Hiilikuitukomposiittimateriaali on korkealaatuinen materiaali, jolla on kovuuden ja lujuuden ominaisuudet. Vaikka sen suorituskyky on erinomainen, sitä on kaksi kertaa vaikeampi työstää. Hiilikuitukomposiittimateriaalituotteissa porattaessa tyhjät reunat voivat helposti repeytyä, kerrostua ja näyttää epätasaiselta. Suurten hiilikuitutuotteiden rakenteelliset ominaisuudet on koordinoitava reiän määrittämiseksi. Asentajan on porattava se manuaalisesti. Manuaalisessa porauksessa työstötila on kuitenkin hyvin epävakaa, ja siihen liittyy monia epävarmuustekijöitä ja ihmisen aiheuttamia vaikutuksia. Tämän seurauksena manuaalisen porauksen laatu ei ole vakaa. Työkappaleen seinämän materiaalivirheet ovat vakavampia kuin työstölaitteiston. Erityisesti reiän ulostulon repeäminen on vakavampaa. Laajamittaisten hiilikuitukomposiittiosien valmistuskustannukset ovat korkeat, ja yleensä reikien määrä on suurempi. Kaikki porauksen laatuongelmat aiheuttavat tuotevirheitä, jotka vaikuttavat suoraan osien kokoonpanon laatuun ja johtavat osien romutukseen, mikä johtaa valtaviin tappioihin.
Hiilikuitukomposiittien manuaalisen porauksen tekniset vaikeudet:
Koska hiilikuitupäällyste tuottaa jokaisessa kulmassa samanlaisen eron, välikerrosten lujuus on alhainen. Samalla hiilikuitukomposiittimateriaalin kovuus on korkea, suorituskyky on hauras, lujuus on korkea ja lämmönjohtavuus on heikko. Tämä aiheuttaa poranterän vakavaa kulumista, suuren leikkausvääntömomentin ja suuren leikkauslämmön. Leikkausvoiman vaikutuksesta osamateriaali on altis porausvoimalle. Poran halkaisijan, kotelon leikkuureunan parametrien, porausnopeuden ja syöttönopeuden muutokset ovat tärkeimmät tekijät, jotka vaikuttavat aksiaalisen voiman kokoon. Aksiaalinen voima kasvaa nopeuden kasvaessa ja pienenee syötön kasvaessa. Syötön vaikutus on paljon suurempi kuin pyörimisnopeuden. Siksi syöttö on avaintekijä aksiaalisen repeytymisen hallinnassa. Reiän ulostulon repeytymistä tapahtuu reiän ulostulon toisella puolella olevassa pintakerroksessa. Yleisin porausvirhe on se, että porattaessa lähellä porausta aksiaalisen voiman laskunopeus on pienempi kuin materiaalin lujuuden laskunopeus, mikä estää leikattavan materiaalin pääsyn leikkauskerrokseen, mikä aiheuttaa vaurioita ja repeytymistä. Siksi syöttöä on tarpeen vähentää porattaessa lähellä porausta. Tällä tavoin porausvoima on pienempi kuin vian aiheuttama kriittinen leikkausvoima, mikä vähentää reiän ulostulon repeytymisilmiötä. Koska poran reunan terävyys ei ole riittävä, komposiittikuitu ei katkea kokonaan porauksen jälkeen, mikä johtaa reiän ulostulon repeytymiseen ja raa'isiin reunoihin. Siksi hiilikuitukomposiittireiän työstössä, erityisesti porauspalon lähellä, tulisi valita pienempi syöttö.
Hiilikuitukomposiittien valmistuksessa käytetään manuaalista porausta, kädessä pidettävää paineilmaporaa, mutta käsittelytila on hyvin epävakaa. Poranterän keskiasento, pystysuora sijainti ja muut virheet ja muutokset sekä käyttäjän työkokemus vaikuttavat suoraan reiän käsittelyn laatuun. Manuaalisen porausprosessin aikana syöttöä ei ole helppo hallita, mikä on tärkein tekijä porauslaadun epävakauden kannalta. Erityisesti silloin, kun reiät sulkeutuvat kuivan leikattavan materiaalin vuoksi, materiaalin määrä vähenee äkillisesti ja porausvoima pienenee äkillisesti huomattavasti. Tämä johtaa syötön äkilliseen kasvuun ja poranterän iskuilmiöön, mikä johtaa reiän repeämiseen vakavammin.
Julkaisun aika: 17. syyskuuta 2018