Influencia del proceso de curado en la tenacidad a fractura interlaminar de uniones encoladas no simétricas composite-composite mediante el ensayo Drum Peel

Abstract

Dentro de los objetivos globales de la industria aeronáutica relacionados con los materiales compuestos, tales como reducir peso y costes mejorando la calidad de los componentes de la aeronave, el aumento del uso estructural de uniones encoladas juega un papel clave. La posibilidad de potenciar este uso viene dada, en gran medida, por una evaluación correcta de la calidad de dichas uniones. Uno de los factores que condicionan las uniones adhesivas es el proceso de curado, siendo las configuraciones usuales el co-curado (ambos adherentes frescos en el momento de la unión), el co-pegado (un adherente fresco y el otro curado) y el encolado secundario (ambos adherentes curados). La evaluación de la calidad de la unión puede determinarse mediante ensayos estandarizados a través de la obtención de una propiedad característica, como es la tenacidad a fractura interlaminar. Esta estandarización está generalizada para configuraciones simétricas (igual espesor de los adherentes), si bien esto no es lo habitual en piezas reales. En este trabajo se estudia la influencia del proceso de fabricación de la unión encolada composite-composite en configuraciones no simétricas. Para ello, se ha realizado una campaña de ensayos Climbing Drum Peel (CDP) para el cálculo de la tenacidad a fractura interlaminar bajo diferentes configuraciones de unión.

Within the global objectives of the aeronautical industry related to composite materials, such as reducing weight and costs by improving the quality of aircraft components, the increase in the structural use of bonded joints plays a key role. The possibility of enhancing this usage is given, to a large degree, by a correct evaluation of the quality of this joints. One of the factors that conditions adhesive joints is the curing process, with the usual configurations being co-curing (both adherents fresh at the time of bonding), co-bonding (one adherent fresh and the other cured) and secondary bonding (both adherernts cured). The evaluation of the quality of the joint can be determined by standardized tests by obtaining a characteristic property, such as the interlaminar fracture toughness. This standardization is generalized for symmetrical configurations (equal thickness of the adherends), although this is not usual in real parts. In this work, the influence of the manufacturing process of the composite-composite bonded joint in nonsymmetrical configurations is studied. For this, a Climbing Drum Peel (CDP) test campaign has been carried out to calculate the interlaminar fracture toughness under different joint configurations.