Kompozitný materiál z uhlíkových vlákien je špičkový materiál s vlastnosťami tvrdosti a vysokej pevnosti, hoci má vynikajúci výkon, ale je dvakrát ťažšie ho spracovať. Pri vŕtaní výrobkov z uhlíkových vlákien sa ľahko objaví trhanie po obvode, vrstvenie a nerovnomerný vzhľad. Veľké výrobky z uhlíkových vlákien musia koordinovať štrukturálne vlastnosti dielov, aby sa určil otvor, ktorý musí montér ručne vŕtať, ale pri ručnom vŕtaní je stav spracovania veľmi nestabilný, existuje veľa neistôt a ľudských vplyvov, čo vedie k tomu, že kvalita manuálneho vŕtania nie je stabilná a steny obrobku okolo materiálu majú vážnejšie chyby ako spracovanie zariadenia, najmä trhliny na výstupe z otvoru sú vážnejšie. Výroba veľkoobjemových dielov z uhlíkových vlákien je drahšia, zvyčajne sa obrába viac otvorov a akékoľvek problémy s kvalitou pri vŕtaní spôsobia chybu výrobku, čo priamo ovplyvňuje kvalitu montáže dielov a spôsobuje vážne poškodenie dielov, čo vedie k obrovským stratám.
Technické ťažkosti pri manuálnom vŕtaní kompozitov z uhlíkových vlákien:
Pretože uhlíkové vlákno v každom uhle vytvára rovnaké rozdiely, pevnosť medzi vrstvami je nízka, zároveň je tvrdosť uhlíkových vlákien vysoká, výkon je krehký, intenzita je vysoká a schopnosť viesť teplo je slabá, čo spôsobuje vážne opotrebovanie vrtáka, vytvára veľký rezný krútiaci moment a rezné teplo. Materiál obrobku je náchylný na pôsobenie reznej sily. Priemer vrtáka, parametre reznej hrany puzdra, rýchlosť vŕtania a rýchlosť posuvu sú hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi veľkosť axiálnej sily. Axiálna sila sa so zvyšujúcou sa rýchlosťou a so zvyšujúcim sa posuvom znižuje a vplyv posuvu je oveľa väčší ako vplyv rýchlosti otáčania, takže posuv je kľúčovým faktorom na riadenie axiálnej sily. Trhanie na výstupe z otvoru sa vyskytuje v najpovrchnejšej vrstve na jednej strane výstupu z otvoru. Najčastejšou chybou pri vŕtaní je, že pri vŕtaní blízko vŕtania je pokles axiálnej sily menší ako pokles pevnosti materiálu, čo spôsobuje, že rezný materiál nevnikne do reznej vrstvy, čo spôsobuje poškodenie a trhanie, preto je potrebné pri vŕtaní blízko vŕtania znížiť posuv. Týmto spôsobom je vŕtacia sila menšia ako kritická rezná sila spôsobená chybou, čím sa znižuje jav trhania na výstupe z otvoru. Keďže ostrie vrtáka nie je dostatočne ostré, kompozitné vlákno nie je po prevŕtaní úplne odrezané, čo vedie k trhaniu na výstupe z otvoru a surovým okrajom. Preto by sa pri obrábaní otvoru z uhlíkových vlákien, najmä v blízkosti vŕtacieho prechodu, mal zvoliť menší posuv.
Pri výrobe kompozitov z uhlíkových vlákien je pri ručnom vŕtaní, ručných pneumatických vŕtačkách, stav spracovania veľmi nestabilný. Stredová poloha vrtáka, vertikálne chyby a zmeny, pracovné skúsenosti operátora priamo ovplyvňujú kvalitu spracovania otvoru. Hlavným faktorom pri ručnom vŕtaní je ťažko kontrolovateľný posuv, čo je nestabilita kvality vŕtania. Najmä keď sa otvory uzavrú suchým rezaním materiálu, okamžitý rez materiálu sa náhle zníži, spätná sila vŕtania sa náhle výrazne zníži, čo vedie k náhlemu zvýšeniu posuvu a javu nárazu vrtáka, čo vedie k vážnejšiemu pretrhnutiu otvoru.
Čas uverejnenia: 17. septembra 2018