Szálerősített polimer kompozitok forgácsolhatósági vizsgálata
Szálerősített polimer kompozitok forgácsolhatósági vizsgálata
Geier Norbert MSc I. évf.
e-mail: geiernorbert92@gmail.com.
Konzulens: Dr. Mátyási Gyula, Gyártástudomány és –technológia Tanszék.
A gépjármű- és repülőgépipar fejlődésének köszönhetően egyre szélesebb körben elterjedt a polimer kompozitok alkalmazása, fokozatosan megjelent az igény arra, hogy a polimer kompozitok forgácsoló megmunkálását optimalizálják. Tekintve, hogy ezek az anyagok könnyebbek és nagyobb szilárdsággal rendelkeznek, a forgácsoló megmunkálásuk egy sor egyedi problémát és kihívást jelent. A repülőgépiparban a lehető legjobb minőség elérése a cél, a termelékenység növelése csak másodlagos szempont. Ezt folyamatos folyamatellenőrzéssel érik el, hiszen a polimer kompozitok forgácsolhatóság elmélete és gyakorlata napjainkban még nem teljesen kidolgozott.
A TDK munkám elsődleges célja volt, hogy megvizsgáljam az egy irányban szénszállal erősített epoxi gyanta mátrixú polimer kompozitok egyes forgácsolhatósági jellemzőit, ezek alapján következtetéseket tudjak levonni az egy irányban szálerősített polimer kompozitok forgácsolhatóságára vonatkozólag.
A TDK munkám első részeként alumínium ötvözetbe készítettem átmenő furatokat, különböző megmunkálási stratégiákkal. A fúrás során keletkező forgácsoló erőt egy háromkomponenses Kistler erőmérő cellával mértem, majd kiértékeltem. A furatok palástfelületi érdességét, a furat alakhibáit megmértem, a fúrás során keletkezett sorját a be- és kilépő felületeken elemeztem. Az alumínium ötvözet mért forgácsolhatósági jellemzőit ezek után összehasonlítási bázisként használtam a polimer kompozit megmunkálás jellemzőinek kiértékelésekor.
A TDK dolgozat második részében egy irányban szénszállal erősített epoxi gyanta mátrixú polimer kompozit forgácsolhatóságát vizsgáltam. A vizsgálat kiterjedt a megmunkálás során keletkezett forgácsoló erő, a felületi érdesség, alakhiba, sorja, szőrösödés mérésére. A mért értékeket összehasonlítottam az alumínium ötvözetben mért értékekkel. Megvizsgáltam, hogy az erősítőszál orientáció és a megmunkálási irány által bezárt szög milyen mértékben és hogyan befolyásolja az egyes forgácsolhatósági jellemzőket.
A TDK dolgozatom eredményeképp elkészült egy „Különböző furat megmunkálási stratégiák” c. egyetemi laboratóriumi gyakorlat anyaga, illetve egy kutatási dokumentáció az egy irányban szénszállal erősített polimer kompozitok forgácsolhatóságának vizsgálatáról.
Irodalom:
1. H. Sasahara, M. Kawasaki, M. Tsutsumi: Helical Feed Milling with MQL for Boring of Aluminium Alloy. Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing vol. 2, No. 6, 2008.
2. Czvikovszky Tibor, Nagy Péter, Gaál János: A polimertechnika alapjai. BME egyetemi jegyzet, Budapest, 2007.
3. Kevin A. Calzada, Shiv G. Kapoor, R. E. DeVor, J. Samuel, A. K. Srivastava: Modeling and interpretation of fiber orientation-based failure mechanisms in machining of carbon fiber-reinforced polymer composites. Journal of Manufacturing Processes 14 (2012) 141-149.
Jinyang Xu, Qinglong An, Ming Chen: A comparative evaluation of polycrystalline diamond drill sin drilling high-strenght T800S/250F CFRP. Composote Structures 117 (2014) 71-82.
szerző
-
Geier Norbert
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Dr. Mátyási Gyula
docens, Gyártástudomány és -technológia Tanszék
