Karbon Elyaf Takviyeli Kompozitlerin İstifli Delinmesinde Delik Çıkış Hasarının Deneysel Araştırılması

Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, cilt.7, sa.2, ss.152-159, 2021 (Hakemli Dergi)

Bu çalışmada, karbon elyaf takviyeli polimer kompozitlerin (KETPK) istifli delinmesinde delik

çıkış hasarı; matkap uç açısı, matkap helis açısı, kesme hızı ve ilerleme miktarına bağlı olarak

deneysel araştırılmıştır. Çalışmada, KETPK malzeme Al 6013 malzeme ile alt-üst istifli olarak

90° ve 118° uç açısına ile 15° ve 22.5° helis açısına sahip kaplamasız HSS matkaplarla

delinmiştir. Delme işleminde 0.05-0.1-0.2 mm/dev ilerleme miktarı ve 45, 67, 100 m/dak kesme

hızı değerleri kullanılmıştır. Delik delme işlemleri sonucunda belirtilen şartlarda delik çıkış

hasarları (delaminasyonları) araştırılmıştır. Deneyler sonucunda, kesme hızının artması ile

delaminasyon oranının azaldığı aynı zamanda ilerleme miktarının artması ile delaminasyon

oranının arttığı görülmüştür. Bununla beraber kesme hızının artması ile metal talaş

yapışması/sıvanması eğiliminin azaldığı, bunun da delaminasyon oranında azalma sağladığı

görülmüştür. Çalışma ile 118° uç açılı ve 22.5° helis açılı matkaplarla en yüksek kesme hızı 100

m/dak’da ve en düşük ilerleme miktarı olan 0.05 mm/dev’de en düşük delaminasyon oranı elde

edilmiştir.

In this study, the stack drilling of carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) composites was

experimentally investigated in terms of exit damage, point angle, helix angle, cutting speed, and

feed rate. During the experiments, the stacks consist of CFRP composite material and Al 6013

drilled with uncoated HSS drills. The drills had 90° and 118° point angles, 15° and 22.5° helix

angles. The drilling experiments were performed with three different feed rates (0.05-0.1-0.2

mm/rev) and three different cutting speeds (45, 67, 100 m/min). The hole exit damages

(delaminations) were investigated according to the drilling results. As a result of the

experimental study, increasing cutting speed decreases the delamination ratio. Increasing feed

rate increases the delamination ratio. Moreover, increasing cutting speed decreases the tendency

of built-up edge. It is observed that this behavior assists the decreasing delamination ratio. In this

study, the lowest delamination ratio was acquired at the highest cutting speed (100 m/min) and

the lowest feed rate (0.05 mm/rev) with the drill which had 118° point angle and 22.5° helix

angle.