ZB 9 Metaliczne materiały kompozytowe w aplikacjach lotniczych w tym materiały typu Glare

1. ZB 9 Metaliczne materiały kompozytowe w aplikacjach lotniczych w tym materiały typu Glare Lider merytoryczny Prof. dr hab. Barbara Surowska, dr hab. inż. Romana Śliwa Instytucje partnerskie w zadaniu Politechnika Lubelska, Politechnika Rzeszowska, Politechnika Śląska Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Instytut Lotnictwa, IPPT PAN

2. Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Zmiana twardości badanych kompozytów w zależności od procesów obróbki cieplnej i plastycznej (PŚ) • Symulacja numeryczna próby ściskania pianek korundowych w zakresie odkształceń sprężystych (PRz)

3. Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Wytworzenie i charakteryzacja laminatów typu GLARE (PL) Laminat Al/GFRP o układzie 2/1 [0]. Warstwy metalowe - blachy ze stopu aluminium 2024-T3 o grubości 0,5 mm. Prepreg - taśma jednokierunkowa, włókna szklane typu R o udziale objętościowym 60% w żywicy epoksydowej. Tak wykonane materiały kwalifikują się do dalszych badań – wytrzymałościowych, zmęczenia mechanicznego i innych objętych programem badań w projekcie.

4. Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Ocena wyników badań nieniszczących laminatu FML (ITWL) • z wykorzystaniem metody Phased Array • Minimalne wykrywane uszkodzenie Ø5 mm • Błąd względny wyznaczenia rozmiaru 5.7% • z wykorzystaniem metody termografii impulsowej Minimalne wykrywane uszkodzenie Ø10 mm Błąd względny wyznaczenia rozmiaru 16.6% Termogram próbki FML; f=127,67Hz, t= 0,3s

5. Dane do wskaźników realizacji celów projektu Referaty konferencyjne Problematykadiagnozowaniakompozytówtypu FML w konstrukcjachlotniczych, K. Dragan, J. Bieniaś, M. Sałaciński, P. Synaszko, XV SeminariumKompozyty 2011 - TeoriaiPraktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011 Ocena odkształcalności kompozytów osnowie stopu aluminium przeznaczonego do przeróbki plastycznej, J. Myalski, XV SeminariumKompozyty 2011 - TeoriaiPraktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011 Fizyczne i mechaniczne właściwości kompozytów o osnowie aluminium przeznaczonego do przeróbki plastycznej, J. Wieczorek, XV SeminariumKompozyty 2011 - TeoriaiPraktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011 Analysis of discontinuities effect in relation to attenuation level in glass fibre reinforced polimer composites, J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B.Surowska, K. Beer, XV SeminariumKompozyty 2011 - TeoriaiPraktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011 Fibre Metal Laminates – some aspects of manufacturing process, structure and selected properties, J. Bieniaś, XV SeminariumKompozyty 2011 - TeoriaiPraktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011

6. Dane do wskaźników realizacji celów projektu Referaty konferencyjne (c.d.) Wytwarzanie kompozytów metodą autoklawową i ocena ich jakości, B. Surowska, J. Bieniaś, 11. Międzynarodowa Konferencja Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne, Olsztyn 16 -19 maj 2011 Analiza porównawcza wybranych metod identyfikacji porowatości w kompozytach polimerowych, M. Ostapiuk, J. Bieniaś, B. Surowska,11. Międzynarodowa Konferencja Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne, Olsztyn 16 -19 maj 2011 Wytwarzanie, struktura i właściwości kompozytów metalowo-włóknistych. J. Bieniaś, B. Surowska, M. Ostapiuk11. Międzynarodowa Konferencja Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne, Olsztyn 16 -19 maj 2011 Fraktografia i analiza zniszczenia kompozytów węglowo/epoksydowych poddanych obciążeniom statycznym i dynamicznym w podwyższonych temperaturach, J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B. SurowskaV Międzynarodowe Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji. Augustów 30.V – 2.VI. 2011 Analiza zniszczenia mikrostruktury kompozytów węglowo/epoksydowych z wykorzystaniem MES, H. Dębski, J. Bieniaś, V Międzynarodowe Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji. Augustów 30.V – 2.VI. 2011

7. Publikacje: • J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B. Surowska, K. Beer: Analysis of discontinuities effect in relation to attenuation level in glass fibre reinforced polimer composites, Kompozyty/Composites, 1, 2011, pp. 70-74 • J. Bieniaś, Fibre Metal Laminates – some aspects of manufacturing process, structure and selected properties, Kompozyty/Composites, 1, 2011, pp. 39-43 • K.Dragan, J. Bieniaś, M. Sałaciński, P. Synaszko, Inspection methods for quality control of Fibre Metal Laminates in aerospace components, Kompozyty/Composites, 2, 2011, pp. 130-136 • B. Surowska, J. Bieniaś: Wytwarzanie kompozytów metodą autoklawową i ocena ich jakości, Polimery i kompozyty konstrukcyjne, monografia pod red. G. Wróbel, Gliwice 2011, str. 488-500 • M. Potoczek, R.E. Śliwa: “Microstructure and physical properties of AlMg/Al2O3 interpenetrating composites fabricated by metal infiltration into ceramic foams” Archives of Metallurgy and Materials (w druku)

8. Dane do wskaźników realizacji celów projektu Publikacje (c.d.) • Myalski J., Wieczorek J. , Płachta A: Assesment of the composite deformation, composites with aluminium matrix designer for the metal forming, Kompozyty 2011 (w druku) • Myalski J., Wieczorek J. : Physical and mechanical properties of composites with aluminum alloy matrix designed for metal forming , Kompozyty 2011 (w druku) • J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B. Surowska: Fraktografia i analiza zniszczenia kompozytów węglowo/epoksydowych poddanych obciążeniom statycznym i dynamicznym w podwyższonych temperaturach, Acta Mechanica et Automatica 2011 (w druku) • H. Dębski, J. Bieniaś, Analiza zniszczenia mikrostruktury kompozytów węglowo/epoksydowych z wykorzystaniem MES, Acta Mechanica et Automatica 2011 (w druku)

9. Dane do wskaźników realizacji celów projektu Prace dyplomowe inżynierskie: Zakończone: • Marcin SZWED: Analiza własności kompozytów i stopów zawierających fazy międzymetaliczne z zastosowaniem na odlewy szkieletowe, projekt inżynierski, promotor dr inż. Marcin Kondracki • Piotr GODULA: Kompozyt ze zbrojeniem szkieletowym i lepko-sprężystą osnową, projekt inżynierski, promotor dr hab. inż. Mirosław Cholewa • Marcin KOWALCZYK: Wpływ poliglikoli na własności bentonitu, projekt inżynierski, promotor dr hab.inż. Mirosław Cholewa W realizacji, planowane obrony luty 2012: • Beń Agnieszka: Badania odporności korozyjnej kompozytów typu FML. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław

10. w realizacji, planowane obrony luty 2012 (c.d.): • Brzeski Andrzej: Identyfikacja nieciągłości strukturalnych w kompozytach FML. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław • Kaczor Magdalena: Badania wybranych właściwości mechanicznych laminatów: tytan-kompozyt węglowo/epoksydowy. Promotor: prof. dr hab.Surowska Barbara • Marek Katarzyna: Badania procesów zniszczenia w kompozytach typu FML. Promotor: prof. dr hab.Surowska Barbara • Michalski Marcin: Badania wytrzymałości połączenia metal-kompozyt węglowo/epoksydowy. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław • Szymborski Bartosz: Badania wybranych właściwości materiałów typu metal-kompozyt kevlarowo/ epoksydowy. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław

11. Prace dyplomowe magisterskie: Planowane do obrony w czerwcu 2011: • Jakubczak Patryk: Proces wytwarzania laminatu metalowo-włóknistego. Promotor: prof. dr hab. Surowska Barbara • Kowalczyk Łukasz: Wstępna ocena jakości laminatu metalowo-włóknistego. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław • Majerski Krzysztof: Badania zniszczenia kompozytów węglowo-epoksydowych. Promotor: drinż. Bieniaś Jarosław • Czerkies Paweł: Numeryczne modelowanie zniszczenia kompozytu węglowo-epoksydowego. Promotor: drinż. Dębski Hubert

12. Dane do wskaźników realizacji celów projektu Prace dyplomowe magisterskie: w realizacji: • Marcin SZWED: Opracowanie technologii wykonania odlewów szkieletowych z kompozytów umacnianych fazami międzymetalicznymi promotor: dr hab.inż. Mirosław Cholewa • Dariusz KIK: Ocena własności wytrzymałościowych kompozytowych konstrukcji szkieletowych z lepkosprężystym wypełnieniem, promotor: dr hab.inż. Mirosław Cholewa • Dawid ŻUK : Badania własności mas formierskich z poliglikolem, promotor: dr hab.inż. Mirosław Cholewa

13. Zgłoszenia patentowe: M. Potoczek, R.E. Śliwa, J. Śleziona „Kompozytowy materiał metalowo-ceramiczny i sposób jego otrzymywania”, P-394548 z dn. 14.04.2011 Planowane wszczęcie przewodu doktorskiego II pół. 2011 Monika Ostapiuk Planowana rozprawa habilitacyjna 2011. Marek Potoczek: „Kształtowanie struktury spienionego Al2O3 przeznaczonego do infiltracji ciekłym stopem Al”

14. Główne wnioski Struktura geometrii pianki uzyskana metodą numeryczną jest zbliżona do struktury rzeczywistej otrzymanej metodą mikrotomografii komputerowej. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy doświadczeniem a symulacją numeryczną z zastosowaniem MES dla próby ściskania pianek korundowych. Wytworzone materiały w KIM PL cechują się wytrzymałością na rozciąganie porównywalną z GLARE Analiza mikrostrukturalna oraz symulacje numeryczne wskazują, że inicjacja zniszczenia materiału kompozytowego następuje na powierzchni rozdziału w wyniku pękania i utraty połączenia włókno/osnowa.