|
DOI: 10.14489/hb.2021.08.pp.010-019
Галиновский А. Л., Цзя Чженьюань, Цыпышева С. Н., Терновских К. А., Рябенкова С. А., Ерохин С. А.
НОВЫЕ МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ УГЛЕПЛАСТИКОВ
(с. 10-19)
Аннотация. Рассматриваются вопросы применения новых методов и подходов для механической обработки углепластиков на основе анализа зарубежных информационных источников с глубиной поиска пять лет. Отмечено, что обработка композиционных материалов, в частности углепластиков, представляет собой совокупность сложных задач, решения которых до сих пор не найдены в полном объеме. Показано, что применение новых методов образования отверстий, фрезерования деталей, гидроабразивной и лазерной обработок позволяет получать новые выходные показатели качества. Внедрение рассмотренных методов, разработанных зарубежными учеными, может дополнить арсенал средств и технологий обработки композиционных материалов на отечественных предприятиях. Указывается, что обеспечение качества обработки и формирование сложных поверхностей углепластиков крайне важно для авиационной, ракетно-космической техники, где объемы применения данного материала постоянно возрастают.
Ключевые слова: углепластики; обработка; механическая обработка; композит; полимерный композиционный материал; дефекты; нетрадиционные методы.
Galinovskiy A. L., Tszya Chzhen’yuan’, Tsypysheva S. N., Ternovskih K. A., Ryabenkova S. A., Erokhin S. A.
NEW METHODS AND TECHNOLOGIES FOR PROCESSING CARBON FIBER-REINFORCED PLASTICS
(pp. 10-19)
Abstract. The article deals with the application of new methods and approaches for machining of carbon plastics on the basis of the analysis of foreign information sources with a search depth of five years. The complex problems of composite materials processing, in particular, carbon plastics, the solutions of which have not yet been found in full, are noted. Applying of new methods of hole formation, part milling, hydro-abrasive and laser processing allows to obtain new output quality indicators is pointed out. The implementation of considered methods, developed by foreign scientists, may supplement the tools arsenal and technologies of composite materials processing at domestic enterprise. The importance of quality assurance of composites` complex surfaces processing and formation in aircraft and aerospace engineering, where utilization level of this material is constantly increasing, is indicated.
Keywords: Carbon fiber-reinforced plastics; Processing; Machining; Composite; Polymer composite material; Defects; Non-traditional methods.
А. Л. Галиновский, Цзя Чжэньюань, С. Н. Цыпышева, К. А. Терновских, С. А. Рябенкова (Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
С. А. Ерохин (Общество с ограниченной ответственностью «Специальное конструкторско-технологическое бюро "Пластик"», Сызрань, Самарская обл., Россия)
A. L. Galinovskiy, Tszya Chzhen’yuan’, S. N. Tsypysheva, K. A. Ternovskih, S. A. Ryabenkova (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. A. Erokhin (Special Design and Technological Bureau “Plastick”, Syzran, Samara Region, Russia)
1. Технология производства и диагностика качества композитных конструкций ракетно-космической техники. Создание конструкций из волокнистых ком¬позитных материалов: учеб. пособие / М. А. Комков, С. В. Бочкарев, А. Л. Галиновский и др. Старый Оскол, 2020. 344 с.
2. Ярославцев В. М. Обработка резанием полимерных композиционных материалов: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. 180 с.
3. Shokrani A., Leafe H., Newman S. T. Cryogenic Drilling of Carbon Fiber Reinforced Plastic with Tool Consideration // Procedia CIRP. 2019. V. 85. P. 55 – 60.
4. Delamination Analysis of Carbon Fiber Reinforced Laminates: Evaluation of a Special Step Drill / A. T. Marques, L. M. Durão, A. G. Magalhães et al. // Composites Science and Technology. 2009. V. 69, Is. 14. P. 2376 – 2382.
5. Nagaraj A., Uysal A., Jawahira I. S. An Investigation of Process Performance when Drilling Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) Composite under Dry, Cryogenic and MQL Environments // Procedia Manufacturing. 2020. V. 43. P. 551 – 558.
6. John K. M., Thirumalai Kumaran S. A Feasible Strategy to Produce Quality Holes Using Temperature-assisted Drilling on CFRP // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2020. V. 110. P. 3113 – 3127.
7. Harugade M., Waigaonkar S., Maneb N. Machining of Carbon Epoxy Composite using High Speed Electrochemical Discharge Machining // Materials Today: Proceedings. 2018. V. 5, Is. 9, Part 1. P. 17188 – 17194.
8. Zemann R., Kain L., Bleicher F. Vibration Assisted Machining of Carbon Fibre Reinforced Polymers // Procedia Engineering. 2014. V. 69. P. 536 – 543.
9. Cryogenic Machining of Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) Composites and the Effects of Cryogenic Treatment on Tensile Properties: A Comparative Study / S. Morkavuk, U. Köklü, M. Bağcı et al. // Composites Part B: Engineering. 2018. V. 147. P. 1 – 11.
10. Laser Scored Machining of Fiber Reinforced Plastics to Prevent Delamination / W. Hintze, M. Cordesa, T. Geis et al. // Procedia Manufacturing. 2016. V. 6. P. 1 – 8.
11. Tangwarodomnukun V., Khamwiset K., Q H. Investigation into Laser Machining of Carbon Fiber Reinforced Plastic in a Flowing Water Layer // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. V. 104. P. 3629 – 3645.
12. A Study of Abrasive Waterjet Multipass Cutting on Kerf Quality of Carbon Fiber-reinforced Plastics / S. Xiao, P. Wang, H. Gao et al. // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. V. 105. P. 4527 – 4537.
13. Madhu S., Balasubramanian M. Effect of Swirling Abrasives Induced by a Novel Threaded Nozzle in Machining of CFRP Composites // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. V. 95 P. 4175 – 4189.
14. Influence of Cutting Temperature on Carbon Fiber-reinforced Plastic Composites in High-speed Machining Ha / S. J., Kim K. B., Yang J. K. et al. // Journal of Mechanical Science and Technology. 2017. V. 31. P. 1861– 1867.
1. Komkov M. A., Bochkarev S. V., Galinovskiy A. L. et al. (2020). Manufacturing technology and quality diagnostics of composite structures for rocket and space technology. Creating Fiber Composite Structures: a textbook. Stariy Oskol. [in Russian language]
2. Yaroslavtsev V. M. (2012). Processing by cutting polymer composite materials: a textbook. Moscow: Izdatel'stvo MGTU im. N. E. Baumana. [in Russian language]
3. Shokrani A., Leafe H., Newman S. T. (2019). Cryogenic Drilling of Carbon Fiber Reinforced Plastic with Tool Consideration. Procedia CIRP, Vol. 85, pp. 55 – 60.
4. Marques A. T., Durão L. M., Magalhães A. G. et al. (2009). Delamination Analysis of Carbon Fiber Reinforced Laminates: Evaluation of a Special Step Drill. Composites Science and Technology, Vol. 69, 14, pp. 2376 – 2382.
5. Nagaraj A., Uysal A., Jawahira I. S. (2020). An Investigation of Process Performance when Drilling Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) Composite under Dry, Cryogenic and MQL Environments. Procedia Manufacturing, Vol. 43, pp. 551 – 558.
6. John K. M., Thirumalai Kumaran S. (2020). A Feasible Strategy to Produce Quality Holes Using Temperature-assisted Drilling on CFRP. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 110, pp. 3113 – 3127.
7. Harugade M., Waigaonkar S., Maneb N. (2018). Machining of Carbon Epoxy Composite using High Speed Electrochemical Discharge Machining. Materials Today: Proceedings, Vol. 5, (9), Part 1, pp. 17188 – 17194.
8. Zemann R., Kain L., Bleicher F. (2014). Vibration Assisted Machining of Carbon Fibre Reinforced Polymers. Procedia Engineering, Vol. 69, pp. 536 – 543.
9. Morkavuk S., Köklü U., Bağcı M. et al. (2018). Cryogenic Machining of Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) Composites and the Effects of Cryogenic Treatment on Tensile Properties: A Comparative Study. Composites Part B: Engineering, Vol. 147, pp. 1 – 11.
10. Hintze W., Cordesa M., Geis T. et al. (2016). Laser Scored Machining of Fiber Reinforced Plastics to Prevent Delamination. Procedia Manufacturing, Vol. 6, pp. 1 – 8.
11. Tangwarodomnukun V., Khamwiset K., Q H. (2019). Investigation into Laser Machining of Carbon Fiber Reinforced Plastic in a Flowing Water Layer. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 104, pp. 3629 – 3645.
12. Xiao S., Wang P., Gao H. et al. (2019). A Study of Abrasive Waterjet Multipass Cutting on Kerf Quality of Carbon Fiber-reinforced Plastics. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 105, pp. 4527 – 4537.
13. Madhu S., Balasubramanian M. (2018). Effect of Swirling Abrasives Induced by a Novel Threaded Nozzle in Machining of CFRP Composites. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 95, pp. 4175 – 4189.
14. Ha S. J., Kim K. B., Yang J. K. et al. (2017). Influence of Cutting Temperature on Carbon Fiber-reinforced Plastic Composites in High-speed Machining. Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 31, pp. 1861– 1867.
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2021.08.pp.010-019
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2021.08.pp.010-019
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»