Suponiendo por “cantidad” te refieres a masa / peso; Yo diría que la densidad no curada de los componentes no es suficiente. Lo que va a necesitar es la relación fibra / resina del peso superficial de la estructura curada y el grosor de la capa curada de su preimpregnado.
Lo primero es lo primero, no desea utilizar la relación de fibra a resina de un preimpregnado sin curar para los cálculos con respecto a una estructura compuesta curada, porque la resina puede sangrar, puede haber huecos y otras cosas. En su lugar, debe medir / calcular la relación fibra / resina de la estructura compuesta.
El peso del área , o peso del área de fibra (FAW), de un preimpregnado es la cantidad de refuerzo (fibra) en un área determinada. Por lo general, la unidad es gramos por metro cuadrado (gsm). No conozco ninguna otra unidad imperial, por lo que sé, esta unidad métrica es el estándar de la industria.
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El grosor de la capa curada (CPT) es, como su nombre indica, el grosor de cada lámina (capa) después de curar una pieza. por ejemplo, si ha diseñado un panel de 7 capas con un preimpregnado con un CPT de 0.15 mm, espera tener un panel de 1.05 mm de grosor.
Existen algunas herramientas para calcular el CPT que se pueden buscar fácilmente en Google, Hexcel tiene una buena [1]. Sin embargo, el proveedor de prepreg puede proporcionarle un CPT cuando se le solicite. Si todo falla, la mejor manera de proceder es (1) producir algunos laminados planos con una cantidad conocida de láminas; (2) mida el grosor de cada laminado; (3) calcule el promedio y la varianza de los espesores de laminado, y finalmente (4) divida el promedio para lograr la tura curada de una sola lámina (es decir, el CPT). Existen varios estándares para determinar el CPT con el que estoy familiarizado [2, 3] y estoy seguro de que encontrará aún más.
Una vez que haya determinado el FAW y el CPT, tiene dos opciones para calcular la masa de su compuesto:
(1) Calcule el volumen de una sola capa curada de 1m2; use las propiedades de densidad, la relación de fibra a resina y el FAW para determinar la densidad de una capa curada. Determine la cantidad de capas que necesita. Finalmente calcule el volumen y el resto son aritméticos simples.
(2) Calcule el área de superficie del laminado. Suponiendo que es delgada, puede decir que cada capa tiene la misma área de superficie. Calcule el peso real de una capa curada utilizando el FAW, la densidad y la relación de fibra a resina y determine el número de láminas, entonces estará listo.
Refs
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[1] Calculadora de espesor de capa curada Hexcel – http://www.hexcel.com:82/calcula…
[2] ASTM D3171 – 11 Métodos de prueba estándar para el contenido de constituyentes de materiales compuestos – ASTM D3171 – 11 Métodos de prueba estándar para el contenido de constituyentes de materiales compuestos
[3] Directrices de la FAA para el desarrollo de especificaciones de proceso, instrucciones y controles para la fabricación de compuestos de polímeros reforzados con fibra – http://www.tc.faa.gov/its/worldp…
