica di eventuali perdite

Prima di tutto è stato applicato il vuoto. E' importante verificare che non ci siano delle perdite che causerebbero vuoti nel laminato.
I componenti della resina devono essere mescolati prima dell'infusione. Durante l'iniezione nelle piastre di vetro piatte la progressione del fronte è proporzionale alla radice quadrata del tempo (inizia velocemente rallentando progressivamente).

La gravità rallenta ulteriormente il flusso verso la fine del riempimento (la prima parte è quasi orizzontale, quando si arriva ai fianchi la gravità contrasta in modo sensibile la pressione che spinge la resina). Quindi non c'è tempo di mescolare altra resina finché circa 80% del totale è stato infuso.

Nell'immagine sotto a sinistra si vede l'influenza della gravità con RTM-Worx. Solo la differenza di pressione è rilevante in quanto tutte le aperture sono state chiuse per mostrare la differenza di pressione per la sola gravità, quindi non c'è un valore assoluto per controllare la pressione. Il che vuol dire che alla fine del riempimento, la differenza di pressione è di 0,24 bar in meno rispetto al sottovuoto applicato!

Cliccando sull'immagine sotto a destra si può vedere il filmato della simulazione dell'infusione con RTM-Worx.

Visualizzazione della differenza di  pressione per la gravità Filmato della simulazione del fasciame esterno dello scafo di Satellite 44 con RTM-Worx

Il fasciame interno dello scafo
Dato che il modello era molto preciso (perché è stato incluso il sistema di alimentazione e grazie alla disponibilità dei valori di permeabilità da sperimenti simili), il tempo di riempimento previsto è stato praticamente uguale alla realtà (45 minuti).

Bolt Maritiem - il fasciame interno dello scafo - avanzamento dell'infusione Bolt Maritiem - il fasciame interno dello scafo - avanzamento dell'infusione

L'intero sistema di alimentazione e parte delle linee di aspirazione sono stati inclusi nel modello per tenere conto dell'influenza della gravità sul tempo di riempimento, e per poter vedere se tutti i punti di aspirazione siano stati raggiunti più o meno allo stesso tempo (per non sprecare troppa resina). I colori sotto indicano la pressione. Si vede chiaramente l'influenza della gravità. La pressione è più alta nel punto più basso. Se la gravità non fosse presa in considerazione si vedrebbe la pressione in diminuzione dal foro d’immissione al fronte, e il tempo previsto di riempimento sarebbe minore (cliccando l'immagine sotto si può vedere il filmato).

Filmato della simulazione del fasciame interno dello scafo Satellite 44 con RTM-Worx

Altre foto si possono vedere sul sito di Bolt Maritiem (sotto "Bouw Foto's"): www.boltmaritiem.nl

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