Evaluation study of glass fiber reinforced polyester and kevlar reinforced polyester by taguchi method

• Published in: Ai-Khawarizmi engineering journal Vol. 8; no. 4; pp. 53 - 61
• Main Authors: Muhammad, Usamah Sultan, Abd al-Majid, Majid Hamid, Kazim, Ishraq Abd al-Razzaq
• Format: Journal Article
• Language: Arabic; English
• Published: Baghdad, Iraq University of Baghdad, al-Khwarizmi College of Engineering 2012; Al-Khwarizmi College of Engineering – University of Baghdad
• Subjects: Fiber reinforced composites; Fibrous composites; Glass fibers; Impact strength; Plastics; Polyesters; Reinforced plastics; Taguchi method; Tensile strength; الألياف الزجاجية; البلاستيك المقوى; البوليسترين; البوليمرات المرنة; المواد المركبة; ضبط الجودة
• ISSN: 1818-1171; 2312-0789

تم في ھذا البحث تحضیر مادتین متراكبتین مختلفتین من البولیمر المقوى بالألياف بواسطة طریقة التحضیر الیدوي و باستخدام ثلاثة متغیرات ھي (درجة حرارة المعالجة، حمل الكبس و الكسر الحجمي للألياف). تم تحضیر المواد المتراكبة من راتنج البولي استر كمادة أساس مقوى بألياف الزجاج كمجموعة أولى من العینات و ألياف الكفلر كمجموعة ثانیة من العینات و بكسور حجميه مختلفة لكل نوع من الألياف ھي (4 %، 8 %، 12 %). تم بعدھا إجراء اختباري مقاومة الشد و مقاومة الصدمة على العینات.
أن الھدف الأساسي من البحث ھو استخدام طریقة تاكوجي للتكھن بأفضل المتغیرات التي تعطي أفضل مقاومة شد و صدمة للمواد المتراكبة و من ثم تحضیر مواد متراكبة عند ھذه النتائج التجریبیة و التحلیلیة بان طریقة تاكوجي كانت ناجحة في التكھن و إيجاد المتغیرات التي تعطي أعلى الخواص و كذلك یمكنھا إيجاد المتغیر الأكثر تأثيرا على الخواص بغض النظر عن المادة المستخدمة.
أظهرت النتائج كذلك بأن الكسر الحجمي كان المتغیر الأكثر تأثيرا على مقاومة الشد و الصدمة. كذلك أن الفرق بین المادتین المحضرتین كان في قیم الخواص و أن المادة المتراكبة ذات ألياف الكفلر أعطت مقاومة شد و صدمة أعلى.
In the present investigation two different types of fiber reinforced polymer composites were prepared by hand lay-up method using three different parameters (curing temperature, pressing load and fiber volume fraction). These composites were prepared from the polyester resin as the matrix material reinforced with glass fibers as first group of samples and mat Kevlar fibers as the second group, both with different volume fractions (4 %, 8 %, and 12 %) of fibers. They were then tested by tensile strength and impact strength. The main objective in this study is to use Taguchi method for predicting the better parameters that give the better tensile and impact strength to the composites, and then preparing composites at these parameters and comparing them with the randomly used once. The experimental and analytical results showed that the Taguchi method was successful in optimizing the parameters that give the highest properties and it can find the most influential parameter regardless of the material used. Also it showed that the volume fraction was the most influential parameter on the tensile and impact strength. The difference between these composites was in the properties values and that the Kevlar composites have higher tensile and impact strength.