اثر ويژگي‌هاي هندسي مته بر تورق و خطاي قطري سوراخ‌هاي ايجاد شده در ورق نازك كامپوزيت كولار-اپوكسي

The effect of drill geometrical properties on delamination and diameter error of holes in a thin sheet of Kevlar/epoxy composite

استفاده از كامپوزيت‌ها در صنايع هوافضا به دليل خواص منحصربفرد آن‌ها به طور گسترده‌اي رو به افزايش است تا آنجا كه در برخي از هواپيماها بيش از نيمي از وزن هواپيما را مواد كامپوزيتي تشكيل مي‌دهد. فرآيند سوراخكاري يكي از پركاربردترين عمليات ماشين كاري به منظور مونتاژ قطعات كامپوزيتي و اتصال آن‌ها به يكديگر است. تورق و خطاي قطري سوراخ از مهم‌ترين عيوبي است كه در هنگام سوراخ كاري كامپوزيت‌هاي تقويت‌شده با الياف، ايجاد و باعث كاهش كارايي سازه كامپوزيتي مي‌شود. هدف از انجام اين پژوهش، بررسي تأثير زاويه سر مته و اندازه لبه برنده عرضي مته پيچشي بر تورق و خطاي قطري سوراخ در سوراخكاري ورق نازك كولار-اپوكسي با صفحه پشتيبان است. آزمايش‌ها به صورت فاكتوريال كامل و در 3 سطح براي نرخ پيشروي و 3 سطح براي سرعت برشي مته طراحي و انجام شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه كمترين ميانگين خطاي قطري سوراخ در سوراخ كاري با مته پيچشي با زاويه رأس ֯135 با لبه برنده عرضي مته و كمترين ميانگين فاكتور تورق در سوراخكاري با مته پيچشي با زاويه ֯135 بدون لبه برنده عرضي مته به دست مي‌آيد.

The use of composites in the aerospace industries is widespread due to their unique properties, as in some planes, more than half the weight of the aircraft is composed of composite materials. Drilling is one of the most widely used machining operations to assemble composite parts and connect them to each other. Delamination and hole diameter errors are the most important defects that occur during drilling of fiber-reinforced composites which reduce the efficiency of composite structures. The purpose of this research is to investigate the effect of twist drill point angle and size of chisel edge on delamination and diameter error of the hole in drilling of a thin sheet of Kevlar/epoxy composite with a supporter plate. The experiments were designed and implemented with full factorial design and in 3 levels for feed rate and 3 levels for cutting speed. The obtained results showed that the lowest mean diameter error of the hole is obtained in drilling with a 135-degree point angle drill with chisel edge and the lowest mean delamination factor in drilling is obtained with a 135-degree point angle drill without the chisel edge.