I. Bušenje
Bušenje u kompozitnim materijalima značajno se razlikuje od bušenja u metalnim avionima. Posebne bušilice, veće brzine i niže stope hrane su bitne za postizanje preciznih rupa. Konstrukcije sastavljene od ugljičnih vlakana i epoksina su izuzetno krute i abrazivne, nužne upotrebe posebne ravne flaune ili slične četverostrukih bušilica. Aramidni vlakno (Kevlar®) i epoksidni kompoziti, dok nisu tako tvrde kao ugljični vlakno, teško je izbušiti ako se ne zaposli posebna alata, jer su vlakna skloni nošenjem ili kidanju ako su u epoksidu. Posebne bušilice sa preklopnim bodovima i ribljem tačkima razvijene su za odlaganje vlakana prije nego što se izvuče iz izbušene rupe. Međutim, kada su Kevlar® i epoksidni dijelovi sendviče između dva metalna dijela, mogu se koristiti standardne okretne bušilice.
II. Oprema
Pneumatski alati se koriste za bušenje kompozitnih materijala. Slobodna brzina bušenja motora može doseći do 20, 000 revolucije u minuti. Opće pravilo za bušenje kompozita je da se koristi velike brzine i niske stope hrane (pritisak). Oprema za bušenje sa upravljačkom kontrolom hrane proizvodi vrhunsku kvalitetu rupe u odnosu na motore bušenja bez njega. Preporučuje se upotreba vodilica za bušenje, posebno za deblje laminate.
Ne koristite standardne vrele za okretanje za bušenje kompozitnih konstrukcija. Standardni čelik velike brzine neprihvatljiv je jer će se odmah prigušiti, generirati pretjeranu toplinu, a uzrokovati delaminaciju, vlakno, i neprihvatljivu kvalitetu rupe.
Bušilice za ugljične vlakne i staklene vlakne izrađene su od dijamantnih materijala ili čvrstih karbida, jer su vlakna vrlo tvrda i standardna čelična bušilica velike brzine (HSS) ne traju dugo.
Twist bušilice se obično koriste, ali mogu se koristiti i Brad točke bušilice. Kevlar Fiber nije tvrda kao ugljična vlakna i može primiti standardne HSS bušilice; Međutim, kvaliteta rupe može biti ugrožena. Preferirana vrsta bušenja je Klenk bušilica u obliku srpe, koja prvo uključuje vlakna, a zatim ih zamisli, što rezultira boljim kvalitetom rupa. Veće rupe se mogu rezati pomoću dijamantnih rupa s rupama ili rezačima za let, ali rezači za let treba koristiti samo na pritiskama za bušenje i ne bušenjem motora. (Kao što je prikazano u slikama 85, 86 i 87)
(Slika 85) Klenk bušilica za bušenje Kevlar®
(Slika 86) Alati za bušenje i rezanje za kompozite
(Slika 87) Automatsko bušenje i rezanje
III. Operativni postupci i mjere predostrožnosti
Kompozitni bušilica djeluju u rasponu od 2 000 do 20 000 o / min i niske stope hrane. Bušilice opremljene hidrauličnim komorama za hranjenje ili drugim vrstama kontrole hrane preferiraju se, jer ograničavaju porast bušilice iz kompozitnog materijala, smanjujući oštećenje i delaminaciju. Dijelovi izrađeni od trake proizvoda posebno su osjetljivi na oštećenje rafala, dok su dijelovi izrađeni od materijala tkanine manje skloni njemu. Kompozitne strukture zahtijevaju metalne limove ili ploče kao podupire kako bi se izbjeglo pucanje. Rupe u kompozitnim strukturama obično su izbušene malom pilot rupom, zatim uvećane dijamantnim ili karbidnim bušilicama, a konačno se odveze u krajnju veličinu rupe s karbidnim remenom.
Back-Bušiliranje je problem koji se može pojaviti kada su dijelovi epoksidnih dijelova od karbonskih vlakana sa dijelovima metalnih potkonstrukcija. Stražnja ruba rupe u odjeljku od karbonskih vlakana može se erodirati ili loviti metalnim čipovima povučenim kroz kompozit. Ovo je rasvjeto kada postoje razlike između dijelova ili kada su metalni čips linearni, a ne fragmentirani. Back-Bušilica se može ublažiti podešavanjem stopa hripanja i brzina, geometrije alata, dijelom stezanja, dodavanjem konačne remacije, korištenjem bušilica za picking ili kombinaciju ovih metoda.
Prilikom bušenja kompozitnih dijelova u kombinaciji s metalnim dijelovima, metalni dio može diktirati brzinu bušenja. Na primjer, iako je Titanium kompatibilan s ugljičnim vlaknima - epoksidnim materijalima sa korozijom, kako bi se spriječilo metalurška oštećenja od titanijuma, brzina bušenja treba smanjiti. Legure titana izbušene su pri malim brzinama sa visokim stopama hrane. Bušilice pogodne za titanijum možda nisu pogodne za karbonska vlakna ili staklena vlakna. Bušilice za titanijum obično su izrađene od kobalta-vanadijuma, dok su bušilice za ugljični vlakne izrađene od karbida ili dijamanta za poboljšanje životnog vijeka i proizvesti precizne rupe. Mali promjer HSS bušilice, poput bušilice # 40, obično se koriste za ručno bušenje pilot rupa zbog relativno niske cijene, nadoknađujući svoj ograničen životni vijek. HSS bušilice su pogodne samo za jednu rupu.
Najčešće pitanje s korištenjem alata za karbid u operacijama za bušenje je oštećenje alata, (posebno ivice). Oštra bušilica s sporom i stalnom hranom može postići rupe s tolerancijom od {{0} 0 04 inča) kroz ugljični vlakno-epoksidni i tankog aluminija, posebno kada se koriste vodič za bušenje. Tvrdi alat može održavati čvršće tolerancije. Kada je struktura ispod ugljičnog vlakna-epoksida titanijum, bušilica može povući titanijumske čipove kroz epoksid od karbonskih vlakana, povećavajući rupu. U takvim slučajevima može biti potrebno konačno rukovanje operacijom za održavanje tolerancije promjera rupe. Rupe u kompozitnim strukturama od karbonskih vlakana zahtijevaju karbidne remene. Pored toga, kada se reamer ukloni više od 0,13mm (0,005 inča) promjera, izlazni kraj rupe zahtijeva odgovarajuću podršku za sprečavanje pucanja i delaminacije. Podrška se može pružiti podkonstrukcijama ili tanjurom pričvršćenim na stražnju površinu. Tipične brzine odmora su otprilike polovina brzine bušenja.
Tekućine za rezanje se uglavnom ne koriste ili ne preporučuju za bušenje tanke (manje od 6,3 mm ili 0. 25 inča debele) konstrukcije od karbonskih vlakana. Koristeći vakuum prilikom bušenja komposova dobra je praksa da se izbjegne ugljična prašina slobodno pluta u radnom području.
IV. Bušenje
Kada se učvršćuju pričvršćivači u sklopovima, za kompozitne konstrukcije potrebno je instalirati pričvršćivače. Za metalne konstrukcije, pričvršćivači za škare od 100 stupnjeva ili zatezače su tipične metode. U kompozitnim strukturama postoje dvije najčešće korištene vrste pričvršćivača: 100 stupnjeva zatezače zatezanje učvršćivača ili učvršćivači za zatezanje od 130 stepeni. Prednost glave od 130 stepeni je da promjer glave zastepere može biti isti kao učvršćivač napetosti od 100 stupnjeva, dok je dubina glave ista kao učvršćivač škare od 100 stepeni. Za ispiranje u kompozitnim dijelovima preporučuje se dizajnirati kontrabojtni alat s kontroliranim radijusom između otvora i kontraželje kako bi se prilagodio polumjeru za filete za glavu na učvršćivanje na učvršćivač. Uz to, mogu se moliti operacije ili podmirivači za podmirivanje ili podloge za pružanje adekvatnog odobrenja za izbočene pričvršćivanje glave. Bez obzira na vrstu glave, korišteni, odgovarajući kofer ili Chamfer mora se pripremiti u kompozitnoj strukturi.
Karbidni alati koriste se za proizvodnju brojača u konstrukcijama epoksidnih vlakana u ugljičnim vlaknima. Ove rezače koji se bave računima obično imaju ravne flaute slične onima koji se koriste na metalima. Za Kevlar Fiber-epoksidni kompoziti koristi se S-u obliku pozitivnog reznog rezanja rake. Ako se koriste rezači ravne flaute ili računanja, na površinu se može nanositi posebna debela ljepljiva traka za čišćenje rezanih kevlar vlakana, ali to je manje efikasno od rezača s flautom u obliku slova S. Pomoću se preporučuje pilot Countronkink, jer osigurava bolju koncentričnost između rupe i uvlačenja i smanjuje potencijal za praznine ispod učvršćivača zbog asimetrije ili delaminacije dijela.
Upotrijebite mjerač micro-stop-stop za proizvodnju konzistentnih zbroja. Nemojte računati dublje od 70% dubine površinske slojeve, jer dublji računi mogu smanjiti snagu materijala. Kada koristite pilot alat za Countinkink, neophodno je redovno provjeriti pilot za habanje, jer habanje može dovesti do smanjene koncentricije između rupe i alata za obradu brojača. Ovo je posebno primjenjivo na alate za uvlačenje sa samo jednom vrhunskom rubom. Za rezanje pilota, smjestite pilot u rupu i podesite zube rezanja na maksimalni RPM prije pokretanja hranjenja zuba za rezanje u rupu i pripremu za rezanje konoba. Ako se rezački zubi dođu u kontakt sa kompozitnim materijalom prije pokretanja bušilice, mogu se generirati krhotine.
V. procesi rezanja i mjere predostrožnosti
Alati za rezanje dizajnirane za metale su ili od kratkih životnih respona ili stvaraju loše rezne ivice kada se koriste na kompozitima. Alati koji se koriste za kompozite variraju ovisno o kompozitnom materijalu koji se preseče. Opće pravilo za rezanje kompozita je velika brzina s sporim hranom.
Plastika ojačana ugljičnim vlaknima (CFRP): ugljična vlakna su izuzetno tvrda, a velike čelične alate brzo se istroše. Za većinu obrezivanja i rezanja zadataka, dijamantski mračići su najbolji izbor. Brušenje se može obaviti s alumina ili silikonskim karbidnim brusnim papirom ili abrazivnom krpom. Silicijum Carbide ima duži životni vijek od alumina. Bitovi usmjerivača također se mogu izrađivati od čvrstog karbida ili obloženog dijamanta.
Plastična plastika od stakla (GFRP): staklena vlakna su tako teška kao ugljična vlakna, a čelični alati velike brzine se brzo istroše kada se koriste na njima. Rupe za bušenje u staklenim vlaknima trebaju se vršiti koristeći isti tip i materijal bitova bušenja kao oni koji se koriste za ugljični vlakne.
Aramid (Kevlar®) Plastika ojačana vlaknama: Aramidna vlakna nisu tako tvrda kao ugljična i staklena vlakna, a mogu se koristiti alati izrađeni od čelika velike brzine. Da biste spriječili labavljenje vlakana na rubovima aramidnih kompozita, čvrsto držite dio prije šišanja. Aramidni kompoziti trebaju biti podržani plastičnom podlogom ploča. Aramid i podloga za podlogu trebaju se izrezati istovremeno. Najbolja metoda rezanja za aramidnu vlakna je prvo da ih natjeramo, a zatim ih smiri. Postoji posebno oblikovani rezač koji može prianjati vlakna, a zatim ih rezati. Kada se koriste škare za rezanje tkanine Kevlar ili preprega, mora postojati jedna strana sa sečivama za rezanje i druga strana sa nazubljenim ili žrebovima. Ove uzurene sprečavaju da se materijal klizi. Uvijek koristite oštre lopatice jer mogu smanjiti oštećenje vlakana. Nakon upotrebe, obavezno očistite uzurene škare odmah kako biste spriječili oštećenu smolu.
Kada koristite alate i opremu, uvijek nosite sigurnosne naočale i drugu zaštitnu opremu.
VI. Oprema za rezanje
Tračna traka je najčešće korištena oprema u radionicama za održavanje za rezanje kompozita. Preporučuje se korištenje presvučenih ili dijamantskih prekrivenih lopatica bez zuba. Tipični nazubljeni noževi neće trajati dugo ako se koriste za rezanje ugljičnog vlakana ili staklenih vlakana. Kao što je prikazano na [Slika 88], pneumatskim i ručnim alatima kao što su usmjerivači, jab pile, umirući brusilice i kotači za rezanje mogu se koristiti za obrezivanje kompozitnih dijelova. Alati presvučeni karbid ili dijamantni presvučeni, pružaju bolji završetak i duži vijek trajanja. Profesionalne opcije uključuju ultrazvučno, vodene i laserske mašine za rezanje. Ove vrste opreme numerički su kontrolirane (NC) i proizvode vrhunsku ivicu i kvalitetu rupe. Mašine za rezanje Waterjet ne mogu se koristiti na konstrukcijama saća dok uvode vodu u dijelove. Nikada ne režite ništa na opremi namijenjenu kompozitima, jer drugi materijali mogu kontaminirati kompoziti.
(Slika 88) tračna pila
Prepregs se mogu rezati pomoću (CNC) Gerber tablice za rezanje. Upotreba ove opreme ubrzava proces rezanja i optimizira upotrebu materijala. Dizajnerski softver može izračunati kako rezati slojeve složenih oblika. Kao što je prikazano na slici 89:
:
(Slika 89) Gerber tablica za rezanje
Da se nastavi
Izvor Javna veb stranica "Kompozita granica"