تحلیل تجربی و ترموگرافی لایه لایه شدگی در سوراخ کاری کامپوزیت (GFRP) تحت اثر نرخ پیشروی و مقایسه آن با آزمون ضربه کم سرعت

کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی عالی، کاربرد گسترده ای در صنایع مهندسی دارند. بااین حال، سوراخ کاری در نرخ های پیشروی بالا موجب اعمال بارگذاری گذرا و شبه ضربه ای همراه با تمرکز تنش شدید شده و لایه لایه شدگی را در ورودی و خروجی سوراخ تشدید می کند. در این پژوهش تجربی، تاثیر نرخ پیشروی، سرعت دوران، قطر و هندسه ابزار، پیش سوراخ کاری و خنک کاری بر ضریب لایه لایه شدگی لمینیت های (GFRP) با ضخامت ۲ میلی متر بررسی شد. توزیع دمای موضعی سطح با دوربین ترموگرافی ثبت و تحلیل گردید و سازوکار آسیب ناشی از مته با نتایج آزمون ضربه کم سرعت مقایسه شد. نتایج نشان داد افزایش نرخ پیشروی به دلیل بارگذاری دینامیکی محوری، ضریب لایه لایه شدگی را به طور چشمگیری افزایش می دهد. در میان ابزارها، مته پله ای ۱۰ میلی متری با توزیع تدریجی نیروی محوری کمترین آسیب را ایجاد کرد و پیش سوراخ کاری نیز شدت نفوذ اولیه ابزار را کاهش داد. تحلیل ترموگرافی نشان داد افزایش سرعت دوران موجب بالا رفتن دما شده، درحالی که خنک کاری با جلوگیری از نرم شدگی حرارتی ماتریس، لایه لایه شدگی را کاهش می دهد. در آزمون ضربه کم سرعت، مساحت آسیب برای پرتابه های تخت، کروی و مخروطی به ترتیب "۰٫۲۰" ، "۱٫۲۱" و "۳٫۱۹" سانتیمتر مربع به دست آمد که نشان دهنده شباهت آسیب ناشی از هندسه های نوک تیز با سوراخ کاری در نرخ های پیشروی بالاست. در نتیجه، کنترل نرخ پیشروی، به کارگیری مته پله ای، پیش سوراخ کاری و اعمال خنک کاری از راهکارهای کلیدی جهت مهار لایه لایه شدگی در سوراخ کاری (GFRP) محسوب می شوند.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت با الیاف شیشه (GFRP) ، سوراخ کاری ، نرخ پیشروی ، ضربه کم سرعت ، ترموگرافی