I. Burg'ulash
Kompozit materiallarda burg'ulash metall samolyot konstruktsiyalarida burg'ulashdan sezilarli darajada farq qiladi. Aniq teshiklarga erishish uchun maxsus matkaplar, yuqori tezliklar va pastroq besleme tezligi zarur. Uglerod tolasi va epoksidan tashkil topgan konstruktsiyalar juda qattiq va abraziv bo'lib, maxsus tekis{2}}nay yoki shunga o'xshash to'rtta-nayli matkaplardan foydalanishni talab qiladi. Aramid tolasi (Kevlar®) va epoksi kompozitlarni, garchi uglerod tolasi kabi qattiq bo'lmasa-da, maxsus asboblar ishlatilmasa, burg'ulash qiyin, chunki tolalar epoksi ichiga singdirilganda toza kesilmasa, aşınmaya yoki yirtilishga moyil bo'ladi. Tolalarni burg'ilangan teshikdan tortib olishdan oldin ularni uzib qo'yish uchun kiyim-kechak va baliq dumi nuqtalari bo'lgan maxsus matkaplar ishlab chiqilgan. Biroq, Kevlar® va epoksi qismlari ikkita metall qism orasiga o'rnatilganda, standart burama matkaplardan foydalanish mumkin.
II. Uskunalar
Kompozit materiallarni burg'ulash uchun pnevmatik asboblar qo'llaniladi. Burg'ulash motorining erkin tezligi daqiqada 20 000 aylanishgacha yetishi mumkin. Kompozitlarni burg'ulashning umumiy qoidasi yuqori tezlik va past besleme tezligini (bosim) ishlatishdir. Quvvatli oziqlantirish boshqaruviga ega burg'ulash uskunalari, ularsiz burg'ulash motorlariga qaraganda yuqori teshik sifatini ishlab chiqaradi. Matkap qo'llanmalaridan foydalanish tavsiya etiladi, ayniqsa qalinroq laminatlar uchun.
Kompozit tuzilmalarni burg'ulash uchun standart burama matkap uchlarini ishlatmang. Standart yuqori{1}}tezkor po'lat qabul qilinishi mumkin emas, chunki u darhol xiralashadi, haddan tashqari issiqlik hosil qiladi va delaminatsiyaga, tolaning yirtilishiga va qabul qilinishi mumkin bo'lmagan teshik sifatiga olib keladi.
Uglerod tolasi va shisha tola uchun burg'ulash uchlari olmos bilan qoplangan materiallardan yoki qattiq karbiddan- yasaladi, chunki tolalar juda qattiq va standart yuqori{1}}tezkor po'lat (HSS) burg'ulash uchlari uzoq davom etmaydi.
Odatda burama matkaplar qo'llaniladi, ammo Bred nuqtali matkaplardan ham foydalanish mumkin. Kevlar tolasi uglerod tolasi kabi qattiq emas va standart HSS matkaplarini sig'dira oladi; ammo, teshik sifati buzilgan bo'lishi mumkin. Mavjud burg'ulash turi o'roq shaklidagi Klenk burg'usi bo'lib, u avval tolalarni ushlaydi, so'ngra ularni kesadi, natijada teshik sifati yaxshilanadi. Kattaroq teshiklarni olmos bilan qoplangan arra yoki chivinli kesgichlar- yordamida kesish mumkin, ammo chivinli kesgichlar burg'ulash dvigatellarida emas, balki faqat burg'ulash presslarida ishlatilishi kerak. (85, 86 va 87-rasmlarda ko'rsatilgan)
(85-rasm) Kevlar® burg'ulash uchun Klenk matkap
(rasm 86) Kompozitlar uchun burg‘ulash va kesish asboblari
(87-rasm) Avtomatik burg'ulash va kesish
III. Ishlash tartibi va ehtiyot choralari
Kompozit burg'ulash motorlari 2000 dan 20 000 rpm oralig'ida va past besleme tezligida ishlaydi. Shlangi besleme kameralari yoki boshqa turdagi oziqlantirishni boshqarish bilan jihozlangan burg'ulash motorlariga afzallik beriladi, chunki ular kompozit materialdan burg'ulash uchining ko'tarilishini cheklaydi, portlash shikastlanishini va delaminatsiyani kamaytiradi. Lenta mahsulotlaridan tayyorlangan qismlar portlash shikastlanishiga ayniqsa sezgir, mato materiallaridan tayyorlangan qismlar esa bunga kamroq moyil. Kompozit tuzilmalar yorilib ketmaslik uchun metall plitalar yoki plitalarni talab qiladi. Kompozit konstruktsiyalardagi teshiklar, odatda,-kichik uchuvchi teshik bilan oldindan burg'ulanadi, so'ngra olmos bilan qoplangan-yoki karbidli burg'ulash bilan kattalashtiriladi va nihoyat, karbid rayba bilan oxirgi teshik o'lchamiga qadar raybalanadi.
Orqaga -burg'ulash - bu uglerod tolasi{1}}epoksi qismlari metall taglik qismlari bilan birlashtirilganda paydo bo'lishi mumkin bo'lgan muammo. Uglerod tolasi -epoksi qismidagi teshikning orqa cheti kompozit orqali tortilgan metall chiplar bilan eroziyalanishi yoki yirtilib ketishi mumkin. Qismlar orasidagi bo'shliqlar mavjud bo'lganda yoki metall chiplar parchalangan emas, balki chiziqli bo'lsa, bu ko'proq tarqalgan. Orqaga -burg'ulashni besleme tezligi va tezligini sozlash, asbob geometriyasi, qismlarni qisish, yakuniy rayba qo'shish, burg'ulash matkaplari yoki ushbu usullarning kombinatsiyasi orqali kamaytirish mumkin.
Kompozit qismlarni metall qismlar bilan birgalikda burg'ulashda metall qism burg'ulash tezligini belgilashi mumkin. Masalan, titan korroziya nuqtai nazaridan uglerod tolasi{1}}epoksi materiallarga mos kelsa-da, titanning metallurgik shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun burg'ulash tezligini kamaytirish kerak. Titan qotishmalari yuqori besleme tezligi bilan past tezlikda burg'ulashadi. Titanga mos keladigan matkaplar uglerod tolasi yoki shisha tolaga mos kelmasligi mumkin. Titan uchun matkaplar odatda kobalt-vanadiydan, uglerod tolasi uchun matkaplar esa karbiddan yoki olmosdan-qoplangan bo'lib, burg'ulash muddatini uzaytiradi va aniq teshiklar hosil qiladi. № 40 matkap kabi kichik diametrli HSS matkaplar, odatda, nisbatan arzonligi tufayli uchuvchi teshiklarni qo'lda burg'ulash uchun ishlatiladi va ularning cheklangan umrini qoplaydi. HSS matkaplari faqat bitta teshik uchun javob beradi.
Qo'lda burg'ulashda karbid asboblaridan foydalanishda eng ko'p uchraydigan muammo bu asbobning shikastlanishi (xususan, chekka qirqish). Sekin va doimiy o'tishga ega o'tkir burg'ulash, ayniqsa, burg'ulash qo'llanmasidan foydalanilganda, uglerod tolasi-epoksi va yupqa alyuminiy orqali 0,1 mm (0,004 dyuym) bardoshlik bilan teshiklarni ochishi mumkin. Qattiq asboblar qattiqroq bardoshlikni saqlab turishi mumkin. Uglerod tolasi{6}}epoksi ostidagi struktura titan bo'lsa, burg'ulash uchi titan chiplarini uglerod tolasi-epoksi orqali tortib, teshikni kengaytira oladi. Bunday hollarda, teshik diametrining bardoshliligini saqlab qolish uchun yakuniy reaming operatsiyasi zarur bo'lishi mumkin. Uglerod tolasi{10}}epoksi kompozit tuzilmalaridagi teshiklar uchun karbid raybalari kerak. Bundan tashqari, rayba diametri 0,13 mm (0,005 dyuym) dan ko'proqni olib tashlaganda, teshikning chiqish uchi yorilish va qatlamlanishning oldini olish uchun tegishli yordamni talab qiladi. Qo'llab-quvvatlash pastki tuzilish yoki orqa yuzaga mahkamlangan plastinka bilan ta'minlanishi mumkin. Odatda rayba tezligi burg'ulash tezligining taxminan yarmini tashkil qiladi.
Yupqa (qalinligi 6,3 mm yoki 0,25 dyuymdan kam) uglerod tolasi-epoksi tuzilmalarini burg'ulash uchun kesish suyuqliklari odatda ishlatilmaydi yoki tavsiya etilmaydi. Kompozitlarni burg'ilashda vakuumdan foydalanish uglerod changining ish joyida erkin suzmasligi uchun yaxshi amaliyotdir.
IV. Burg'ulash
Yig'malarga o'rnatish moslamalarini o'rnatish kerak bo'lganda, kompozit tuzilmalar uchun qarama-qarshi burg'ulash talab qilinadi. Metall konstruktsiyalar uchun 100 daraja kesish yoki kuchlanish boshi mahkamlagichlari odatiy usullardir. Kompozit tuzilmalarda ikkita tez-tez ishlatiladigan mahkamlagichlar mavjud: 100 graduslik kuchlanishli boshli mahkamlagichlar yoki 130 gradusli kuchlanish boshlari. 130 graduslik boshning afzalligi shundaki, mahkamlagich boshining diametri 100 graduslik kuchlanish boshi mahkamlagichi bilan bir xil bo'lishi mumkin, bosh chuqurligi esa 100 graduslik kesish boshi mahkamlagichi bilan bir xil. Kompozit qismlarga o'rnatilgan mahkamlagichlar uchun, mahkamlagichdagi boshni-to'g'ri burchakka{11}}siqish uchun teshik va qarama-qarshi teshik o'rtasida boshqariladigan radiusga ega qarama-qarshi burg'ulash moslamasini loyihalash tavsiya etiladi. Bundan tashqari, chiqib ketadigan bosh mahkamlagichlar uchun etarli bo'shliqni ta'minlash uchun qirqish operatsiyalari yoki yuvish moslamalari talab qilinishi mumkin. Qo'llaniladigan bosh turidan qat'i nazar, kompozit konstruktsiyada mos keladigan dastgoh yoki chamfer tayyorlanishi kerak.
Karbid asboblari uglerod tolasi{0}}epoksi tuzilmalarida qarama-qarshiliklarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ushbu to'sar to'sarlari odatda metallarda ishlatiladiganlarga o'xshash tekis naylarga ega. Kevlar tolasi-epoksi kompozitlari uchun S-shaklidagi musbat kesuvchi nay ishlatiladi. To'g'ri nay yoki taymer kesgichlar ishlatilsa, kesilgan Kevlar tolalarini tozalash uchun sirtga maxsus qalin yopishqoq lenta qo'llanilishi mumkin, ammo bu S{6}}shaklli nay kesgichga qaraganda unchalik samarali emas. Teshik va dastgoh o'rtasida yaxshiroq konsentriklikni ta'minlaydigan va qismning assimetriyasi yoki delaminatsiyasi tufayli mahkamlagich ostidagi bo'shliqlar ehtimolini kamaytiradigan uchuvchi taymer asbobi tavsiya etiladi.
Barqaror qarama-qarshi teshiklarni ishlab chiqarish uchun mikro-toʻxtash oʻlchagichidan foydalaning. Sirt qatlami chuqurligining 70% dan ko'proq chuqurlashtirmang, chunki chuqurroq zinapoyalar materialning mustahkamligini kamaytirishi mumkin. Uchuvchi dastgoh asbobini ishlatganda, uchuvchining aşınmasını muntazam tekshirib turish kerak, chunki eskirish teshik va dastgoh asbobi o'rtasidagi konsentriklikning pasayishiga olib kelishi mumkin. Bu, ayniqsa, faqat bitta kesish qirrasi bo'lgan dastgoh asboblari uchun amal qiladi. Kesuvchi tishlarni teshikka kiritishni boshlashdan va dastgohni kesishga tayyorgarlik ko'rishdan oldin uchuvchi dastgohli kesish tishlari uchun uchuvchini teshikka joylashtiring va kesish tishlarini maksimal aylanish tezligiga sozlang. Agar matkap motorini ishga tushirishdan oldin chiqib ketish tishlari kompozit material bilan aloqa qilsa, qoldiqlar paydo bo'lishi mumkin.
V. Kesish jarayonlari va ehtiyot choralari
Metall uchun mo'ljallangan kesish asboblari qisqa umrga ega yoki kompozitlarda ishlatilganda yomon kesish qirralarini hosil qiladi. Kompozitlar uchun ishlatiladigan asboblar kesilayotgan kompozitsion materialga qarab farqlanadi. Kompozitlarni kesishning umumiy qoidasi sekin ovqatlanish bilan yuqori tezlikdir.
Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan plastmassalar (CFRP): Uglerod tolalari juda qattiq va yuqori{0}}tezkor po‘lat asboblar tezda eskiradi. Ko'pgina kesish va kesish ishlari uchun olmosli mayda pichoqlar eng yaxshi tanlovdir. Silliqlash alumina yoki silikon karbidli zımpara yoki abraziv mato bilan amalga oshirilishi mumkin. Silikon karbid aluminadan ko'ra uzoqroq umrga ega. Router bitlari, shuningdek, qattiq karbiddan yoki olmosdan-qoplangan bo'lishi mumkin.
Shisha tola bilan mustahkamlangan plastmassalar (GFRP): Shisha tolalar uglerod tolalari kabi qattiq va yuqori{0}}tezlikdagi po‘lat asboblardan foydalanilganda tezda eskiradi. Shisha tolalardagi burg'ulash teshiklari uglerod tolalari uchun ishlatiladigan matkap uchlari bilan bir xil turdagi va materiallar yordamida amalga oshirilishi kerak.
Aramid (Kevlar®) tola bilan mustahkamlangan plastmassalar: Aramid tolalari uglerod va shisha tolalar kabi qattiq emas, shuning uchun{0}}tezkor po'latdan yasalgan asboblardan foydalanish mumkin. Aramid kompozitlarining chetlarida tolalar bo'shashmasligi uchun, kesishdan oldin qismni mahkam ushlang. Aramid kompozitlari plastik taglik plitasi bilan qo'llab-quvvatlanishi kerak. Aramid va tayanch plitasi bir vaqtning o'zida kesilishi kerak. Aramid tolalari uchun eng yaxshi kesish usuli avval ularni taranglash va keyin ularni kesishdir. Elyaflarni ushlab, keyin ularni kesishi mumkin bo'lgan maxsus shaklli kesgich mavjud. Kevlar matolarini yoki prepreglarni kesish uchun qaychi ishlatganda, bir tomoni kesish pichoqlari va boshqa tomoni tishli yoki yivli yuzalar bo'lishi kerak. Ushbu tishlar materialning sirpanishini oldini oladi. Har doim o'tkir pichoqlardan foydalaning, chunki ular tolaning shikastlanishini kamaytirishi mumkin. Ishlatilgandan so'ng, davolanmagan qatronlar shikastlanmasligi uchun qaychining tishlarini darhol tozalashni unutmang.
Asboblar va jihozlardan foydalanganda har doim himoya ko'zoynagi va boshqa himoya vositalarini taqing.
VI. Kesish uskunalari
Tarmoqli arra kompozitlarni kesish uchun texnik xizmat ko'rsatish ustaxonalarida eng ko'p ishlatiladigan uskunadir. Tishsiz karbid{1}}uchli yoki olmos bilan qoplangan- pichoqlardan foydalanish tavsiya etiladi. Oddiy tishli pichoqlar uglerod tolasi yoki shisha tolani kesish uchun ishlatilsa, uzoq davom etmaydi. [88-rasm] da ko'rsatilganidek, kompozit qismlarni kesish uchun pnevmatik va qo'lda ishlatiladigan asboblar, masalan, marshrutizatorlar, tishli arralar, matritsalar va kesish g'ildiraklari ishlatilishi mumkin. Karbid{7}}uchli yoki olmos bilan qoplangan-asboblar yaxshi ishlov berish va uzoq umr ko‘rish imkonini beradi. Professional variantlar orasida ultratovush, suv oqimi va lazerni kesish mashinalari mavjud. Ushbu turdagi uskunalar raqamli nazorat ostida (NC) va yuqori chekka va teshik sifatini ishlab chiqaradi. Suv oqimini kesish mashinalari chuqurchalar tuzilmalarida ishlatilmaydi, chunki ular qismlarga suv kiritadi. Kompozitlar uchun mo'ljallangan uskunada hech qachon biror narsani kesmang, chunki boshqa materiallar kompozitlarni ifloslantirishi mumkin.
(88-rasm) Tarmoqli arra
Prepreglarni (CNC) Gerber kesish stoli yordamida kesish mumkin. Ushbu uskunadan foydalanish kesish jarayonini tezlashtiradi va materialdan foydalanishni optimallashtiradi. Dizayn dasturlari murakkab shakllarning qatlamlarini qanday kesishni hisoblashi mumkin. 89-rasmda ko'rsatilganidek:
:
(89-rasm) Gerber kesish stoli
Davom etish uchun
Manba "Composites Frontier" jamoat sayti