13
A model for a thermoplastic pultrusion process using commingled yarns Dae-Hwan Kim a , Woo Il Lee a, *, Klaus Friedrich b a Turbo and Power Machinary Research Center, Department of Mechanical Engineering, Seoul National University, Seoul 151-742, South Korea b Institute for Composite Materials, University of Kaiserslautern, 67663 Kaiserslautern, Germany Received 12 November 1999; received in revised form 11 August 2000; accepted 14 November 2000 Abstract A pultrusion process using thermoplastic commingled yarns as raw material has been studied. In such a process, the degree of impregnation is one of the most important parameters aecting the mechanical properties of the ®nal product. The degree of impregnation was estimated by dual-scale porous media ¯ow models, including microscopic impregnating ¯ow and macroscopic resin ¯ow. Dimensionless parameters were adopted to describe the microscopic ¯ow impregnating the ®ber agglomeration. They were found to be useful in estimating the state of impregnation of thermoplastic composite with dierent types of raw materials. In order to verify the validity of the model, experiments were performed. A laboratory-scale pultrusion apparatus was designed and built and glass-®ber/polypropylene thermoplastic composites were fabricated with the apparatus. The degree of impregnation of the ®nal product was measured by microscopic observations of the cross-section. The agreement between the experimental data and prediction by the model was found to be satisfactory. # 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. Keywords: Pultrusion; Thermoplastic; Commingled yarn; Degree of impregnation; Fiber agglomeration 1. Introduction Pultrusion is a continuous process for manufacturing composite materials into constant cross-sectional pro- ®les. Thermosetting resins are preferred over thermo- plastic resins as matrices primarily due to ease of impregnation. However, a pultrusion process which uses thermoplastic matrices is becoming increasingly popular with recent developments of intermediate material forms to facilitate impregnation, such as com- mingled yarns, powder-impregnated bundles [1]. A schematic of typical thermoplastic pultrusion pro- cess is shown in Fig. 1. First, prepreg or intermediate form of material fed from spools enter the forming die. A pre-heating chamber can also be included in front of the heating die. The forming die is divided into two parts, a heating die and a cooling die. Passing through the heating die, melted thermoplastic resin impregnates the reinforcements. Subsequently in the cooling die, resin-impregnated ®bers are solidi®ed and formed into the cross-sectional shape. In the early stages of thermoplastic pultrusion, most work was focused on pultrusion with prepreg tapes [2±4] since it does not require impregnation during proces- sing. Recently, pultrusion with other forms of raw material has been widely studied [5±7]. Bernet et al. [8] proposed an impregnation model for consolidation of commingled yarn. However, no quantitative model is available to estimate the degree of impregnation of pul- truded products. Commingled yarn is one of the most popular intermediate forms of material since its ¯ex- ibility and drapability enable fabrication of complex parts. In addition, it is more cost-eective than pre- pregs. When using commingled yarns, however, the impregnation of ®ber with resin must be accomplished during processing. The voids due to incomplete impreg- nation can be one of the most important causes of deterioration of mechanical properties in the ®nished product [9] (see Fig. 2). Therefore, when using the commingled yarns as raw material, the degree of impregnation is one of the most important parameters to be considered. 0266-3538/01/$ - see front matter # 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII: S0266-3538(00)00234-7 Composites Science and Technology 61 (2001) 1065±1077 www.elsevier.com/locate/compscitech * Corresponding author. Tel.: +82-2-880-7116; fax: +82-2-883- 0179. E-mail address: [email protected] (W.I. Lee).

A model for a thermoplastic pultrusion process using commingled yarns

Embed Size (px)

Citation preview

� ����� ��� ������� �� ����� ��� ����� � ������������� ���

������ ��� � ��� �� ��� ��� ��� ��������� �

����� ��� ��� �� ������ ������ � ������� ���������� �� �� ���� �� ������������ ����� �������� ��� ������� ����� !"!#$%&� ����� '�����(�������� ��� ��������� ���������� ��� ������ �� '�������������� )$))* '�������������� +������

����!�� "# $�!����� "%%%& �����!�� �� ��!� �� ���� "" ���� #'''& ������ "( $�!����� #'''

��������

� ����� ��� ����� � ��� ������� �� ���������� ��� �� ����� � ���� �����) �� ��� ����� � �� ������ ������������ � ��� �� �� �� ������ ������ *����� �� �������� �������� �� �� +�� ������) ,�� ������ ��

���������� � � ���� �� ���� ��� ����� ���� -�� ����� � ��������� ����� ����� ���������� -�� �� ���� ������� �� -��) ����� ����� ������ ���� ����� � �� ����� �� ����� ����� -�� ���������� �� +��� ����������) ,������� ����� � �� � ���� �� � ����� �� � �� ���������� �� ������� �� ����� �� ��� ��*���� ��� �� �� ����� ) ������� � !����� �� !����� �� �� ������ �.������� ���� ���������) � �������� ��� ����� ��� ���� � �� ����� ��

���� �� �� �+���/������������� ������� �� ����� �� ���� ������� ��� �� ���� ) ,�� ������ �� ���������� �� ��+�� ������ � �� ���� �� ����� ����� �� ��!��� �� �� ��� � �����) ,�� ������� ������ �� �.�������� � ����������� �� �� ����� � ����� � �� � �����)� #''" 0� �!��� 1������ ��) ��� ���� �� ��!��)

'������, 2���� ���& ,������� ��& 3��������� ���& ������ �� ����������& ����� ����������

� ���� ������

2���� ��� � �������� ����� ��� ��������������� �� ����� ��� ��� � ��� � ������ ����+�� ) ,����� ���� �� �� �� ��������� �!�� �������� �� �� �� ����� �������� ��� � � � ������������) ����!��� ����� ��� ����� ������ � ������� �� ����� � �������� ����� ����������� ��� ����� ��!������� �� �������������� ���� � ������ ����������� ��� ����������� ��� � ���������������� ������ 4"5)� ������ �� ����� ������� �� ����� ��� ����

�� � ���� �� ���) ") ��� � ������� �� ������������� �� ����� ��� ���� ���� ���� �� ������� ���)� ��������� ������ �� � � �� �������� �� ���� ���� ����� ���) ,�� ������� ��� � ��!���� ��� ���� � ����� ��� �� ������� ���) 2 ��� �������� ����� ���� ����� ������� �� �� �� ��������

�� ������������ ) 1�� �6����� �� �� ������� ������ ������������ +��� �� �����+�� �� ������ ����� ��� � ������ ���)�� �� ���� �� �� ������� �� ����� ���� ��

���7 � ���� �� �� ����� ��� ��� ������� �� 4#8(5 ���� � ��� �� ��6���� ���������� ������ ����� � ���) ������� ����� ��� ��� ���� ���� �� ������� � ���� ������ ����� 498:5) ;���� � �) 4<5����� �� � ���������� ����� ��� ��� ������� ������������ ���) ����!��� �� 6����!� ����� � !����� � � ��� �� ������ �� ���������� �� ��������� ������ ) 3��������� ��� � ��� �� �� �� ������ ��������� ���� �� ����� ���� � -�.������� �� �������� ����� �������� �� ������.�� ) �� ������� � � ���� �� ��*���!� �� �������� ) ���� � ��� ���������� ��� � ����!��� ������������ �� +��� ��� �� �� �� �� ������� ��������� ����� ���) ,�� !��� ��� � ��������� ����������� �� �� ��� �� �� �� ������ �� � ������������ �� �������� �������� �� �� +�� ��������� 4%5 = �� ���) #>) ,��������� ���� � ��� ������������ ��� �� ������ �� ������ ������������ � ��� �� �� �� ������ ������ � �� ��� ������)

'#??�@9@</'"/A � �� ���� ��� � #''" 0� �!��� 1������ ��) ��� ���� �� ��!��)

2� � B 1'#??�@9@<='' >''#@(�:

3���� �� 1������ �� ,��������� ?" =#''"> "'?98"'::

���)�� �!���)���/����/���� �����

� 3���� ������� ����) ,��)B C<#�#�<<'�:""?& �.B C<#�#�<<@�

'":%)

�#���� �������, �����D ��)�)7� =�)�) ���>)

�� �� ���� ������� �� ����� ��� ����� � ����� � ��� ���������� ��� ) 1�!��� ������ *����� ������ �� ���������� ���� �����+��) ; ������ �� � ������ � ����� � ����� �� � �������� ������ �� ���������� �� ������� �� ����� �������� � ��� ���������� ��� ) � ������� ���������� �� ����� ��� ������ � ���� �� �� /������������� =�� /22> ����� �� ��� ���� �������� � ��� ���������� ��� ��� ��*���� ����� !������ ) ;� �������� �.�������� � ��� ����������� ���� �� ������ �� !����� �� �� ����� � !���+��)

� �� ��

�� ���������� ��� � ���. +��� �� ��.�� �������������� +��� ) ,�� ���. +��� � ����!��� �� ���������� �� ��� �� ���� �� ����������� +��� � ������� +��� ���������� ) � �� �� ��� ���� ��������������� �� �� ��� � ����� =���) @> �� ���� /������������� ���������� ���� �� ���. +��� =�������������� 22> �� �� ������������ =�� +��� > �� ���������)

,�� ���������� ��� �� ������ ������ ��������� ������ �� ������� ��� ��� � ����=���) (>) �� �� �������� ������� ���������� ��� �� ����� �� �� ����� � ����� �� ��� ��� ������������� �� �� �� �� �� �� ����� ���) ,�������� ���� �� �� ����� �� ���!�� �� � �� ������ ���� ������� � ���� �� �� ����� ����� 4@5) ,�� ����������������� ������ ���� �� ����� ���) � �� ������ ��� � ����� �� �� ������ ������ �� ��� � ������� �� � ����� ���� �.�� �!� ������� �� �� ��-�� ��7���) ;�7��� �� �� -�� ������ �� ����� ��� �� ��� �� ��� �� �� �� � �� �� �� ��������� �� +��� ���������� ) ,�� ������� ��� � � +�� �� ������ �� ���������� �� �������������� ��� ��*���� 7��� �� ���������� ��� ����� �������� ��!�� ����� ��� �������� ��� ����� ��� �������� �� ������� ����) 1���� ���� �� � �E������ ���� �� �� �� �������� �������� �� �� �� ���������� 7� ���� �� ��� �.������ �� ����� �� �������� � ����� ���� ��

���) ") 2���� ��� ���� ��� ������� �� ����� �� )

���) #) F������������ �� ��� � ����� �� �������� ����� ��

������) ��7 �� � ����� !��� ��� � ���� �� �� ����������)

���) @) => F������������ �� �� ��� � ����� �� ����������

��� ) =�> 1�����+���� �� �� ��� � ����� �� �� ���������� ���

� ��� �� ���������� )

"'?? �-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$

�� �������� �� �� ����� �� � ���� � �� �������� �� ��� �� ����� ���) �� �� ����� ��� � ��� ��������� ���� � !��� ����� �� �������� !����� ����� �� ��� ������)�� ����� � ���� ����� ����� �� ���������� ����

�� � ��!������� �� �� �� �� ��� ��� �� ��� �� ������ ��� �� �� ���G�� +� ) ���������� �� ��� ���������� ���� �� � ���� �� �� ��� ��� �� ��� �����) ,��������� �� ����� ��� � �� �� �������� ������� �� ���� ����� �� �� -�� �������� �� ������� ����� ���������� ��������) ,�� ���� ������� �� -�� �������� ��� ��� �� ���� ����� .��-�� ���� �� ��� �� ����������� +��� ����������� ) ,�� ����� ����� ���������� ��������� �� ������ ���� ������ �� ���������� �� �� -�������� �� +��� ���������� )�� �� ���� ��� ���������� � ���� � ��

������� �� ������� �� �G� ��� �� �������� �� �������) ,�� ����� �� �� �.����� � ���� ������� ��� �������� ��� �� ����� �G� ���������� 4<5)��� �� �����+�� ������� �� ���������� � 7�� ��������� ���� ��� �� ����������� +��� ����� �� �� ����� ������ �� �� 22 �� �� +��� ������) ,�� ����� ��� � ������ �� �� �� ������������� � ����� �� �� �!��� ���������� ) � � �.������� ���� �� �� �� ��� ��� � ��������� ������ ���� ����� �� �� -�� ��������� �� ����� ��������������� -�� �� �� � ���� �� �� ����� ��������������� �������� �� �� ������ �� ����������� �� !��� ����� �� �� +�� ������ �� �� �!�����) �� �� ������ �� ����� ����� ���������� �������� � ��� ���� +� �������� �� �� ����� ����� �� �� -�� ��������)

&-!- �� ��� ��� ������������ ���#�����

H��� ��� ��� � ������� �� ����� �� �� ������������ +��� ���������� � � �������� �� ������������ +��� ) ���� �� �� �� �������� � �� +������������� �� �� ���� ����� ���� ���� �� �� -�� �� �� �� ������ �� �� ����I ��) ,������� ������� �� �� �� �.���� ��������������!���) ����!��� ���� �� ��� �� �� �� -�� � ���� �� -�� �� ���� �� ���� � �� $������4"'5) ,�� ����I �� ��� $������ -�� �� ���.��� �� 4""5

�� � �"� � ���� � �� � � � ������� � � �'�����

��

�����

����� �� � �� ����I !������� � � ��� ��� �� ������ �� ���� ��������) �� �� �� �� �� ����!������ �� �� �� �� �� �� +���� �� ����!��� = �����) 9>) ,�� ����� ����� ����������� ���� � ��������� ���� �� �� +��� +���� �� � +��� !����� ������ � � �� ��� � '��� ����� � ����� � �� � ���� +��� ������� ��� �� ��G��� ��� � ����G���83��� �6���� 4"#5) � �� �� ��G���83���� �6����� �������� ������ ��� ������ �� ����������� �� �� � � �� '��� �� �� ����� ����������� ���� 4""5)

������� � � �'���� � �#� ��� � �'���� ���

����� �� ������� � � ��!�� �� ����� �������������� ���) F ��� ��!��� ��� �� �� �� �� ��+��� �� �� �.��� �� ������

�� � ��

���"� � � � "

���"� � ����� � � ' ���

� ��� ��

�� � � "

��� ���� � � ' ���

���) () ���� ���� �� ��� ��� �� �� -�� �� ����������

������ � �� �� ����� ���) ���) 9) ���� ���� �� ��� ���� �� ����� ����� -��)

�-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$ "'?:

����� � � ���) 1�� ���� � �� � ����� �� �� �� ���� +���� �� ����!���) ,�� ������� �� ����� ��������� ��� ��!� �6���� ��

� � ����� �� � �����

� �� � � �� ����

� � ' � '� �� � �����

�� � � �� ����

�� � �� � �' �� � � ' ���

����� �' � �� ����� �G� �� +��� ���������� ������ ����� �� �� ������ ��� ���) ' � �� ��� ��� ���� �� �� �� ��� ���� �� �� +��� ����������) �� ���� � ������ �� �� ���������� �� ��� ' ���� ������������ �� �� �� ������ ��� ��� �� �� ����������� �� 4<5) �� ����� ���� �� +��� �� �������!��� ���� ������ �� �� �� �� � ��� ���� �������� ������ �� +��� ) ,��������� ' �� �� ���� � ����� �� ������) �� �� ������ �������� +��� �� ����� � ����!��� �� �� �� �� ��������� � +��� �������� �� ' ������ ������ �� ���� ������ ��� ���),�� ��!������ �6���� �� �� ����� �� ��

������� �������� 406 ) =">8=?>5 �� �� ���������� �����G�� ������ )J�!������ �6���� 406 ) =">� =@> �� =(>5B

�"� � ����� � ��� � � �4�4����'���� � � ���

������

����"� � � � "

���

����"� � ������� � � ' ���

��� � � "

���

���� ������ � � ' ���

;������ �� ����� �������� 406 ) =9> �� =?>5B

�� � "� ��� ��������

�� �� � ��� �����

�� � '� ��� ��������

�� �� � ��� �����

��� � ��� � " �� �� � ' ����

$�������� �����G�� !����� �� �� ��!� �6���� ��

�� � �

����� �� � �

�'� �� � �

� ���

��� �� ����

�'� ��� �

� ����

�'

����

���� � �� ������ ��� ��� �� ���� �� ��!�� �� ������ ����� �� �� -�� �������� �� ������ �� �� ���������� �����) 2����� 4� �� 4� �� ��+���

4� � ����� ���

4� � �#��#'

����

����� � �� � �� �� ���������� ��� ����� � �������� � �� �� ��� �� ��� ��� ��������) 4� �� 4�

�� ��������� ���� ��� � ����� ��� ����� ����������� �� ��������� � �� ����������� +��� ��� ����!���) $�������� �����G��� ������ ��� ������ ����� �� �� -�� � ��!����� �� �� ������ 4�

�� 4�)�� ����� � ��!� �� ��!������ �6���� 406 ) =:>8

=%>5� �� +��� !����� ������ � �� �� ��!�� ������� �� �� �� ����) H��� �� ��� ��� � ���������� +��� ���������� +� ����� � �����) ����!��� �� ���������� ������� � �� +��� �� �� ���������� ������ =�� � � � ��� �� ���) 9> � � �� ��� ������) � � ���� � �� �� ������� �� �� +���� ����� ������� ����� �� ��������� ������ ���� +��� !����� ������ !��� ������� ��� �� �������� ���������� ��� �

� ���� � �� � "�� �� ��� �� �

�� � ��� �

��� � �����'� �

�� ' � ������� �

��� ����

����� �� �� �� �� �� ����� �� +�� +��� !����������� ����� �� ����������� �� ����!���) ,�������� �� ����������� � ��� �� �� ��+��� �� ��������� �� ������ �� ��������� +��� � �� �������� �� +��� ) � �� ����������� +��� �� ����� �� ��������� �� ��� �� �� �� �� ���

� �� � ��� ������ � ���������� � ����

��� � ��! ������ � � ����

� "� �#��#'

� "� ��#� ����

,�� �������� ���� �� �� �� !�� � ����� ��������������� 406) =#>5 ����� �� ��������� �� ����� �������� �� ��������) �� �� ���� �� ��G���83���� �6���� � ����� ��� �� !�� � ���������������

���� � �#� ��� � �'���� � �#�"

('���

�"� � �@ #�

����

F ��� ��!��� �� ����� +��� ����� ��6���� �

�� �#� � � ��#� � �#�� � �� �

#' �����

"'?< �-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$

��

�� ��#� � � ���#� � ��#� � � �� �����

1������ � 06 )=:>8=":> ��!� �� ������ �� �� �� ������ ��� ������� �� ��� ��� ��!�� ����� ��� ��������� �� ������� �� +��� ����������) ,������������� �� ������ �� �� �� �� ����� ��� � 7���� ������� �� ���� �� ������ �� ���������� �� ���!����) � � ���� � ��� �� ����� �� ������ ������������ �� ������� �� 4� 4� �� �� ��� ����06) =:>)

&-&- �� ��� ��� ����� 5� ���#�����

� �� +��� ������ � �� ����� ���� ��� � ������� �� ������ ����� �� �� �.�� �!� �� �� � � -�� ��7��� = �� ���) ?>) ,�� ��7����� �� -�� ������ ��� ��� �� �� �� �� ����� �� � �� �� ���������� ��� �� +��� ����������) F���� ����� �� �� -�� �������� ���!��� �� ��� ������� �� ��� .� ��� ��!�� ��� ������� �� ����� �������� )F ��� ��!��� �� �� ����� �� �� �� ��� ����

��� !����� = �� ���) ?> �� �� �.��� ��

�6���"�6�7�6� � 7��"�6�8�

� �� 9� �� � ' ����

����� 8� � �� ������� ���� �� ���" � �� !������ ����7��� -��) 7 6� � �� 7��" 6� � ����� �� �� ��� � ������ �� �� �� ��� �� �� �� �������� �� ������ ����� �� �� -�� 6� �� ����!���) � 7��" 6� � � �� ��*������ ������ �� �� ��� � ������ �� ���� �� �������� �� �� +��� ���������� �

7��"�6� � 7�6� � ����6�#�#�!! ����

����� �#�!! ����� �� �� ������ �� ��� ���� =���������� > �� �� ��� � ������ �� �� �� ����� ��=6> � �� ���� �� +��� ����������) 9

� �� � ��

�� !����� �� �� ���������� -�� ��� ��� �������� �� +��� ���������� �� �� �� �.��� ��

9� �� � 8�

�6� ���6�# � ���6�#� �

�#�!!

� � ����

,�� ������� �������� ��� 06) ="<> �

���" � ' �� 6 � :� ����

,�� ��7��� �� �� -�� �� �� �� ������ �� ������I �� �� �� ����=6> �� �� �.��� �� B

���"�6� � �$�"�6��

������6��6

����

����� �$�" � �� .�� ���������� �� �� ��� �� +������������� �� ���� � �� ��� ��� ������� �� ����7��� �� �� -��) ,�� ��G���83��� �6������ �� ����� � � ��� �� .�� ����������

�$�"�6� � ���6�#('$�"

7��"�6�7�6�

� @

"� 7��"�6�7�6�

� #

� �#� ���'$�"�7� ����#�!!� ��������� '$�" � �� ��G��� ��� � �� ���� ����� -��) �������� 06 ) ="<>8=##>� �� �!� �� ���������

�6���� ��� ��� ���

�67�6� �$�"�6�

������6��6

� 8�

� � 8�����6�#�#�!!

�� '

����

;� ��������� 06 ) =#"> �� =##>� �� ������� ��������� ��� �� ��!� �6���� �� �� �����

���� � ' �� 6 � ' �����

��

������6

� ' �� 6 � :� �����

����� :� � �� ����� �� �� ����� ������ �� �� ���)���� � ��� �� �������� ������� !����� �� ���������� �� �� �� !����� �� !� �� �� �� ����� ����� ������ �� �� ����� ��� � �� � ����),��������� � � ���� � �� !� �� �� ��� ��!�� ���� �� 6 ��������) K ��� �� ��+����� �� 4�

�� �� ���!��� ����� 4 �� 06) ="#>5� �� ��� ��� !������ �������6 �� �� �.��� �� �� ��� �� 4�

������6

� �8�

:#�

�6�4�

6�

� �������) ?) ���� ���� �� ������ !����� �� � -�.� ��� ��� ������

���� ���� ����� .�� -�� �����)

�-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$ "'?%

����� 6� � 6�:�) ,�� ������ ���� 8� � �� � 6� � � ���� �� ��!� ����!���) ,��������� 06) =#(> �� ���������

�6�7'7

� �#':#�

��#� ���

�6�4�

6�

� � "

� � �#'�

�#� �#�!!

�� '

��������� 7� � 7 6� ��7' �� 7' � �� ��� � ������ ���� �� ��� �� ������ 6 � '� �) ,�� ������� ��������� ��

4� � ' �� 6� � ' �����

��

�4�

�6�� ' �� 6� � " �����

,�� ��� � 7' �� :� ����� �� �� ��� ��������� �' �� �#�!! �� ����� �� ��������� � �� ��

+��� ����������) � � ���� � �� ����� ����� ������ 4� � ���������� �� �� ������� ���� ���� �� �� !� �� ��) �� ���� ���� � �� ������ ������������ �� �� +�� ������ � �� �������� ������ ������� ���� �� �� �� �� !� �� �� �� ���� ��������� ���� �� �������� �� �� ��� �� �� +�������������)

&-*- �������� ��� �����

1������ � 06 ) =">8=?> �� =#(> ��!� �� ������ ������������� � ��� �� �� �� �� ��� ���� ����� �����*���� �������� �� ��� �� ����� ��� �������� )��� � 06) =#(> � ������� �� ����� � ���� �������� ��� ��� � �� ��� ����� ����) 0����I �����4"@5 � �������� ������ �������) 1���� ����� �� �� ������� �������� �� 06) =#(> �� �� ���� ���� ��� ������� 6 � '� �� !��� �� �� �� ����� �� ��� � ���� �������� +� �� ����� ������� 06) =#(>) ���� ��������� �� !��� �������� ��� ��� 6 � �6� ���� �6� �� ����� �� ������)

���) :) 3������� ��������� ��� ������ �� ����������)

"':' �-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$

��� ���� �6� � 7����� �� �6� � �� �� �6� � ���� ����������� ��!��� 06 ) =">8=@>) 0����I ����� � ��� � ��)���� �� ������ �� �� �� �� ����� �� ������ ������������ �� �� !����� �� ���� ����� ����������� ����� ������ �� �!���� 406 ) =":> �� =#@>��� ����!���5) ���� �� ����� ����� ���������� ���� � 6 � �6� 6 � �!���� �� �6 �� �� �� ���������� � ������) ���� 6 ������ �� ��� �� ��� :���� ���� !��� �� +��� ���������� �G� ������� �� :�� �� � ������� ��� �� ����� ������� !���)���!� ��������� ���� ������ ���� ���!������� � ������) 3��!������� � 7�� � �� ����!�� ���%&'� �:�� � �()�� �:���� ����()�� �:�� � "'�9) ,�� -�� ����� �� � ������ ��������� � ���� ��� �� ���) :)L��� �� �� ������ ��6����� ��� �� ���������� �� �� �� ,��� ")

� ������������

�� ����� � !����� �� !����� �� �� ������ �.�������� ���� ���������) ,�� 7��� �� �� +���/�������������� ���������� ��� ��� �� ��*���� ������ �� ����������� ���� � �� �� �� �.������� ) ,������������ ��� ��� � �� �� ?' �� :9 �)M �� +���=,����.� 22?' �� 22:9 ��� �� L����. ����������>� �� ����!���) ,�� ����� ���������� �G� ���� +���� �'� �� �� ��������� �� ������� �������� �� �� +��� �� �� ���������� ) ,�� !����� !��� � 7�� �� ���������� �G�) J��������� �������� �� �� ���������� ��� �� �� �� ��,��� #),�� !� �� �� �� ������������� � �� ���� ��

������� !� ������ ��� ��*���� �������� �� ��� �� ) F� ���� � �� ���� �� ���) <) � ���� ���� �� !� �� �� �� �� ���� $������ ��� ��� �� ����� �� "' �" ) ,��������� �� �� �� !� �� ��

�� �� ���� � �� ���������� �� �� ��� �� ���� � ������� �� �������� ���� 4"(5)

� � ��*� �"��� � ����

,�� ��� � ��� �� ��!� �6���� ��� 22 �� ��� �� �� �� ��� �� �� �� �� ,��� @)

*-!- (����������� �;���������

���������� �.������� ���� ��������� � !������� !����� �� �� ����� ����� -�� ��������) ��� � <' ��� �� ���� ������ ���������� ��� ���� ����� �� ����� ��� ���� =�!�� �G�B @'�<' ��>) � ������������ � ������ �� ���� ����� �� ������ �!�� �� ����� � ������ �� �������� �� �� �������) ,�� ���� � ��� �� �� � ����� �� ���!�� � � ��� ������ =N���7 "(<9> �6������ ��� �� ������) ,�� ���� �������� � ������� ��� � �������� � ��� �� �� ������) ���� ��22 �� �� � ��������� ������ �� ���� ����� � ��� �� ��� � ��� ���) ���� ���� ����+�� ���� ��� ��� �� ��� ��� � ���� �� �� �� ���� ����� � ������ ���� ������) ���� �� ���")9�: �� ��� � ����� ���� 7�� ��*���� ������� ���� �� ������� �� ���� �� ��!�� �� � ������ ����� ���� � �!��� �� ������ �� ����������= �� ���) %>) ,�� � ��������� ���� ������ ��� ��*����� ����� ��� �������� ��� ��� ���� ���������� �� ��� �� ��� ��� ��������) ,�� ����� ����������� ���� #''� #"' �� ##'�3) ,�� ��������� ��� ���� ')'#9� ')'9� ')# �� ')9 F2 �� ���

,��� "

2����� �� ��� � ��� �� ��������

����� +��� !����� ������� �� 406) ="(>5 '):?

���� +��� !����� ������� �� 406) ="(>5 ')?<

F���� ����� ��G��� ��� �� '��� 406) ="9>5 "#)'

F��� ����� ��G��� ��� �� '$�" 406) =#@>5 ")#

,��� #

J�������� �������� �� �� /22 ���������� ���

22?' 22:9

J� �)M ?' :9

J� !��)M @9 9'

,�. �� ������ "<:' "9"'

��� �� �� +��� ����������� �' =��> ""? #@'

��� �� �� +��� +����� �� =��> % %

���) <) F� ���� !� �� ��� �� ������������� ������� �� ���

�� ��� ��*���� �������� )

,��� @

L��� �� ��� � ��� !� �� �� ����� �� 22 �� �� 406) =#%>5

� =2 > ')9?(

�"=�> @@"9

�-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$ "':"

��� ���) ,�� �� ���������� ��� � !���� ����9' � ?'' ),�� ������ �� ���������� � ��+��� �� ����

��� �� �� ������ �� ��������� +��� � �� �������� �� +��� ) ����!��� ����� ������� �� �� ������������ +��� � 6��� ��� ��� �����) �� �� ����� ������� ������� ����� � ����� = �� ���) "'>)��� � �� +��� !����� ������ ����� �� ������������ ������� �� � � ��������� ���� ����� ��������� �� �� ����) ,�� ����� ����� ���� �� ������������ ������ ���� ������ � ��� ����� ������ �!��� ���� �� ���� �.���� ���� ��������) ,�� !��� �� �� �� �� ���� �� ���� � ����� �� ������� �� ������ �� �� +��� �� ����) ,�� !����� !��� �� �� � '):?),�� �� �� �� �� ����������� !��� � 7�� �+� �

�� ���� �� ������� �� ��.�� �� �� �������������7 ������ ������ �� ����� ��� � ����� �� �� �������) ,�� �� ������ �� ����������� +��� �� ��� �� ���������

, ��! ������ � �� ���������� � ���� �7�� �+

"� �� ��

��#�����

L��� �� �� ������ �� ���������� �� ���� ���������� ������� ����� ���� ������� ��� �� !��� ������ �� ����� ������� �� +��� ��� �� ��*����

������� ) ,�� ������� ����� �!� ��� ������� ����� �� �� ������ �� ���������� ���� �������� ��� �� ����� ������� �����) ,�� ����� ���� ������� ����� ���� @)< �� #)9M� �� ����!���)

*-&- ������������ ���������� �;���������

� ������� ��� ������� �� ����� ��� ����� � ��� ����� �� �� +���/������������� ������ �� ��� ���� ������� = �� ���) "">) ,������� ������� ��� ���� ��� � �� �� ��!��� ����� ����� ������ �������� ������� ������� ��� �� ������),�� ?'' �� ���� �������� ������ � ���� � ��� �� �� ������) �� ����� � ������� �� �*�� �� ������ ��� �������� �� �� ������ �� ���������������� �� �� �������� �� �.� �� �� �������������� � ��������� "<9 9�3),�� ������� ��� � ����� �� �� ����� ��� ��

������� ���) ,�� �!�� �� �� ����� ��� ��� � �� �� <'�� ���� ����� ������ �������� �� #9 �� ���� ��������� ��� � ��� � �����) ,�� ������� ��� �� ��� � ��� � ����� �� � 9' �� ����) �������� ��� �� ��*���� ��� ��� ���� � �� �� ���.������� ) ��� �� �� ������ �� �� �� �������� ���� ��*���� =#' ���"? �� �� "' ���"? ��>����� �� �� �� ��� �� ��� ="' ���( �� 6 � :�> � �� ��) ,�� ����� ��� �� �� �!�� �� ������ � ���� �� ���) "#) ,�� ������� ��� � �������������� � ����� ���) 3������ � ���� �� �� �������� ���� � ��� ���) ,��� �� �� ������ �� ������� �� ������� ��� � ���!���� ��� �� �����) ,�� ������ �������� � ������� ��� � !��� ��

���) %) 0.�������� ��������� ��� !���+���� �� ����� �����

���������� �����) ���) "') 2�������� ��� �!����� �� ������ �� ����������)

"':# �-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$

� ��� 2�� ��������� �� ���� �� ����� �������),�� ����� �� ��� ��� � ������ ���� � ���������� ��� �� �� �����+�� �� �� � �� ��� ���) 2�� ����� ����� ���� ������ �� �� ����� ����� ������ ���� ��*���� ������ =6 � 9� ('� :9 ��> ������� �� �� �� ��� ���)0.������� ���� ��������� ��� ��*���� �������

���� � ����� ��� �������� � ����� ��� �������� �� ��� �� ���������� ��� ) ,�� ����� ��� ��������� � �� �� �� �.������� �� �� �� �� ,��� () ,��

������� ���� 7�� ���� ��� �� �� ������������ �� ��� ��� �� �� ����� ��� �������� ),�� ������ �� ���������� � �� ���� ���� �������������� �� �� ������� )

� ������� �� ���������

%-!- �� ��� ��� ������������ 5�

,�� �� ���� ������ �� ���������� ��� ��*�������������� ��� �� ������ ��� ��� �� �������� �� ��������� �����G�� ��� 44�� 06) ="#>5 �����) "@) 1���� �� �� ��� � �� ������� ���� �� �� !��� �� �� ������ 4�� �� �*�� �� 4�

� �� ��� ������) � �� �� ��� ���� �� +������.�������� � ��� � ������ ���!� �� �� ������������ �� �� ������ �� ���������� �� 4� � ����� ���)�� ����� � ���+�� �� !����� �� �� ����� �������

�.�������� � �� �� ��� ���� � �������� ���7 �� ����� ��� ��������� ���� ������� ) ��� � �) 4"95 ��������� ���� �� �.�������

���) "") 1������ �� �� ������� �� ����� ��� ���� � �� ��

�� ���)

���) "#) 3!�� ������� �� �� ������� ��� � �� �� ������� ��

����� ��� �.�������)

���) "@) L����� �� ������ �� ���������� ��� �� ��� � ������

����� ������� 4� ��� ��*���� ����� ��� �������� ) 0.�����

���� � ������ �� �� ���)

,��� (

3������� ��� ����� ��� �.�������

��� ���

7' �"' ���"? �� 7' �#' ���"? ������������ ���

22?' �'O""? �� �� � � #@'�38�O"'� #'� @' ��/��� �� !�����

������ �� +�� ������ ��� � (9-

�� � � #@'�38� � "'� #'� @' ��/��� �� !����������� �� +�� ������� ��� � (9-

22:9 �' � #@' �� �� � � #"9� #@'� #(9�38� � "'� #'� @' ��/��� �� !����������� �� +�� ������� ��� � 9'-

�� � � #"9� #@'� #(9�38�"'� #'� @' ��/��� �� !����������� �� +�� ������� ��� � 9'-

F���� �� �� �������� �� ��� ������B "<9 9�3

�-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$ "':@

��� !���� �G� �� ������ +��� ������ �� 200��� ��) 1�� �� ��� 4"?5 � � �������� ����� �.�������� ��� �� �� �����) ,��� �� ���� ������ ������������ �� ��� ������� ��� �� ��� � !���� ���������� �G� � ������ ��� ��� � �� ����������

��� � ����� ��� �������� �� ����� � �� ) �����) "(� �� ������ �� ���������� � �� � ����� ������� �� 4� 4�) ,�� �.�������� � �� ���������� �� ������� �� �� ���� �� ����� ��������������� ��������) �������� ������ ���.������� � �� �� ��������� �� �� ����� ��� � �� � �����) � � ���� � � �� �� ������� ���� �� �� ������� �� 4� 4� �!�� ��� ��������� ����� � ��) � � �� ���+���� � �� � �� ���������� �� �� �������G�� �� �� �������� � 4� �� 4� ���� �� �� �� �����)

%-&- �� ��� ��� 5� ��� ������ �� ������������ ����������� ����� ��

F� ���� ��� ��� � �� ��*���� ������ =6 � (' �� :9 ��> �� ������� ��� �� ��������� �� �� ���) "9 ��� !���� ������� ���� �� ����������� ) ������ ��� ��� � ������� ��� ����� ��� �� ������� ���� �� ����� � �� �� ��� ��������),�� ����� � �� �������� ��� �� �� ��� ��� ���� �� ����� � �� ��� ������ �� ������� ����� ��� ��������) 1���� �� ����� � �� ���������� �G� �� �� �� ����� ���� ����� ����������� �������

���) "() ������ �� ���������� ������� �� 4�4� ��� ��*����

����� �� ����� ��� �������� ) 3����� �� ������ �.�����

���� � �� �� �� �� �������� �� �� �����)

���) "9) ������� ��� ��� ������� �� ������� ���� ���B => 22?' ��� ��� ��� ��� ������ �� ="' ���"? ��>� =�> 22?' ��� ������� ��� ������ �� =#' ���"? ��>� =�> 22:9 ��� ��� ��� ��� ������ �� �� =�> 22:9 ��� ��� ���� ��� ������ ��)3����� �� ������ �� ���� � �� �� ������� �� �� �� �� �����)

"':( �-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$

��� ��� � ��!�� ��� ���������� � �� ���������� �G�) � �� �� ��� ���� ���) "9� �� ����� �� �������� �.�������� � �� ����� ����) �� ���� ������� ����� ����!��� �� ���� ��� ��� �� ���������� �� �������� ��������� ) � ��� � �� �� ���� ��� ������� �*�� �� �� �� �� ���� ��� �� �� ����� �� �� �� !� �� �� �7� �� ������� ��� ��������)F������������ �� �� ��� � ����� �� +�� ����

��� �� ��!�� �� ���) "?) ,�� +���� ��� �� �*�� ��+��� ���������� �G� �� �� ���������� � ) � �� �� ��� ���� �� +����� ���� �� ��� !��� ��� ���������� ���������� �� �� ������ �������� ���� 22:9 ��� ) ,�� !��� �� ����� �� ����� �� ������ +��� ����������) ,�� ������ ���� 22?'��� � ����� � ����� ���������� �G�� � ��� �� !��� �� �� ����� ��� �������� ) ��� 22?' ��� � ���������� � ��� ������� ����� ����� ��� �������� �� ��� �������� ��� �������� �� ���)

F� ���� ������ �� ���������� ��� ����� ����������� �� ��*���� ��� �������� �� ���� �����) ":) ,�� � ���� ������ ���� �� ������ ��� ��� 22:9 ��� ) ,�� �� �� ���� 22?' ��� �� �� �� �� ���� � �� �� �� ������ �.��������� ������� ����������) ,�� �.�������� ��� ������� ��� ��������� ���� �� �����) ,�������� ���� �� ��� ��� ����� ��� ������ ��=#' ���"? ��> �� ���� �� ������ �������������� � �� ������� ��� ��� � �����) ,�� ����� ��� �� �� ��� ��� � �� ������ �� ����������� � ���������� �� ������� ���� �� ��� ���������) ��� �� ��� ��� ����� ������ ��� ����!����� ������ �� ���������� � ����� �� �������� �� ���� ������� ����) ,�� � ��� � �� �� � �� ��� �� �� �� ���� ����� -�� � ���� ����� �� ��� �� ��� �� ����� ����� ���������� -�� � ������) ��� !� �� �� ��� �� ���� ����� -�� ��� � ��� ������� �� �� �� ����� ������� ��� ���) � �� ��� ������� � ������ ��� �� ����� ����� -��� ��

���) "?) F������������ �� ����� ��� � ����� �� �� �������� ������ B => ������ ��������� ������ �������� ���� 22:9 ��� ��

=�> ����� ��������� ������ �������� ���� 22?' ���) 2���� ��� �������� �� �� �� ��� ��� � � =�� � � #@'�3� 8� � #' ��/��� ��7' � #'� "? ��#>)

�-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$ "':9

�� �� !� �� �� ��� ���������� � ��� ���� �� �� ������������ � ��������� ���� ������� ����),�� �G� �� +��� ���������� � ��� �� �� ��

������ ������ *����� �� ��� ��� ���������� �� ������ �� ����������) ,�� ������� ��� ����� ������ �� ���������� ��� �� ��� � �� �� +��� ���������� �G� �� ���� �� ��� ) "< �� "%��� ����!���) ,�� ������� ��� ��� ����� � �� �������� �� ����� � �� +��� ���������� �G�) ,�������� �� ���������� �.���� ����� ���!���) ,��������� �� ��� � � � ������ � �� ����� ��� ������ �� ���������� �� � ��-����� � �� ������ �� +��� ���������� �G�)� �� �� ��� ���� �� ���) ":� �� ��� ������

�� �� �� ����� ��� =�� ��� �������� ���> �������� �� ������ �� ���������� ���� � �� ������� � �� ���� ����� ��� ���) ������ ��� ������� � � ������ ������ ��� ��� �� ���� ����� -��)����!��� �.�� �!��� ���� ���� ����� ��� ��� ������� ��� �� ���� ������� ����� �� �� ���� ���

�� �� �� ��7��� -�� ����� �� �� � ������������ �� ������� �� �� �� ����� ��� �� �������� 4":5)

� �����������

�� �� ���� ����� � ����� �� � ���G� ������� ��� ����� ��� ������� �� ������������� ) ,�� ����� ��� � �� �� �� �������� � ����������� ����� ���������� �������� �� ���� ������� �� -�� ��������) ,������ �������� �� �� ����� ��� 7��� �� ����� ����� ������ � 4� �� 4�� ��������� � �������G� �� ����� ����� -�� ����������� ��� ����������� +��� ���������� ) ,�� ������� 4� � ����� � ����� ��� �������� ����� 4�

� ������� �� �� ������� �� �� +��� �����������) ,��� ���� ���� � �� � ���� �� � ����� �� � �� ���������� �� ������� �� ����� �� �����*���� 7��� �� ���������� ��� ) ,�� ����� ���� $������ ���!��� ��� �� �� �� !� �� �� ������ ���� ��� �� �������� ���� ��� �� ) ��� � �� ���� ���� ����� ���� ��������� ������������*�� ����� �� ��� ������),������ �� ��� � �� �.������� � � � �����

� �� +��� ���������� �G� � �� �� ������� ������ �� �������� �� ������ �� ������������ �� �������� ������� �� ����� �� ) 1���� �� ��� ���������� �G� ������� ���� ���� �������� ���� � ������ � �� ����� ��� ����� ����������� �� ������ �� ����������) ,�� ��� ������� � �*���� ������ �� ����������) ,�� ����� ��������� �� �� ������ ��� ����� ����� ������� ����� ����������) ����!��� � �� �� � ������������ �� ������� �� �� ����� ��� � ���� ��� ��-�� �� �� ���� �� �������� � �������)0!�� ����� �� ����� �� ����� � ��� �� ����� ���

����� � ��� ���������� ��� � � �� � � �� ������

���) "<) ������� ��� ��� �� ��� �� �� ��� ������� �� +���

���������� �G� ��� ��*���� ��� ���� �� ) 3������ �� �� ��

�� �����)

���) ":) ������ �� ���������� �� �������� ���� ������� ��

������� ���� ��� ��*���� ����� ��� �������� �� ��� ���� ��

��� 22:9 =�' � #@' ��>) 3����� �� ������ �.�������� ��� ��������� �� �� �����)

���) "%) ������ �� ���������� ������� �� +��� ����������

�G� ��� ��*���� ��� ���� �� ) 3������ �� �� �� �� �����)

"':? �-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$

� ���� 7��� �� ��������� ����� ���� ��� ������ ��������� ��!��� ��� )

�������� �������

,�� ���7 � ������� �� ���� F��� �� ��1������ �� ,��������� �� ���� 1������ �� 0����������� ��������) ,�� ���������� �� 2���� ����������� � ������� �� �� ��� ��� ���� ����� ������ ���� ��J� ����� ���P�� ��) ��J � ?:9/#'�#)

�� �������

4"5 F����7 2�� $���� 1) 3���� �� ����� ���������B ����

�� �� �������� ) �� �� 2���� ��� � "%%')

4#5 ��� ��� 1������� J1� 1��� �$) 2���� ��� �� ������� �� Q

�����) R����� �� 3���� �� F���� "%%"&#9B"?@#89#)

4@5 ��!��� ;R� ������ F�� S���� R�� J�� �� �J) 2���� ��� ��

������������ ����� �� ��� ������� �� ����� ) 3�����

�� F��������� "%%"&#B#'@8:)

4(5 �T ��U � ;,� 2��� ;) � �������� ������ � ������� ��

����� ���) �B ��������� �� ����� ) 2������ 3���� �� "%%@&

"(B":@8<@)

495 ����7��U ���� L� ��������� �) 2���� ��� �� -�.����� ��������

�� +���/������� �� ������ ��������� ������ ) ��B 2���

������� �� ��������� 3��������� 3HF2I%9� ������ J������

"%%9� �) #"(8##")

4?5 1� J� 3���� �) ,�� ����� ��� �� ���������������� ����

���� �� ����� �� ) 3���� �� 2� � "%%:&#<�B?@:8(?)

4:5 �����7� � ;������ J� ��������� �) ��-����� �� ����� ��

����� ������ �� �� �������� �� �������� �� +���/

������������� ����� �� ) ��B 2��������� �� �� <� 0������

3��������� �� 3���� �� F���� � $��� � ���� "%%<) �) 9<98

9%#)

4<5 ;���� $� F����� L� ;����� 2�0� FT � ��� R��0) ��

���������� ����� ��� �� ��� ������� �� ������� �� ����

�� �� ��� ���� ���������� ��� ) R����� �� 3���� ��

F���� "%%%&@@B:9"8:#)

4%5 ��� �� F�7� N��� �7�7� $� F �� ,) ��-����� ��

�� ���������� �������� �� ���������� ��� ����� �� )

2������ 3���� �� "%%@&"(B@'<8"@)

4"'5 ;��� ��� ���� R�� ���� �) �� ���������� � ��������)

�� ����B 0� �!���� "%<%)

4""5 ������� ���) 2���� ���� -��� �� ��� �� ���� ������)

$�� V��7B ������� 2�� � "%:%)

4"#5 17�� �� ���� R�� ������ ;) � �� -�� ������ +��� ���

������ ����� �� ���������� ����� � ) �� �B ��!��� ��

������� -�� ������ +��� ��� ) 2������ 0���������� ��

1������ "%%#&@#B##"8@')

4"@5 $7��� 1) ������� �������� ����� ��� �����) 0�����

���� 3��* B 2����������� "%%")

4"(5 ;��� ;� 3��� 3�� ��� ���� 3� � ��� H) ������ ��

��������� ��6��� ) $�� V��7B R��� ����� W 1�� � "%<:)

4"95 ��� ,�� R�� 0R� K� F�� ��� ��) 0*�� �� ��� ��� �� ��

���������� �� ������� �� �� �� ��� ������������ +���

������) ��B 2��������� �� �33F�:� J���G���� 3���� "%<%) �)

?%8:9)

4"?5 1�� R�� ��� ��) � ����� �� �� �� �� ���������� �� ������

�� �� ����� �� ) R����� �� 3���� �� F���� "%%"&#9B

""#:8(#)

4":5 ����7��U ���� L� ��������� �) 2���� ��� �� J�/2;, �������

��������� +��� ������ ) ��B ��!����� ��� 3���� �� I%(�

F���� ���� "%%() �) ##"8#@9)

�-#.- '�� �� ��- / ���������� � ��� � ��� �� ������� )! 0&11!2 !1)"3!1$$ "'::