Szénszállal erősített polimer kompozitok többtengelyes élmarási technológiájának fejlesztése és kísérleti vizsgálata
Development and experimental investigation of multi-axis edge- trimming technology of carbon fibre reinforced polymer composites
Keywords:
CFRP, Machining, Edge-trimming, Multi-axis milling, Burr, /, forgácsolás, élmarás, többtengelyes marás, SorjaAbstract
Several challenges arise when edge-trimming carbon fibre reinforced polymer (CFRP) composites, such as the formation of burrs and delamination. In industry, appropriate quality CFRP shape characteristics are created by using tools with special geometry and optimized process parameters. The main goal of our research was the development of a multi-axis edge milling technology that can produce high-quality geometrical features even with the use of traditional helical milling tools. We compared the quality of the edges processed with the innovative milling cycle to the quality of the edges made with a traditional technology. The edge-trimming experiments were performed with a single-edged solid carbide milling tool with a helix angle of 0°. The machined edges were examined with an Olympus SZX16 stereo microscope. The images were evaluated with digital image processing. The results show that the newly developed multi-axis edge milling technology is a relevant alternative to machining with a special
Kivonat
A szénszállal erősített polimer (CFRP) kompozitok élmarásakor több kihívás is felmerül, mint például a jelentős sorja és delamináció képződés. Az iparban speciális geometriájú szerszámok és optimalizált folyamatparaméterek alkalmazásával hozzák létre a megfelelő minőségű CFRP alaksajátosságokat. A kutatásunk fő célja egy olyan többtengelyes élmarási technológia fejlesztése volt, amely hagyományos marószerszám alkalmazásával is megfelelő minőségű alaksajátosságokat képes készíteni. Az újszerű maróciklussal megmunkált élek minőségét hagyományos technológiával készített élek minőségével hasonlítottuk össze. Az élmarási kísérleteket egy egyélű 0°-os horonyszögű tömör keményfém marószerszámmal végeztük el. A forgácsolt éleket egy Olympus SZX16 típusú sztereonmikroszkóppal vizsgáltuk meg, majd digitális képfeldolgozással értékeltük ki a felvételeket. Az eredmények azt mutatják, hogy az új fejlesztésű többtengelyes élmaró technológia releváns alternatívája a speciális geometriájú élmarószerszámmal végzett forgácsolásnak.
geometry edge milling tool.
References
C. R. Cunningham, A. Shokrani, V. Dhokia, Edge trimming of carbon fibre reinforced plastic, Procedia CIRP, 2018, 77, 199-202.
Csongor Pereszlai, Norbert Geier, Comparative analysis of wobble milling, helical milling and conventional drilling of CFRPs, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2020, 106, 3913–3930
J. Ahmad, Machining of Polymer Composites. Springer US, 2009.
N. Forintos, T. Czigany, Multifunctional application of carbon fiber reinforced polymer composites: Electrical properties of the reinforcing carbon fibers – A short review, Composites Part B: Engineering, 2019, 162, 331-343
Norbert Geier, J Paulo Davim, Tibor Szalay, Advanced cutting tools and technologies for drilling carbon fibre reinforced polymer (CFRP) composites: a review, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2019, 126.
Norbert Geier, Tibor Szalay, István Biró, Trochoid milling of carbon fibre-reinforced plastics (CFRP), Procedia CIRP, 77, 375-378.
S. Vigneshwaran, M. Uthayakumar, V. Arumugaprabu, Review on Machinability of Fiber Reinforced Polymers: A Drilling Approach, Silicon, 2018, 10, 2295–2305.
The Boeing company, 787 DREAMLINER BY DESIGN, https://www.boeing.com/commercial/787/by-design/#/advanced-composite-use, (Utolsó letöltés dátuma: 2023.02.19.).
Zhibo Song, Shizhao Ming, Tong Li, Kaifan Du, Caihua Zhou, Bo Wang, Improving the energy absorption capacity of square CFRP tubes with cutout by introducing chamfer, International Journal of Mechanical Sciences, 2021, 189.
