بررسی و مطالعه فاکتورهای آسیب در سنگ‌زنی کامپوزیت‌های پلیمری

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک‐ساخت و تولید، دانشگاه بیرجند، بیرجند

2 دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند

3 استاد دانشگاه فورت وانگن، فیلینگن‐اشونینگن، آلمان

چکیده

امروزه کامپوزیت‌ها به دلیل مزایایی چون نسبت استحکام به وزن بالا ، مقاومت بالا نسبت به خوردگی و خستگی، عدم رسانایی الکتریکی، وجود روش‌های ساخت متنوع و امکان تولید اشکال پیچیده جایگاه ویژه‌ای در صنعت یافته‌اند. ماشینکاری این مواد به دلیل ذات ناهمسانگرد و غیر همگن و نیز وجود ذرات استحکام دهنده که موجب خوردگی ابزار می‌شود، سخت است. حین ماشینکاری این مواد عیوبی مانند تورق، برش نخوردن الیاف، شکست ماتریس، پلیسه، بیرون کشیده شدن الیاف، سوختگی اطراف ناحیه ماشینکاری و ... بوجود می‌آید. در بین فرایندهای ماشینکاری، سنگ‌زنی دارای شرایط متفاوتی بوده و در صورت انتخاب صحیح پارامترهای ورودی فرایند، عیوب حاصل از سنگ‌زنی در مقایسه با دیگر فرایندهای ماشینکاری کمتر است. در این مقاله سنگ‌زنی کامپوزیت مورد بررسی و کنکاش قرار خواهد گرفت و جایگاه این فرایند و معایب آن با دیگر فرایندها مقایسه می‌شود. پارامترهای تاثیر گذار، مزایا و معایب و موقعیت‌های بکارگیری سنگ‌زنی آورده خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


[1] Khoran, M, Ghabezi, P, Frahani, M, and Besharati, MK. Investigation of drilling composite sandwich structures. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 76(9-12):1927–1936, 2015.
[2] Khoran, M. and seyedkashi, S. m. H. Investigation and optimization of damage factor in drilling of parabeam threedimensional composites. Modares Mechanical Engineering, 16(51-59), 2016 (in persian).
[3] Sadeghi, M. H. Metal cutting principles. Tehran: Abed, (367), 2009 (in persian).
[4] Lauer-Schmaltz, H and König, W. Phenomenon of wheel loading mechanisms in grinding. CIRP Annals, 29(1):201– 206, 1980.
[5] El Wakil, SD. Grinding processes for polymer matrix composites. in Machining Technology for Composite Materials, pp. 65–74. Elsevier, 2012.
[6] Liu, Shuliang, Chen, Tao, and Wu, Chaoqun. Rotary ultrasonic face grinding of carbon fiber reinforced plastic (cfrp): a study on cutting force model. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 89(1-4):847–856, 2017.
[7] Ning, Fuda, Cong, Weilong, Wang, Hui, Hu, Yingbin, Hu, Zhonglue, and Pei, Zhijian. Surface grinding of cfrp composites with rotary ultrasonic machining: a mechanistic model on cutting force in the feed direction. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 92(1-4):1217–1229, 2017.
[8] Wang, Hui, Ning, Fuda, Hu, Yingbin, Fernando, PKSC, Pei, Zhijian J, and Cong, Weilong. Surface grinding of carbon fiber–reinforced plastic composites using rotary ultrasonic machining: effects of tool variables. Advances in Mechanical Engineering, 8(9):1687814016670284, 2016.
[9] Chockalingam, Palanisamy and Kuang, Kok Chee. Effects of abrasive types on grinding of chopped strand mat glass fiber-reinforced polymer composite laminates. Machining Science and Technology, 19(2):313–324, 2015.
[10] Chockalingam, P and Kuang, Kok Chee. Grindability study on the glass fibre reinforced plastic composite laminates. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 7(11):429–434, 2013.
[11] Park, Kyu Ycol, Nakagawa, Takco, et al. Mirror surface grinding characteristics and mechanism of carbon fiber reinforced plastics. Journal of materials processing technology, 52(2-4):386–398, 1995.
[12] Sasahara, Hiroyuki, Kikuma, Tomoko, Koyasu, Rei, and Yao, Yasuhiro. Surface grinding of carbon fiber reinforced plastic (cfrp) with an internal coolant supplied through grinding wheel. Precision Engineering, 38(4):775–782, 2014.
[13] Hu, NS and Zhang, LC. A study on the grindability of multidirectional carbon fibre-reinforced plastics. Journal of Materials Processing Technology, 140(1-3):152–156, 2003.
[14] Hu, NS and Zhang, LC. Some observations in grinding unidirectional carbon fibre-reinforced plastics. Journal of materials processing technology, 152(3):333–338, 2004.
[15] Sheikh-Ahmad, Jamal Y. Machining of polymer composites, vol. 387355391. Springer, 2009.
[16] Soo, Sein Leung, Shyha, Islam S, Barnett, Tom, Aspinwall, David K, and Sim, Wei-Ming. Grinding performance and workpiece integrity when superabrasive edge routing carbon fibre reinforced plastic (cfrp) composites. CIRP annals, 61(1):295–298, 2012.