The effect of drill point angles on drillability in CFRP/Al-7075 stacking drilling
| Autor: | Muammer Nalbant, Erman Aydin |
|---|---|
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Carbon fiber reinforced polymer
Materials science Drill Delamination Mühendislik General Engineering Drilling Thrust CFRP Al-7075 istifli delme delik yüzey pürüzlülüğü delaminasyon Edge (geometry) Carbide Engineering Architecture Surface roughness Composite material CFRP Al-7075 stacking drilling hole surface roughness delamination |
| Zdroj: | Volume: 35, Issue: 2 917-932 Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi |
| ISSN: | 1300-1884 1304-4915 |
| Popis: | Bu çalışmada, askeri ve sivil havacılık alanındayoğun olarak kullanılmakta olan karbon fiber takviyeli polimer kompozit (CFRP)malzeme ve Al-7075 alaşımının oluşturduğu CFRP/Al-7075 istifli yapının, 120º-130º-140ºuç açılarına sahip kaplamasız karbür matkaplar ile delinebilirliğiaraştırılmıştır. Delme süreçlerinde itme kuvveti (Fz), moment (Mz),delik ortalama yüzey pürüzlülükleri (Ra), talaş yapıları ve CFRPmalzemede meydana gelen delaminasyonlar (Fd) incelenmiştir. Deneyselçalışmalar kuru kesme şartlarında 50 m/dk.. kesme hızı ve 0,05 mm/dev. sabitilerleme değerinde, doğrudan delme yönteminde gerçekleştirilmiştir. 120° ve 130° uç açılı matkaplar CFRP malzemedeyakın Fz ve Fd değerleri sergilerken, uç açılarına göreen düşük Fz, Mz, Ra ve en düşük Fdverileri sırasıyla 130°-120º-140º uç açılı matkaplarda elde edilmiştir. 140° uçaçılı matkapta, esas kesici kenarda yoğun miktarda çapaklanma ve yığıntı talaş(Built up edge BUE) meydana gelmiş ayrıca matkap helis kanallarında Al talaşlarısıvanmıştır. Deneysel çalışmaların ardından matkap uç açılarının itme kuvveti (Fz)ve ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra) üzerine etkileri %95 güvenaralığında ANOVA ile belirlenmiş ve çoklu karşılaştırma testleri uygulanmıştır.Sonuç olarak, 130º uç açılı kaplamasız karbür matkabın moment, itme kuvveti, ortalamayüzey pürüzlülüğü ve delaminasyon bakımından belirtilen kesme parametreleri vedelme koşulları doğrultusunda CFRP/Al-7075 istifli delme işleminde daha iyisonuçlar verdiği görülmüştür. In this study, thedrillability of CFRP/Al-7075 stacked structure which is formed by carbon fiberreinforced polymer composite (CFRP) material, which is used intensively in thefield of military and civil aviation, and Al-7075 alloy has been investigatedby drilling with uncoated carbide drills with different point angles. In thedrilling processes thrust force (Fz), moment (Mz), holeaverage surface roughness (Ra), chip structure and delamination (Fd)occurring in CFRP material were investigated. Experimental studies wereperformed under dry cutting conditions with 50 m/min cutting speed and 0.05 mm/revconstant feed rate by using three different drill (120º-130º-140º) point anglesuncoated carbide drills. 120° and 130° point angle drills are showed close Fzand Fd values in the CFRP material, while the lowest Fz, Mz,Ra and lowest Fd value are obtained respectively in130°-120º-140º point angle drills. In the 140° point angle drill, a largeamount of burring and built-up edge (BUE) was formed on the main cutting edgeand Al chips were plastered in the drill helix flutes. After experimental studies,the effects of drill point angles on thrust force and average surface roughnesswere determined by ANOVA at 95% confidence interval and multiple comparisontests were applied. As a result, it has been seen that 130º point angleuncoated carbide drill gives better results in terms of moment, thrust force,average surface roughness and delamination, under specified cutting parametersand drilling conditions in CFRP/Al-7075 stacking drilling. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|