纤维取向对CFRP复合材料使用多牙磨机的插槽质量的影响
Ying Zhai1, Shuwei Lv2, Defeng Yan3
1School of Mechanical Engineering, Changchun Guanghua University, Changchun 130000, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|May 25, 2024
概括
这项研究调查了碳纤维增强塑料 (CFRP) 复合材料的槽化挑战. 纤维的方向显著影响表面粗度,上磨和下磨工艺之间存在明显的差异.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 碳纤维增强塑料 (CFRP) 复合材料具有出色的性能,但在加工过程中面临表面质量挑战.
- 由于材料异质性,CFRP的插槽复杂化,导致表面质地差等问题.
研究的目的:
- 调查纤维方向和工具料速率在CFRP插槽过程中对表面质量的影响.
- 分析磨削策略 (上磨与下磨) 对切削力和表面粗度的影响.
主要方法:
- 在不同的负载下进行了飞机内划伤测试,以了解断裂机制.
- 采用不同纤维方向和不同料速率的多牙磨机进行了插槽实验.
- 测量和分析表面粗度 (S) 与当地的纤维切割角度 (θ) 和削方向相关.
主要成果:
- 纤维的方向和切割角度显著影响削过程中的力量和断裂过程.
- 表面粗度 (S) 受到纤维方向的显著影响,显示上和下侧面之间的差异.
- 对于0° ≤ θ ≤ 90° (上边的下S) 观察到一致的S变化,而90° < θ ≤ 150°显示出不同的趋势 (下边的下S).
- 在上方面,工具料率对S产生了更明显的影响.
结论:
- 纤维的方向是决定CFRP隙表面质量的关键因素.
- 纤维方向和表面粗度之间的关系取决于削方向和局部切割角度.
- 优化料速率和了解纤维方向效应对于改善CFRP槽质量至关重要.
