Abstract

Endüstride malzemelerin cıvata, perçin ve pim bağlantıları ile montajlanması veya üzerlerine delikler oluşturmak için matkap ile delme yöntemi kullanılmaktadır. Kompozit malzemelerin delinmesi esnasında çapaklanma, delaminasyon ve malzeme yarılması görülmektedir. İşleme parametreleri, delinen malzemenin mekanik özellikleri ve matkap nokta açısı delik kalitesini etkileyen en önemli faktörlerdir. Bu çalışmada cam elyaf takviyeli polimer (CETP) kompozit plakalara nano boyutta katkı maddesi eklenmesinin mekanik özelliklerine ve matkap yöntemi ile delinmesine etkisi araştırılmıştır. Tabakalı cam elyaf kompozit malzemelere nano partikül ilavesinin malzemenin dayanımında etkili bir rol oynadığı ve delik kalitesine etki ettiği görülmüştür. Sabit fener mili devri değerleri kullanılarak yapılan delme işlemlerinde; tezgah ilerlemesi arttıkça çapaklanmanın arttığı, matkap nokta açısının artması ile delik çapının arttığı tespit edildi. 90° ve 140° açılı matkaplar kullanılarak delinen deliklerin çıkış kısımlarında epoksi tabakasının blok şeklinde cam elyaf tabakasından ayrıldığı görüldü.

References

[1] Mazumdar, S. K. Composites Manufacturing-Materials, Product and Process Engineering; 2002.p.13-19.

[2] Abrao, A. M., Faria, P. E., Rubio, J. C., Reis, P., & Davim, J. P. Drilling of fiber reinforced plastics: A review. Journal of Materials Processing Technology 2007;186(1-3),1-7

[3] Liu, D., Tang, Y., & Cong, W. L. A review of mechanical drilling for composite laminates. Composite structures 2012;94(4), 1265-1279.

[4] Singh, A. P., Sharma, M., & Singh, I. A review of modeling and control during drilling of fiber reinforced plastic composites. Composites Part B: Engineering 2013;47, 118-125.

[5] Sankar, B. R., Umamaheswarrao, P., Reddy, A. A., & Kumar, P. K. Drilling of composite laminates: a review. J Basic Appl Eng Res 2014;1(3), 19-24.

[6] Bonnet, C., Poulachon, G., Rech, J., Girard, Y., & Costes, J. P. CFRP drilling: Fundamental study of local feed force and consequences on hole exit damage. International Journal of Machine Tools and Manufacture 2015;94, 57-64.

[7] Ghafarizadeh, S., Chatelain, J. F., & Lebrun, G. Finite element analysis of surface milling of carbon fiber-reinforced composites. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2016; 87(1-4), 399-409.

[8] Ismail, S. O., Dhakal, H. N., Popov, I., & Beaugrand, J. Comprehensive study on machinability of sustainable and conventional fibre reinforced polymer composites. Engineering Science and Technology, an International Journal 2016;19(4), 2043-2052.

[9] Panchagnula, K. K., & Palaniyandi, K. Drilling on fiber reinforced polymer/nanopolymer composite laminates: a review. Journal of materials research and technology 2018;7(2), 180-189.

[10] Mallick, P. K. Fiber-reinforced composites: materials, manufacturing, and design. CRC press; 2007.p.6-21.

[11] Panchagnula, K. K., & Palaniyandi, K. Drilling on fiber reinforced polymer/nanopolymer composite laminates: a review. Journal of materials research and technology 2018;7(2), 180-189.

[12] Coleman, J. N., Khan, U., Blau, W. J., & Gun’ko, Y. K. (2006). Small but strong: a review of the mechanical properties of carbon nanotube–polymer composites. Carbon, 44(9), 1624-1652.

[13] Yang, C. K., Lee, Y. R., Hsieh, T. H., Chen, T. H., & Cheng, T. C. Mechanical property of multiwall carbon nanotube reinforced polymer composites. Polymers and Polymer Composites 2018; 26(1), 99-104.

[14] Marques, A. T., Durão, L. M., Magalhães, A. G., Silva, J. F., & Tavares, J. M. R. Delamination analysis of carbon fibre reinforced laminates: evaluation of a special step drill. Composites Science and Technology 2009; 69(14), 2376-2382.

[15] Durão, L. M. P., Gonçalves, D. J., Tavares, J. M. R., de Albuquerque, V. H. C., Vieira, A. A., & Marques, A. T. Drilling tool geometry evaluation for reinforced composite laminates. Composite structures 2010; 92(7), 1545-1550.

[16] Liu, D., Tang, Y., & Cong, W. L. A review of mechanical drilling for composite laminates. Composite structures 2012; 94(4), 1265-1279.

[17] Davim, J. P., & Reis, P. Drilling carbon fiber reinforced plastics manufactured by autoclave—experimental and statistical study. Materials & design 2003; 24(5), 315-324.

[18] Abrao, A. M., Rubio, J. C., Faria, P. E., & Davim, J. P. The effect of cutting tool geometry on thrust force and delamination when drilling glass fibre reinforced plastic composite. Materials & Design 2008; 29(2), 508-513.

[19] Tsao, C. C., & Hocheng, H. Effect of tool wear on delamination in drilling composite materials. International journal of mechanical sciences 2007; 49(8), 983-988.

[20] Hocheng, H., & Tsao, C. C. Comprehensive analysis of delamination in drilling of composite materials with various drill bits. Journal of materials processing technology 2003; 140(1-3), 335-339.

[21] Mohan, N. S., Kulkarni, S. M., & Ramachandra, A. Delamination analysis in drilling process of glass fiber reinforced plastic (GFRP) composite materials. Journal of Materials Processing Technology 2007; 186(1-3), 265-271.

[22] Davim, J. P., Reis, P., & Antonio, C. C. Experimental study of drilling glass fiber reinforced plastics (GFRP) manufactured by hand lay-up. Composites Science and Technology 2004; 64(2), 289-297.

[23] Palanikumar, K., Campos Rubio, J., Abrao, A. M., Esteves Correia, A., & Davim, J. P. Influence of drill point angle in high speed drilling of glass fiber reinforced plastics. Journal of composite Materials 2008; 42(24), 2585-2597.