AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIt was found that feed is the dominant parameter influencing thrust force, whereas cutting speed plays a primary role in determining the extent of delamination.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Glass fiber-reinforced polymer (GFRP) composites are widely used in industry due to their advantageous properties, such as a high strength-to-weight ratio. However, during the preparatory processes for bolted or riveted joints, drilling operations often lead to delamination damage, which adversely affects the mechanical performance and reliability of these materials. In this study, the effects of different cutting speeds and feeds on thrust force and delamination damage during the drilling of GFRP composites were investigated. The maximum thrust forces generated during the hole drilling process were measured, and post-drilling deformations were examined. Mathematical models were developed using the response surface method (RSM) to predict thrust force and delamination under various cutting conditions determined by the selected drill geometry. The results of the analysis of variance (ANOVA) showed that the developed models were statistically significant with a confidence level of over 90%. It was found that feed is the dominant parameter influencing thrust force, whereas cutting speed plays a primary role in determining the extent of delamination. The results provide valuable insights for establishing optimum cutting conditions aimed at minimizing drilling damage in GFRP composite machining.
Özet
Cam elyaf takviyeli polimer (GFRP) kompozitler, yüksek mukavemet/ağırlık oranı gibi avantajlı özellikleri nedeniyle endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, cıvatalı veya perçinli birleştirmeler için hazırlık işlemleri sırasında delme işlemleri sıklıkla delaminasyon hasarına yol açmakta ve bu durum bu malzemelerin mekanik performansını ve güvenilirliğini olumsuz etkilemektedir. Bu çalışmada, farklı kesme hızları ve ilerlemenin, GFRP kompozitlerin delinmesi sırasında oluşan ilerleme kuvveti ve delaminasyon hasarına etkileri araştırılmıştır. Delik delme işlemi sırasında oluşan maksimum ilerleme kuvvetleri ölçülmüş ve delme sonrası deformasyonlar incelenmiştir. Seçilen matkap geometrisi tarafından belirlenen çeşitli kesme koşulları altında ilerleme kuvvetini ve delaminasyonu tahmin etmek için tepki yüzey yöntemi (RSM) kullanılarak matematiksel modeller geliştirilmiştir. Varyans analizi (ANOVA) sonuçları, geliştirilen modellerin %90'ın üzerinde bir güven seviyesiyle istatistiksel olarak anlamlı olduğunu göstermiştir. İlerleme kuvvetini etkileyen baskın parametrenin ilerleme olduğu, kesme hızının ise delaminasyonun derecesini belirlemede birincil rol oynadığı bulunmuştur. Sonuçlar, GFRP kompozit işlemede delme hasarını en aza indirmeyi amaçlayan optimum kesme koşullarının oluşturulması için değerli bilgiler sunmaktadır.