Effect of pre-bond moisture on the static and fatigue behaviour of bonded joints between CFRP laminates for structural repairs

Abstract

In recent years, the use of composite materials in the aeronautic, automotive, marine construction, etc. has increased significantly. Hence, there is an increasing need for repair technologies on primary structural components, as replacing a damaged component by a new one is not cost effective in many cases. The composite structures experience damage in service that comes from accidental impacts, mechanical stresses, environmental factors (moisture and temperature), etc. Thus, maintenance and repair is the concern of the end users as well as of the manufacturers. Suitable material systems and controlled curing conditions are essential to fabricate reliable repairs. In this work, the effect of pre-bond moisture is analyzed for co-bonded adhesive joints subjected to static and fatigue loads. Specimens with three levels of pre-bond moisture (0%, 0.33% and 1.25%) and two different adhesive films (F1, F2) have been used in the analysis

Durant els últims anys, la utilització de materials compòsits en la indústria aeronàutica, automoció, construcció marina, etc. ha tingut un gran creixement. Es per aquesta raó, que cada vegada té més importància el desenvolupament de mètodes per a la seva reparació, i especialment la definició mètodes de reparació en components que realitzen una funció estructural, doncs la substitució del component no és econòmicament viable en molts dels casos. És un fet conegut, que les estructures de material compòsit en condicions de servei pateixen danys provocats per impactes accidentals, tensions mecàniques, efectes ambientals (humitat i temperatura), etc. Per tant, el manteniment i la reparació d’aquestes estructures són considerats processos de vital importància per a l’usuari final i també per als fabricants. Una bona tria dels materials, així com un bon control dels processos de curat, tenen un gran efecte en l’obtenció de reparacions fiables. En aquest treball s’ha analitzat l’efecte la l’absorció de la humitat en el substrat abans del procés de curat en unions co-encolades sotmeses a càrregues estàtiques i de fatiga. L’anàlisi s’ha dut a terme amb provetes amb 3 nivells d’absorció d’humitat (0%, 0.33% y 1.25%) i dos tipus d’adhesius laminats (F1 i F2)