بررسی میزان خسارت وارد شده به کامپوزیت های فیبر کربن و شیشه در سوراخکاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مکانیک دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان عضو هیات علمی

2 گروه مکانیک- دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان

چکیده

صفحات کامپوزیت های در حین دریل کاری تحت تمرکز تنش قرار می گیرند و مستعد لایه لایه شدن هستند. در این پژوهش اثر سرعت پیشروی مته و همچنین قطر مته در فرآیند سوراخکاری صفحات کامپوزیتی بصورت تجربی بررسی شده است. برای این هدف دو نوع کامپوزیت مختلف فیبر شیشه و فیبر کربن به ضخامتهای متفاوت در ازمایشگاه ساخته شده و عملیات سوراخکاری بر روی آنها در 54 حالت مختلف صورت گرفته است. سپس از لبه های سوراخ شده عکس برداری شده و توسط پردازش تصویر دیجیتال میزان لایه لایه شدگی در حالتهای مختلف محاسبه و سپس مقایسه شده است. سرعت پیشروی بهینه سرعتی حدود 200 میلیمتر بر دقیقه برای کامپوزیت با فیبر کربن و حدود 125 میلیمتر بر دقیقه برای کامپوزیت با فیبر شیشه برای سرعت دوران 800 دور در دقیقه می‌باشد. با افزایش ضخامت کامپوزیت ها کاهش معیارهای لایه لایه شدگی مشاهده می شود، بطوریکه با افزایش ضخامت کامپوزیت کربن و شیشه به 4 میلیمتر با افزایش قطر مته، مساحت سطح لایه لایه شدگی در سرعت پیشروی یکسان، کاهش یافته است. همچنین در اکثر موارد رابطه مستقیمی بین مساحت ناحیه آسیب دیده و سرعت پیشروی وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of damage in CFRP and GFRP composite in drilling

نویسندگان [English]

  • Sajjad Seifoori 1
  • Seyed Alireza Fatemi 2
1 Mechanical Engineering Department, Vali-e-Asr University, Rafsanjan, Iran
2 Mechanical Engineering Department, Vali-e-Asr University, Rafsanjan, Iran.
چکیده [English]

The laminate composite plates are a candidate to delaminate when subjected to stresses concentration during the drilling operation. In this paper, the influence of drill feed rate and diameter in the delamination of composite plates is studied by experimental tests. For this purpose a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) and glass fiber reinforced plastic (GFRP) plates with different thickness are made in laboratory and drilling is done for the 54 different drilling condition cases. Based on digital images processing (DIP) for the drilled surfaces, an image of the damaged area was used to measure the delaminated area and then compare the results. Optimum feed rate is obtained as 200 mm/min for CFRP and 125 mm/min for GFRP with the spindle speed of 800 rpm. By increasing the thickness of the composites, there is a decrease in the delamination, so that by increasing the thickness of the CFRP and the GFRP to 4 mm, with increasing diameter of the drilling tool, the area of the damage region in the same feed rate has decreased. In most cases, a directly proportional relationship was confirmed between an area of damage region and the feed rate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drilling
  • Delamination
  • GFRP
  • CFRP