Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10972-3:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10972-3:2015 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 1268-3:2000, quy định về phương pháp chế tạo tấm thử bằng chất dẻo gia cường sợi bằng phương pháp đúc nén ướt. Đây là một phần quan trọng trong bộ tiêu chuẩn TCVN 10972, giúp đảm bảo tính đồng nhất, độ lặp lại và độ chính xác cao của các mẫu thử nghiệm composite trước khi tiến hành các phép thử cơ lý hóa.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Điều khoản này xác định rõ giới hạn, đối tượng và phạm vi áp dụng của phương pháp đúc nén ướt trong việc chế tạo tấm thử:

• Phương pháp này áp dụng cụ thể cho việc chế tạo các tấm thử từ chất dẻo gia cường sợi sử dụng hệ nhựa nhiệt rắn (như nhựa epoxy, polyester không no, phenolic, vinylester) kết hợp với các dạng vật liệu gia cường dạng sợi (như sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi aramid).
• Vật liệu gia cường có thể ở các dạng cấu trúc khác nhau bao gồm thảm sợi cắt ngắn (chopped strand mats), vải dệt (woven fabrics), thảm sợi liên tục (continuous mats) hoặc các dạng kết hợp nhiều lớp.
• Mục đích cốt lõi của quy trình là tạo ra các tấm thử phẳng có chất lượng bề mặt tốt, độ dày đồng đều, phân bố sợi đồng đều và tỷ lệ thể tích sợi tối ưu, phục vụ cho việc gia công thành các mẫu thử tiêu chuẩn để đánh giá cơ tính.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác và đồng bộ, việc viện dẫn các tiêu chuẩn liên quan là bắt buộc:

• TCVN 10972-1 (ISO 1268-1): Chất dẻo gia cường sợi - Phương pháp chế tạo tấm thử - Phần 1: Yêu cầu chung. Đây là tài liệu nền tảng chứa các hướng dẫn chung về chuẩn bị nguyên liệu, thiết bị, an toàn lao động và báo cáo thử nghiệm.
• Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa kỹ thuật nhằm thống nhất cách hiểu và thực hiện trong suốt quá trình chế tạo:

• Đúc nén ướt (Wet compression moulding): Là quy trình công nghệ trong đó chất gia cường dạng sợi khô được đặt vào trong khuôn hở, sau đó một lượng nhựa lỏng (đã trộn chất đóng rắn và các phụ gia cần thiết) được phân bố đều lên trên bề mặt sợi. Khuôn sau đó được đóng lại dưới áp lực nén của máy ép để nhựa thấm ướt hoàn toàn sợi và đóng rắn tạo hình.
• Tấm thử (Test plate): Tấm vật liệu composite phẳng được chế tạo theo các thông số kiểm soát nghiêm ngặt về kích thước, độ dày và tỷ lệ thành phần, từ đó các mẫu thử cụ thể sẽ được cắt ra để tiến hành các thử nghiệm cơ lý.

Điều 4: Nguyên tắc của phương pháp

Nguyên lý hoạt động của phương pháp đúc nén ướt được quy định chi tiết nhằm kiểm soát chất lượng tấm thử ở mức cao nhất:

• Quá trình tẩm thấm nhựa: Nhựa lỏng được đổ trực tiếp lên vật liệu gia cường đặt sẵn trong khuôn. Dưới lực ép nén của máy ép, nhựa được phân bổ đều khắp thể tích khuôn, len lỏi vào giữa các kẽ sợi để đẩy toàn bộ không khí ra ngoài, hạn chế tối đa độ rỗng (voids) trong sản phẩm composite hoàn thiện.
• Kiểm soát độ dày tấm thử: Độ dày của tấm thử được khống chế nghiêm ngặt bằng cách sử dụng các thanh cữ (spacers) có độ dày xác định đặt ở mép khuôn hoặc bằng cách kiểm soát chính xác thể tích và khối lượng của nguyên liệu nạp vào khuôn.
• Quá trình đóng rắn: Quá trình đóng rắn của nhựa có thể diễn ra ở nhiệt độ phòng hoặc ở nhiệt độ cao tùy thuộc vào hệ nhựa và chất xúc tác sử dụng. Áp suất nén phải được duy trì liên tục trong suốt chu kỳ đóng rắn để đảm bảo độ nén chặt và ngăn ngừa sự co ngót không đều của tấm composite.