بررسي تجربي تاثير افزودن نانو‌لوله‌هاي كربني بر جدايش بين لايه‌اي ناشي از سوراخ‌كاري كامپوزيت شيشه/اپوكسي

Experimental investigation of carbon nanotube addition on delamination induced drilling of glassepoxy composites

امروزه استفاده از مواد كامپوزيتي به‌ويژه در صنايع هوافضا و خودروسازي به‌طور روز افزوني در حال افزايش مي‌باشد. سوراخ‌كاري فرآيند اصلي براي مونتاژ كردن اجزاي كامپوزيتي است. آسيب‌هاي فرايند سوراخ‌كاري مانند جدايش بين لايه‌اي و ترك خوردگي ماتريس در اطراف سوراخ، در نهايت ممكن است باعث افت در استحكام باقيمانده‌ي اجزاي سوراخ‌كاري شده، شود. در اين مقاله اثر پارامترهاي سوراخ‌كاري نظير نرخ پيشروي، سرعت اسپيندل و قطر مته سوراخ‌كاري بر نيروي محوري و فاكتور جدايش بين لايه‌اي براي نمونه‌هاي كامپوزيتي با درصدهاي مختلف نانو‌لوله كربني اصلاح شده، بررسي شده است. همچنين در اين تحقيق از روش تاگوچي براي طراحي آزمايش به‌منظور تجزيه و تحليل تاثير پارامترهاي ماشين‌كاري بر نيروي محوري و فاكتور جدايش بين لايه‌اي استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزودن نانو لوله كربني تا درصد مشخصي (در حدود 5/0 درصد وزني)، نيروي محوري و جدايش بين لايه‌اي كاهش مي‌يابد. همچنين با كاهش نرخ پيشروي و افزايش سرعت اسپيندل

Nowadays, using composite materials has been grown increasingly especially in aerospace and automobile manufacturing. Composite drilling is the main machining process for assembling the composite components. The damages caused by drilling process, such as delamination, fiber breakage, fiber pull out and matrix cracking around the hole can decrease the residual strength of drilled components. In this paper, the effect of drilling parameters such as feed rate, spindle speed and drill diameter on the thrust force, delamination for composite specimens with different percentages of nano fibers are discussed. Taguchi method is used for Designing of Experiment to analysis effect of machining parameters (feed rate, spindle speed, drill diameter) and percentage of nano particles on the thrust force and delamination factor. The results show that by increasing carbon nano tube up to a special percentage (about 5%) delamination and thrust force decrease. Also, by decreasing feed rate and increasing spindle speed, thrust force and delamination factor decrease