Dergiler / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2017 / Cilt: 22 Sayı: 3

SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ

Analysis of Delamination Factor in the Drilling of Sandwich Composites

Sayfa
153–162
Yayın Tarihi
2017-12-28
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Özellikle delik çıkış bölgesinde oluşan hasar tipleri delaminasyon, kesilmemiş elyaf ve parçalanma olduğu görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada bal peteği geometrisinde farklı çekirdek malzemelerden üretilen sandviç kompozitlerin delinmesinde delik giriş ve çıkış bölgesinde oluşan delaminasyon faktörü araştırılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Taguchi metodu L 18 tasarımına göre yapılan deneylerde kontrol faktörleri olarak kesme hızı, ilerleme miktarı ve çekirdek malzeme tipi esas alınmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Özellikle delik çıkış bölgesinde oluşan hasar tipleri delaminasyon, kesilmemiş elyaf ve parçalanma olduğu görülmüştür.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Sandviç kompozit · Delaminasyon faktörü · Nomex

Özet

Bu çalışmada bal peteği geometrisinde farklı çekirdek malzemelerden üretilen sandviç kompozitlerin delinmesinde delik giriş ve çıkış bölgesinde oluşan delaminasyon faktörü araştırılmıştır. Taguchi metodu L 18 tasarımına göre yapılan deneylerde kontrol faktörleri olarak kesme hızı, ilerleme miktarı ve çekirdek malzeme tipi esas alınmıştır. Deneyler CNC dik işleme merkezinde 6,3 mm çapında TiAlN kaplı karbür matkap kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca %95 güven seviyesinde varyans analizi (ANOVA) uygulanmış, giriş ve çıkış bölgeleri hasarı için optimum parametreler belirlenmiştir. Her iki numunede delme işlemi sonrasında tüm deney şartlarında deliklerin optik görüntüleri alınmış ve en yüksek kesme parametreleri için delik çıkış bölgesinde oluşan hasar tipleri incelenmiştir. Delaminasyon faktörü üzerinde en etkili parametre delik giriş bölgesi için %46 katkı oranı ile kesme hızı,  çıkış bölgesi içinse %32,8 katkı oranı ile ilerleme miktarı olmuştur. Özellikle delik çıkış bölgesinde oluşan hasar tipleri delaminasyon, kesilmemiş elyaf ve parçalanma olduğu görülmüştür.

Abstract

In this study the delamination factor forming on the in and out areas of the hole in drilling of sandwich composites fabricated by using different core materials with honeycomb geometry was analyzed. Cutting speed, feed rate, and core material type were taken as the controlling factors in the experiments carried out according to Taguchi method L18 design. The experiments were carried out on a CNC vertical machining center using TiAlN coated carbide drill with a diameter of 6,3 mm. Moreover, an analysis of variance (ANOVA) with a 95% confidence level was applied and the optimal parameters for the damages on the in and out areas were determined. Optical images of the holes were taken in all test conditions after the drilling of every two specimens, and the damage types forming on the out area of the hole were analyzed for the optimal cutting parameters.The most effective parameter on the delamination factor was the cutting rate with a contribution rate of 46% for the hole entrance zone and the feed rate with the contribution rate of 32.8% for the exit zone. In particular, the types of damage that occurred in the hole exit zone were found delamination, uncut fibers, and cracking. 

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Kuş, A., Ekici, E. (2017). SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 22 Sayı: 3, 153–162. https://doi.org/10.17482/uumfd.372451

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Arunkumar, M.P. Pitchaimani, J. Gangadharan, K.V. Lenin Babu M.C. (2016) Influence of nature of sandviç on vibro acoustic behavior of sandwich aerospace structures, Aerospace Science and Technology, 56, 155–167.doi:10.1016/j.ast.2016.07.009
  2. Çelik, A.Lazoglu, I. Kara, A. Kara, F. (2015) Investigation on the performance of SiAlON ceramic drills onaerospace grade CFRP composites, Journal of Materials Processing Technology, 223, 39–47. doi:10.1016/j.jmatprotec.2015.03.040
  3. Dharan, C.K.H. Won, M.S. (2000), Machining parameters for an intelligent machining system for composite laminates, International Journal of Machine Tools and Manufacture., 40, 415–426. doi:10.1016/S0890-6955(99)00065-6
  4. Eshetu, D. Eneyew, Ramulu,M. (2014) Experimental study of surface quality and damage when drilling unidirectional CFRP composites, Journal of Materials Research and Technology, 3, 354–362. doi:10.1016/j.jmrt.2014.10.003
  5. Gaitonde, V.N. Karnik, S.R. Campos Rubio, J. EstevesCorreia, A. Abrao A.M. and Davim, J. P. (2011) A study aimed at minimizing delamination during drilling of CFRP composites, Journal of Composite Materials, 45(22), 2359–2368. doi:10.1177/0021998311401087
  6. Gaitonde, V.N. Karnik, S.R. Campos Rubio, J. EstevesCorreia, A. Abrão, A.M. Davim, J.P. (2008) Analysis of parametric influence on delamination in highspeed drilling of carbon fiber reinforced plastic composites, Journal of Materials Processing Technology, 203, 431–438. doi:10.1016/j.jmatprotec.2007.10.050
  7. Grilo, T.J. Paulo, R.M.F. Silva, C.R.M. Davim, J.P. (2013) Experimental delamination analyses of CFRPs using different drill geometries, Composites: Part B, 45, 1344–1350. doi:10.1016/j.compositesb.2012.07.057
  8. Karpat, Y. Değer, B. Bahtiyar, O. (2012) Drilling thick fabric woven CFRP laminates with double point angle drills, Journal of Materials Processing Technology, 212, 2117– 2127. doi:10.1016/j.jmatprotec.2012.05.017
  9. Khoran, M. Ghabezi, P. Frahani, M. Besharati, M. K. (2015) Investigation of drilling composite sandwich structures, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 76(9), 1927–1936. doi:10.1007/s00170-014-6427-x
  10. Krishnaraj, V. Prabukarthi, A. Ramanathan, A. Elanghovan, N. Senthil Kumar, M.Zitoune, R., Davim, J.P., (2012) Optimization of machining parameters at high speed drilling of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminates, Compos.: Part B, 43, 1791–1799. doi:10.1016/j.compositesb.2012.01.007
  11. Krishnamoorthy, A., RajendraBoopathy, S., Palanikumar, K., Davim J.P., (2012) Application of grey fuzzy logic for the optimization of drilling parameters for CFRP composites with multiple performance characteristics, Measurement, 45,1286–1296. doi:10.1016/j.measurement.2012.01.008
  12. Marques, A.T.Duraõ, L.M., Magalhaes, A.G. Silva, J.F. Tavares, J.M.R.S. (2009) Delamination analysis of carbon fibre reinforced laminates: evaluation of a special step drill, Composites Science and Technology, 69, 2376–2382. doi:10.1016/j.compscitech.2009.01.025
  13. MohdAriffin, M. K. A. Mohd Ali, M. I. Sapuan, S. M. Ismail, N. (2009) An optimise drilling process for an aircraft composite structure using design of experiments, Scientific Research and Essay, 4, 1109-1116.
  14. Sharma, S.C. Krishna, M.Narasimha Murthy, H.N. (2006) Delamination During Drilling in Polyurethane Foam Composite Sandwich Structures, Journal of Materials Engineering and Performance, 15, 306-310. doi:10.1361/105994906X108710
  15. Vinson, J. R. (2001) Sandwich structures, American Society of Mechanical Engineers, 54, 201-215.doi:10.1115/1.3097295
  16. Xu, J. An, Q. Chen, M. (2014) A comparative evaluation of polycrystalline diamond drills in drilling high-strength T800S/250F CFRP, Composite Structures, 117, 71–82. doi:10.1016/j.compstruct.2014.06.034