بررسي ميزان خسارت وارد شده به كامپوزيت هاي فيبر كربن و شيشه در سوراخكاري

صفحات كامپوزيت هاي در حين دريل كاري تحت تمركز تنش قرار مي گيرند و مستعد لايه لايه شدن هستند. در اين پژوهش اثر سرعت پيشروي مته و همچنين قطر مته در فرآيند سوراخكاري صفحات كامپوزيتي بصورت تجربي بررسي شده است. براي اين هدف دو نوع كامپوزيت مختلف فيبر شيشه و فيبر كربن به ضخامتهاي متفاوت در ازمايشگاه ساخته شده و عمليات سوراخكاري بر روي آنها در 54 حالت مختلف صورت گرفته است. سپس از لبه هاي سوراخ شده عكس برداري شده و توسط پردازش تصوير ديجيتال ميزان لايه لايه شدگي در حالتهاي مختلف محاسبه و سپس مقايسه شده است. سرعت پيشروي بهينه سرعتي حدود 200 ميليمتر بر دقيقه براي كامپوزيت با فيبر كربن و حدود 125 ميليمتر بر دقيقه براي كامپوزيت با فيبر شيشه براي سرعت دوران 800 دور در دقيقه مي‌باشد. با افزايش ضخامت كامپوزيت ها كاهش معيارهاي لايه لايه شدگي مشاهده مي شود، بطوريكه با افزايش ضخامت كامپوزيت كربن و شيشه به 4 ميليمتر با افزايش قطر مته، مساحت سطح لايه لايه شدگي در سرعت پيشروي يكسان، كاهش يافته است. همچنين در اكثر موارد رابطه مستقيمي بين مساحت ناحيه آسيب ديده و سرعت پيشروي وجود دارد.

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.