Zastosowanie fotografii elektronooptycznej do analizy jakości krawędzi cięcia kompozytu węglowo-epoksydowego

• Autorzy: Szala Grzegorz , Szewczykowski Piotr , Bukowski Paweł

Identyfikatory

DOI

10.37660/dme.2021.17.9.5

Warianty tytułu

EN

Use of electronooptic photography for the analysis of the cutting edge of a carbon-epoxy composite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisane w pracy badania przeprowadzono w celu określenia wpływu metod cięcia na jakość uzyskanych krawędzi dla kompozytu złożonego z tkaniny węglowej przesączonej żywicą epoksydową - materiału stosowanego w projektowaniu i budowie elementów oraz maszyn oraz wskazanie odpowiednich metod cięcia tegoż materiału kompozytowego wykorzystywanego na poszycia bezzałogowych obiektów latających, jednostek pływających, kroczących oraz podwodnych itp. Kompozyty węglowe znajdują zastosowanie we wcześniej wspomnianych maszynach przede wszystkim ze względu na większą wytrzymałość w porównaniu z metalami oraz mniejszą masę. Jakość krawędzi ma duże znaczenie w połączeniach elementów poszycia ww. obiektów, szczególnie w połączeniach czołowych. Wysoka jakość i dokładność krawędzi cięcia mają wpływ na jakość połączenia poszczególnych sekcji poszycia maszyn i urządzeń, co powoduje płynny i bez zaburzeń przepływ powietrza lub wody w zależności od warunków eksploatacji.

EN

The purpose of the study is to determine the impact of cutting methods on the quality of edges obtained for a composite composed of carbon fabric filtered with epoxy resin - a material used in the design and construction of components and machines, and to indicate the appropriate cutting methods for the same composite material used for the sheathing of unmanned flying objects, vessels, rolling and underwater objects, etc.. Carbon composites are used in the aforementioned machines primarily because of their higher strength compared to metals and their lower weight. Edge quality is of paramount importance in the joints of the elements of the sheathing of the above-called objects, especially in front connections. The high quality and accuracy of the cutting edges affects the connection quality of the individual sections of the machine and equipment sheathing, resulting in smooth and smooth air or water flow depending on operating conditions.

Słowa kluczowe

PL

metoda cięcia; kompozyt; CFRP; uszkodzenie krawędzi

EN

cutting method; composite; CFRP; edge damage

• Wydawca: Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
• Czasopismo: Developments in Mechanical Engineering
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 17(9)
• Strony: 61--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Szala Grzegorz

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, Polska

autor

Szewczykowski Piotr

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, Polska

autor

Bukowski Paweł

• Wojskowe Zakłady Lotnicze nr 2 w Bydgoszczy, ul. Szubińska 107, 85-915 Bydgoszcz, Polska

Bibliografia

• [1] Ashby, M.F., Jones, P.R., "Materiały inżynierskie. T. 2”, WNT, Warszawa 1996.
• [2] Azmi, I., Lin, R.J.T., Bhattacharyya, D., "Badanie obrabialności kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknem szklanym podczas frezowania końcowego”, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 64(2013), 247–261, doi: 10.1007/s00170-012-4006-6.
• [3] Bayraktar, S., Turgut, Y., "Badanie sił cięcia i chropowatości powierzchni w frezowaniu polimerowego materiału kompozytowego wzmocnionego włóknem węglowym”, Materiali in tehnologije/Materiały i technologie 50(4),(2016), 591–600.
• [4] Burek, J., Lisowicz, J., Rydzak, T., Szajna, A., "Problemy kształtowania ubytkowego materiał kompozytowych”, RUTMech XXXIV 89(4/17),(2017), 435–447.
• [5] "Departament Obrony Podręcznik. Kompozytowe Materiały Podręcznik, MIL-HDBK 17-1F. Tom 1: Polimer Matrix Kompozyty. Wytyczne do charakterystyki materiałów konstrukcyjnych”, 2002.
• [6] "Departament Obrony Podręcznik. Kompozytowe Materiały Podręcznik, MIL-HDBK 2F. Tom 2: Polimer Matrix Kompozyty. Właściwości materiałowe”, 2002.
• [7] "Departament Obrony Podręcznik. Kompozytowe Materiały Podręcznik, MIL-HDBK-3F. Tom 3: Polimer Matrix Kompozyty. Wykorzystanie materiału, Projektowanie i analiza”, 2002.
• [8] Geier, N., "Wpływ orientacji włókien na siłę cięcia w frezowaniu w górę i w dół kompozytów UD-CFRP”, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 111(2020), 881–893, doi: 10.1007/s00170-020-06163-3.
• [9] German, J., "Podstawy mechaniki kompozytów włóknistych”, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2001.
• [10] Hyla, I., "Wybrane zagadnienia z inżynierii materiałów kompozytowych”, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1978.
• [11] Irving, P.E., Soutis, C. (red.), "Kompozyty polimerowe w przemyśle lotniczym” (”Woodhead Publishing Series in Composites Science and Engineering”), Elsevier, 2020.
• [12] Józwik, J., Tofil, A., Banaszek, M., Kuric, I., "Wybrane aspekty obróbki skrawaniem polimerowych kompozytów i oceny chropowatości powierzchni”, Postępy Nauki i Techniki 15(2012), 205–220.
• [13] Królikowski, W., "Polimerowe kompozyty konstrukcyjne”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2017.
• [14] Lasri, L., Nouari, M., Mansori, M.E., "Odporność na zużycie i indukowane uszkodzenia skrawania elementów aeronautycznych FRP uzyskane w wyniku obróbki”, Wear 271(2011), 2542–2548.
• [15] Liu, X., Mu, C., Wang, J., Yuan, K., "Metoda monitorowania stanu obrabiarki obrabiać maszyny do cięcia maszynowego. Mechanika stosowana i materiały”, Appl. Mech. Mater. 411–414(2013), 1610–1615, doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.411-414.1610.
• [16] Oczoś, K., "Obróbka strumieniem wodno-ściernym materiał metalowych i niemetalowych. Cz. I i II”, Mechanik 11(1992), 349–396.
• [17] Oczoś, K., "Kompozyty włókniste – właściwości, zastosowanie, obróbka ubytkowa”, Mechanik 81(7),(2008), 579–592.
• [18] Ozkan, D., Gok, M.S., Oge, M., Karaoglanli, A.C., "Analiza zachowania frezowania kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknem węglowym (CFRP)”, Materials Today: Proceedings 11(2019), 526–533.
• [19] "Podręcznik materiałów kompozytowych” 17(2017), www.cmh17.org.
• [20] Priyanka, P., Dixit, A., Mali, H.S., "Hybrydowe kompozyty tekstylne o wysokiej wytrzymałości z włóknami węglowymi, kevlarowymi i e-szklanymi dla konstrukcji odpornych na uderzenia”, Mech. Compos. Mater. 53(2017), 685–704, doi: 10.1007/s11029-017-9696-2.
• [21] Sullivan, R.W., Hwang, Y., Rais-Rohani, M., Lacy, T., "Analiza strukturalna i testowanie ultralekkiego skrzydła bezzałogowo-powietrzno-powietrznego Carbon-Composite”, J. Aircr. 46(3),(2009), 814–820.
• [22] Trzepieciński, T., "Wybór metody materiałów kompozytowych”, STAL Metale & Nowe Technologie 11–12(2018), 10–14.
• [23] Uhlmann, E., Sammler, F., Richarz, S., "Obróbka kompozytów wzmocnionych węglem i włóknem szklanym”, Procedia CIRP 46(2016), 63–66.
• [24] https://www.eckert.com.pl/pl/kompendium/815,ciecie-materialow-kompozytowych-za-pomoca-maszyn-do-ciecia-cnc.html (dostęp: 19.09.2020).
• [25] www.magazynprzemyslowy.pl, "Laserowa obróbka materiałów kompozytowych” (dostęp: 19.09.2020).

Uwagi

Błędny numer DOI