An Experimental Study on the process monitoring of resin transfer molded composite structures using fiber optic sensors

Abstract

Bu tez, reçine iletim tekniği ile üretilmiş cam fiber takviyeli polimer kompozitlerinFiber Bragg Izgara sensörleri, dağlanmış optik sensörler ve Fresnel optik sensörlerikullanılarak proses izleme tekniği üzerine odaklanmıştır.Bu doğrultuda reçine dolum prosesini ve fiber optik sensörlerin kompozit yapıya en-tegrasyonunu sağlayabilecek laboratuar boyutlarına uygun bir reçine transfer kalıplamaaparatı kurulmuştur. Fiber Bragg ızgara ve dağlanmış fiber optik sensörler RTMkalıbındaki cam takviyelerin arasına entegre edilmiş ve reçine enjeksiyonu esnasında akışönü gözetimi ve bu işlemi takiben kürleşme işlemi gözetiminde kullanılmıştır. Buna ekolarak reçine sisteminin kürleşme süreci Fresnel optik sensörleri ile de doğrulanmıştır. Kürgözetimi deneylerinden elde edilen veriler polimer ayrıştırma deneyleri sonuçları ile mu-kayese edilmiş ve sonuçlar arasında çok iyi bir uyum gözlenmiştir.

This thesis focuses on the research conducted on in situ process monitoring (cureand flow) of resin transfer molded glass fiber reinforced polymer composites using FiberBragg Grating (FBG), etched bare fiber optic sensors and Fresnel refractometers.In this direction, a laboratory scale resin transfer molding (RTM) apparatus wasused with the capability of visually monitoring the resin filling process as well as embed-ding fiber optic sensors. Both FBG and etched fiber sensors are embedded into glass fiberreinforcements in the RTM mold, and are used to monitor the flow front during the resininjection and subsequently the cure cycle. Moreover, the cure cycle of the resin systemutilized in this work is studied using an in-house developed Fresnel based refractometer.The data gathered from corresponding cure monitoring experiments have been comparedwith the results of polymer extraction experiments and excellent correlation between theresults was observed.