Uhlíkově-vláknitý kompozitní materiál je špičkový materiál s vlastnostmi tvrdosti a vysoké pevnosti, ačkoli má vynikající výkon, ale je dvakrát obtížněji zpracovatelný. U vrtaných výrobků z uhlíkových vláken se snadno objeví trhliny na prázdném obvodu, vrstvení a nerovnoměrný vzhled. Velké výrobky z uhlíkových vláken musí koordinovat strukturální vlastnosti dílů pro určení otvoru, který musí ručně vrtat montér, ale při ručním vrtání je stav zpracování velmi nestabilní, existuje mnoho nejistot a lidských vlivů, což má za následek, že kvalita ručního vrtání není stabilní, stěny obrobku kolem materiálu mají vážnější vady než obráběné zařízení, zejména trhliny na výstupu z otvoru jsou vážnější. Výroba velkoobjemových dílů z uhlíkových vláken je drahá, obvykle se obrábí více otvorů a jakékoli problémy s kvalitou při vrtání způsobí vady výrobku, které přímo ovlivňují kvalitu montáže dílů a způsobují závažnou zmetkovitost dílů, což vede k obrovským ztrátám.
Technické obtíže při ručním vrtání kompozitů z uhlíkových vláken:
Protože překrytí uhlíkových vláken v každém úhlu vytváří stejnou a odlišnou pevnost mezi vrstvami, zároveň je tvrdost kompozitního materiálu z uhlíkových vláken vysoká, výkon je křehký, intenzita je vysoká a schopnost vedení tepla je špatná, což způsobuje silné opotřebení vrtáku, což vytváří velký řezný moment a řezné teplo. Materiál obrobku je pod působením řezné síly náchylný k opotřebení. Průměr vrtáku, parametry břitu, rychlost vrtání a rychlost posuvu jsou hlavními faktory ovlivňujícími velikost axiální síly. Axiální síla se zvyšuje s rychlostí a snižuje se se zvyšujícím se posuvem. Vliv posuvu je mnohem větší než vliv rychlosti otáčení, takže posuv je klíčovým faktorem pro regulaci axiální síly. K trhání na výstupu z otvoru dochází v nejpovrchnější vrstvě na jedné straně výstupu z otvoru. Nejčastější vadou při vrtání je, že při vrtání v blízkosti otvoru je rychlost poklesu axiální síly menší než pokles pevnosti materiálu, což způsobuje, že řezný materiál nevnikne do řezné vrstvy, což způsobuje poškození a trhání, proto je nutné při vrtání v blízkosti otvoru snížit posuv. Tímto způsobem je vrtací síla menší než kritická řezná síla vyvolaná vadou, což snižuje jev odtržení na výstupu z otvoru. Protože vrták není dostatečně ostrý, kompozitní vlákno není po provrtání zcela odříznuto, což má za následek odtržení na výstupu z otvoru a neopracované hrany. Proto by se při obrábění otvoru z uhlíkových vláken, zejména v blízkosti vrtaného průchodu, měl volit menší posuv.
Při výrobě kompozitů z uhlíkových vláken je ruční vrtání, ruční pneumatická vrtačka, ale stav zpracování je velmi nestabilní, středová poloha vrtáku, vertikální a další chyby a změny, pracovní zkušenosti obsluhy přímo ovlivňují kvalitu zpracování otvoru. Ruční proces vrtání je obtížné a nestabilita kvality vrtání je hlavním faktorem. Zejména když jsou otvory uzavřeny suchým řezným materiálem, okamžitý pokles samotného materiálu, zpětná síla vrtání se náhle výrazně sníží, což má za následek náhlé zvýšení posuvu, což má za následek jev nárazu vrtáku a vážnější trhání otvoru.
Čas zveřejnění: 17. září 2018