Odbornou část konference zahájila Eva Nezbedová z Ústavu polymerů v Brně, která se ve svém příspěvku zabývala kompozity s částicovým plnivem, jejich přípravou, morfologií a mechanickými vlastnostmi. Pečlivý výběr typu plniva a jeho tvaru totiž může zlepšit fyzikálně mechanické vlastnosti kompozitu. Účelem úprav částicového plniva je snížení volné povrchové energie částic, což snižuje náchylnost k tvorbě aglomerátů a zlepšuje homogenitu a zpracovatelský proces. Mnoho plniv a výztuží má polární chemickou vazbu, avšak matricový materiál, v tomto případě polypropylen, je nepolární. Slabá vazba mezi povrchem částic a matricí potlačuje smáčení částic matricí a vede k formaci agregátů, snížené dispergaci částic a zhoršení mechanických vlastností. Eva Nezbedová v této souvislosti shrnula experimentální výsledky dosažené s použitím plazmy jako nástroje pro úpravu komerčně dostupného částicového CaCO3 plniva. Vliv této úpravy na vlastnosti kompozitu následně experimentátoři posuzovali jak z morfologického hlediska, tak i z hlediska mechanických vlastností. Byly zkoumány vzorky kompozitu s upraveným plnivem se vzorky s plnivem neupraveným. Tématem přednášky Jaroslava Padovce, který působí jako poradce v oblasti pevnosti kompozitních a plastových konstrukcí, byly mezivláknová porucha a ztráta stability vinuté kompozitní nádoby nad sedlovou podporou. Pomocí poloohybové teorie válcových ortotropních skořepin se stanoví napjatost v kompozitním plášti nad sedlovou podporou. Napětí se analyzují pro zatížení skladovací nádoby hydrostatickým tlakem kapaliny. Analýza byla experimentálně ověřena na vinuté nádobě zkouškou do destrukce, která ukázala vyhovující souhlas s teoretickým řešením.
MĚŘENÍ A NUMERICKÉ MODELOVÁNÍ ÚNAVOVÝCH VLASTNOSTÍ Ve svém příspěvku se M. Král z Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu v Praze (VZLÚ) zabýval experimentálním měřením a numerickým modelováním únavových vlastností vybraných typů kompozitních materiálů. Výpočty dynamické pevnosti a životnosti kompozitních dílů se podle Krále stávají nedílnou součástí projektování kompozitních konstrukcí a pro korektní návrh takovýchto konstrukcí je nutné provádět experimentální měření, aby se získaly únavové charakteristiky použitých materiálů. Zástupce VZLÚ popsal metodiku měření únavových charakteristik používanou na Útvaru kompozitních technologií ve VZLÚ. Dále přiblížil proces optimalizace zkušebních těles a výsledky experimentálních měření laminátu E – sklo / epoxid s plátnovou vazbou. Experimentátoři sledovali počet cyklů do porušení, reziduální pevnost a pokles tuhosti. Budoucí vývoj únavových výpočtů spočívá hlavně v použití experimentálních dat pro identifi kaci různých degradačních modelů a jejich implementaci do softwaru založeného na metodě konečných prvků. Tato metodika již byla testována pro kompozity vyztužené skelnou střiží. Tématem příspěvku zástupců Fakulty strojní ČVUT v Praze byl popis experimentálního programu zkoušení sendvičů pro konstrukční aplikace v sériové výrobě velkoplošných dílů prostředků hromadné dopravy osob. Tým vědců z ČVUT provedl na základě dohody s výrobcem smluvní zkoušky a porovnal vzorky vyrobené různými technologiemi. Celý experimentální program vyvrcholil full-scale zkouškou části sendvičové střechy nízkopodlažní tramvaje. Ladislav Pospíšil a Josef Křivánek z Ústavu polymerů v Brně obohatili program konference pojednáním o termoplastických kompozitech využívajících elektrárenský popílek. Ten je druhotnou surovinou mechanicky separovanou ze zplodin hoření pevných paliv. Jedná se o komplikovaný materiál jak co do morfologie částic, tak co do prvkového složení. Zatím se využívá především v průmyslu stavebních hmot, například při výrobě šedého pórobetonu. Využít elektrárenský popílek jako plnivo pro termoplasty vyzkoušeli u polypropylenu, homopolymeru i heterofázového kopolymeru propylenu s etylenem. V obou případech bylo dosaženo zajímavých výsledků. Vhodnější matricí se zatím jeví heterofázový kopolymer.
PORUCHY LAMINÁTOVÝCH KONSTRUKCÍ Martin Weis z Leteckého ústavu FSI – TU Brno informoval o monitorování poruch laminátových konstrukcí v průběhu zatěžování. Laminátové konstrukce jsou v letectví stále rozšířenější a je nezbytné monitorovat stav konstrukce v průběhu statických nebo únavových zkoušek. Existuje řada NDT metod, které lze použít na zjišťování rozsahu vnitřního poškození. Jednotlivé metody mají své výhody, nevýhody a specifika použití. Mezi tyto metody patří i akustická emise. Tato metoda není příliš rozšířena pro zkoušky laminátových leteckých konstrukcí a poskytuje tak prostor pro hledání vhodného využití a aplikace této metody. Správným rozmístěním senzorů je možné monitorovat rozsáhlé plochy, což tuto metodu předurčuje k aplikaci na zkoušky větších celků, jako jsou sekce trup nebo křídlo. Specifikem tohoto postupu je, že dokáže odhalovat pouze poruchy, které vzniknou během zatěžování. Ostatní poruchy, jako jsou například výrobní vady, které se v konstrukci vyskytují, nelze lokalizovat, dokud nejsou vnějším vlivem přinuceny k šíření. Zástupci z Ústavu chemie materiálů Vysokého učení technického v Brně připravili pro plzeňskou konferenci příspěvek týkající se posouzení adheze na rozhraní vlákno-matrice polymerních kompozitů s řízenou mezifází pomocí mikroindentačního testu. Referát přiblížil přípravy skleněných vláken vyztužených kompozitů s řízenou mezifází, přičemž vlákna byla povrchově modifikována technologií plazmochemické depozice z plynné fáze v nízkoteplotním plazmatu. Mezivrstvy plazmového polymeru na bázi tetravinylsilanu umožnily řídit chemické, mechanické a povrchové vlastnosti povrchově modifikovaného vlákna s využitím pulzního plazmatu kontrolovaného efektivním výkonem. Takto upravená vlákna se použila k vyztužení polymerních kompozitů s polyesterovou pryskyřicí. Připravené kompozity se následně zkoušely pomocí mikroindentačního testu – unikátního měřicího sytému ITS (Interfa cial Testing System), aby se stanovila smyková pevnost na rozhraní mezi vláknem a polymerní matricí. Bronislav Foller, Petra Pechmanová a Petra Kochová ze Západočeské univerzity v Plzni se zaměřili na termickou analýzu extrudovaných PVC okenních profilů. Jejich příspěvek prezentoval výsledky DMA – dynamické mechanické analýzy, DSC – diferenční skenovací kalorimetrie a TGA – termogravimetrické analýzy polymerních extrudovaných PVC okenních profilů. Testovány byly materiály profilů čtyř výrobců, nové materiály a dva materiály vystavené pětiletému působení venkovního prostředí. Podařilo se získat závislosti komplexního elastického modulu materiálů na teplotě a stanovit teploty skelného přechodu metodou DMA a DSC. Řešitelé tohoto výzkumného projektu rovněž provedli TGA analýzu materiálů a zhodnotili míru zkřehnutí porovnáním nárůstu elastického modulu po venkovní expozici. Ze zahraničních účastníků konference zmiňme například Ariea van Burena z americké společnosti Ashland Performance Materials, který přiblížil vývoj, výrobu a využití pryskyřic, gelcoatů a lepidel v souvislosti s konstrukcí komponent pro větrné turbíny. Christof Mayer z rakouské společnosti Mayer & Mayer Handels zase informoval o přednostech metody řízení Six Sigma pro výrobu lepidel. /pj/