Microwave curing has become a trend in composite processing due to its efficiency in energy consumption compared to the traditional curing method. However, as commonly found in every composite processing, controlling the microwave curing process remains challenging. The most feasible control method is to build a numerical model. In this report, the numerical model was developed to simulate the microwave heating of cured and uncured glass/epoxy samples. The objective of cured sample simulation was to obtain the average electric field intensity generated in the composite, which was then used in the uncured sample simulation. Meanwhile, three methods of microwave heating to the uncured samples were suggested, i.e. heating with constant electric field intensity, heating with non-constant electric field intensity, and heating with concentrated electric field intensity. The simulation was further expanded by combining microwave heating with contact heating to improve the curing state on the corner section. The simulation showed a reasonable temperature evolution trend for all three microwave-heated methods of an uncured sample. However, they are all different from the experiment result. Meanwhile, a high temperature in the core layer was observed in all simulations with a gradual temperature decline toward the outer layer, as expected from a microwave heated object. Finally, a decent degree of cure was obtained by employing additional contact heating without involving microwaves. / Mikrovågsbaserad härdning har blivit en trend inom komposittillverkning på grund av dess energieffektivitet jämfört med den traditionella härdningsmetoden. Men precis som i all komposittillverkning är det fortfarande utmanande att kontrollera mikrovågshärdningsprocessen. Den mest genomförbara kontrollmetoden är att bygga en numerisk modell. I den här rapporten utvecklades en numerisk modell för att simulera mikrovågvärmning av härdat och ohärdat glas/epoxiprover. Målet med simuleringen av de härdade proven var att få fram den genomsnittliga intensiteten av det elektriska fältet som genereras i kompositen, vilket sedan användes i simuleringen av de ohärdade proven. Samtidigt föreslogs tre metoder för mikrovågshärdning av de ohärdade proven, nämligen uppvärmning med konstant intensitet av det elektriska fältet, uppvärmning med varierande intensitet av det elektriska fältet och uppvärmning med koncentrerad intensitet av det elektriska fältet. Simuleringen utökades sedan genom att kombinera mikrovågshärdning med kontaktuppvärmning för att förbättra härdningsgraden i hörnsektionen. Simuleringen visade en rimlig temperaturutveckling för alla tre metoder för mikrovågsuppvärmda ohärdade prov. Dock skiljer de sig alla från experimentresultatet. Samtidigt observerades en hög temperatur i kärnskiktet i alla simuleringar med gradvis temperatursänkning mot ytterlagret, vilket förväntas hos ett mikrovågsuppvärmt objekt. Slutligen uppnåddes en acceptabel härdningsgrad genom mot sluret addera kontaktuppvärmning utan mikrovågor.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-340467 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Sanjaya, Arief Budi |
| Publisher | KTH, Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:290 |
Page generated in 0.0024 seconds