Analiza wpływu parametrów procesu wiercenia na jakość uzyskiwanych otworów i własciwości mechaniczne kompozytów węglowych

• Autorzy: Jaśkiewicz R.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1222741

Warianty tytułu

EN

Influence of the drilling process parameters on the quality and mechanical properties of drilling holes in carbon composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł ma na celu przeanalizowanie wpływu parametrów procesu wiercenia na jakość wykonywanych otworów, a także na ich wytrzymałość na naciski. Wykonano przegląd lileraturowy na temat wiercenia w kompozytach węglowych z użyciem różnych narzędzi i parametrów procesu. Podczas badań wykonano próbę wiercenia w materiale MTM44-1, z użyciem wiertła CORODRILL 452.1-0635-044A0-C HI OF o średnicy 6,35 mm, z dwiema różnymi prędkościami obrotowymi wrzeciona: 500 obr/min i 3000 obr/min. Po wierceniu mierzono temperaturę wiertła z użyciem termopary. Jakość uzyskanych otworów oceniano podczas obserwacji mikroskopowych, a następnie próbki poddano próbie odporności na naciski w teście zgodnym z normą ASTM 5961. Podczas testu zarejestrowano maksymalną siłę nośną próbki, a podczas obróbki wyników obliczono maksymalną nośność złącza. W artykule przedstawiono zestawienie uzyskanych rezultatów i przeanalizowano je pod kątem wpływu parametrów wiercenia na właściwości mechaniczne próby.

EN

This article analyses the impact of drilling process parameters on the quality of drilling holes and their bearing strength. Review of the literature was made to get information about composites drilling using various tools and process parameters. Research has been done with MTM44-1 material using CORODRILL 452.1-0635-044A0-C HI 0 drill (6.35 mm diameter) with two different speeds of the spindle: 500 rpm and 3000 rpm. After drilling the temperature of the drill was measured using thermocouple. Quality of the holes was checked in a microscopic observation. Specimens was tested for resistance to pressure according to ASTM 5961 standard. During the test maximum force was recorded and bearing strength of the specimen was calculated. The article presents a summary of the results and analyzed them in term of impact of drilling parameters on the machanical properties of the specimens.

Słowa kluczowe

PL

wiercenie w kompozytach; parametry wiercenia; kompozyty węglowe; obróbka kompozytów węglowych

EN

composities drilling; drilling parameters; carbon fiber reinforced composities machining; carbon fiber reinforced composite

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 3 (244)
• Strony: 63--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Jaśkiewicz R.

• Centrum Technologii Kompozytowych, Instytut Lotnictwa, Al. Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa

Bibliografia

• [1] Wiśniowski W., 2014, „Specjalizacje Instytutu Lotnictwa - przegląd i wnioski", Prace Instytutu Lotnictwa, Vol. 235(2), pp. 7-16.
• [2] Durao L. M. P., Tavares J. M. R. S., de Albuquerque V. H. C, Marques J. F. S. and Andrade O. N. G., 2014, "Drilling damage in composite materials". Materials 7, pp. 3802-3819.
• [3] Phadnis V. A., Makhdum F., Roy A. and Silberschmidt V. V., 2013, "Drilling in carbon/epoxy composites: experimental investigations and finite element implementation". Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 47, pp. 41-51.
• [4] Davim J. P. and Reis P., 2003, "Drilling carbon fiber reinforced plastics manufactured by autoclave-experimental and statistical study". Materials and Design 24, pp. 315-324.
• [5] Chen W. C., 1996, "Some experimental investigations in the drilling of carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) composite laminates", Mach. Tools Manufact. 37(8), pp. 1097-1108.
• [6] Weinert K. and Kempmann Ch., 2004, "Cutting temperatures and their effects on the machining behavior in drilling reinforced plastic composites", Advanced Engineering Materials, 6, (8), pp. 684-689.
• [7] SitekP. and Katunin A., 2015, "Analysis of drilling process of composite structures - part I: evaluation of thermal condition", Modelowanie inżynierskie, nr 55, s. 88-94.
• [8] Gardiner G., "Hole ambitions! Optimize? Customize?", 2012, http://www.compositesworld.com/articles/hole-ambitions-optimize-customize.
• [9] Sandvik Coromant commercial materials, 2016, http://www.sandvik.coromant.com.
• [10] Karny M. "Metoda badania nośności kompozytów polimerowych połączonych połączeniem sworzniowym - astm d5961/d5961m-13, 2015, Procedura Badawcza Laboratorium Badań Kompozytów Instytutu Lotnictwa, JPB 20-LK.
• [11] Wyoming Test Fixtures commercial materials, 2016, http://www.wyomingtestfixtures.com.
• [12] ASTM International, 2013, "Standard test method for bearing response of polymer matrix composite 1 ami nates", D9561 /D 95 61M-13.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę