Published March 14, 2020
| Version v1
Publication
Open
Experimental influence of twist angle and cryogenic gas on quality of drilled hole in carbon fiber reinforced plastic composites
- 1. University of Science and Technology
Description
The considerable body of literature on the effect of moisture on the mechanical properties of composites has shown that there is a disinclination to use coolant fluids within the composite industry. Tool geometry and cryogenic liquid cooling also have a significant impact on carbon fiber–reinforced plastic machining capabilities. In this paper, the two issues mentioned are improving the drilled hole quality and reducing the amount of CO 2 released into the air to protect the environment. The experimental characteristics using a carbide drill with three levels of twist angle of flute and a gas mixture of CO 2 –N 2 were investigated. To verify hole quality, the diameter, the delamination, the uncut fiber area, and the surface roughness were analyzed. With the goal of reducing the amount of CO 2 released into the atmosphere, a list of experiments was proceeded in the dry, the air, gas CO 2 , and a gas mixture of CO 2 –N 2 . The thrust force and the temperature were observed. Based on the experiment results, the high helix tool was more advantageous than the triple tool and low helix tool. The difference in the effect of CO 2 and CO 2 –N 2 was not significant with the triple tool and the low helix tool; however, the performance of the CO 2 –N 2 gas mixture showed a positive effect on the high helix tool.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أظهرت المجموعة الكبيرة من الأدبيات حول تأثير الرطوبة على الخواص الميكانيكية للمركبات أن هناك عزوفًا عن استخدام سوائل التبريد داخل الصناعة المركبة. كما أن لهندسة الأدوات والتبريد السائل المبرد تأثير كبير على قدرات تصنيع البلاستيك المقوى بألياف الكربون. في هذه الورقة، تتمثل المسألتان المذكورتان في تحسين جودة الحفرة المحفورة وتقليل كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الهواء لحماية البيئة. تم فحص الخصائص التجريبية باستخدام مثقاب كربيد مع ثلاثة مستويات من زاوية الالتواء للناي ومزيج غازي من ثاني أكسيد الكربون 2 - N 2. للتحقق من جودة الثقب، تم تحليل القطر والفصل ومنطقة الألياف غير المقطوعة وخشونة السطح. بهدف تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي، تم إجراء قائمة من التجارب في الجو الجاف، والهواء، وغاز ثاني أكسيد الكربون، ومزيج غازي من ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد النيتروجين. لوحظت قوة الدفع ودرجة الحرارة. بناءً على نتائج التجربة، كانت أداة اللولب الحلزوني العالي أكثر فائدة من الأداة الثلاثية وأداة اللولب الحلزوني المنخفض. لم يكن الفرق في تأثير ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون 2 - N 2 كبيرًا مع الأداة الثلاثية وأداة اللولب الحلزوني المنخفض ؛ ومع ذلك، أظهر أداء خليط غاز ثاني أكسيد الكربون 2 - N 2 تأثيرًا إيجابيًا على أداة اللولب الحلزوني العالي.Translated Description (French)
La littérature considérable sur l'effet de l'humidité sur les propriétés mécaniques des composites a montré qu'il existe une réticence à utiliser des fluides de refroidissement dans l'industrie des composites. La géométrie de l'outil et le refroidissement par liquide cryogénique ont également un impact significatif sur les capacités d'usinage du plastique renforcé de fibres de carbone. Dans ce document, les deux problèmes mentionnés sont l'amélioration de la qualité du trou foré et la réduction de la quantité de CO 2 rejetée dans l'air pour protéger l'environnement. Les caractéristiques expérimentales utilisant un foret en carbure avec trois niveaux d'angle de torsion de la flûte et un mélange gazeux de CO 2 –N 2 ont été étudiées. Pour vérifier la qualité du trou, le diamètre, le délaminage, la zone de fibre non coupée et la rugosité de surface ont été analysés. Dans le but de réduire la quantité de CO 2 libérée dans l'atmosphère, une liste d'expériences a été réalisée dans le sec, l'air, le CO 2 gazeux et un mélange gazeux de CO 2 –N 2 . La force de poussée et la température ont été observées. Sur la base des résultats de l'expérience, l'outil à haute hélice était plus avantageux que l'outil triple et l'outil à basse hélice. La différence dans l'effet du CO 2 et du CO 2 –N 2 n'était pas significative avec l'outil triple et l'outil à faible hélice ; cependant, les performances du mélange gazeux CO 2 –N 2 ont montré un effet positif sur l'outil à haute hélice.Translated Description (Spanish)
El considerable cuerpo de literatura sobre el efecto de la humedad en las propiedades mecánicas de los materiales compuestos ha demostrado que existe una falta de inclinación a usar fluidos refrigerantes dentro de la industria de los materiales compuestos. La geometría de la herramienta y el enfriamiento líquido criogénico también tienen un impacto significativo en las capacidades de mecanizado de plástico reforzado con fibra de carbono. En este documento, los dos problemas mencionados son mejorar la calidad del pozo perforado y reducir la cantidad de CO 2 liberado al aire para proteger el medio ambiente. Se investigaron las características experimentales utilizando un taladro de carburo con tres niveles de ángulo de torsión de la flauta y una mezcla de gases de CO 2 –N 2. Para verificar la calidad del orificio, se analizaron el diámetro, la delaminación, el área de fibra sin cortar y la rugosidad de la superficie. Con el objetivo de reducir la cantidad de CO 2 liberado a la atmósfera, se procedió a una lista de experimentos en seco, aire, gas CO 2 y una mezcla de gases de CO 2 –N 2 . Se ha observado la fuerza de empuje y la temperatura. Según los resultados del experimento, la herramienta de hélice alta fue más ventajosa que la herramienta triple y la herramienta de hélice baja. La diferencia en el efecto de CO 2 y CO 2 –N 2 no fue significativa con la herramienta triple y la herramienta de baja hélice; sin embargo, el rendimiento de la mezcla de gases CO 2 –N 2 mostró un efecto positivo en la herramienta de alta hélice.Files
0020294020903323.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f0187fcdd24709bdfa5f619650dcd462
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التأثير التجريبي لزاوية الالتواء والغاز المبرد على جودة الحفرة المحفورة في المركبات البلاستيكية المقواة بألياف الكربون
- Translated title (French)
- Influence expérimentale de l'angle de torsion et du gaz cryogénique sur la qualité du trou foré dans les composites plastiques renforcés de fibres de carbone
- Translated title (Spanish)
- Influencia experimental del ángulo de torsión y el gas criogénico en la calidad del agujero perforado en compuestos plásticos reforzados con fibra de carbono
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3011046477
- DOI
- 10.1177/0020294020903323
References
- https://openalex.org/W1965853797
- https://openalex.org/W1971642842
- https://openalex.org/W1984359065
- https://openalex.org/W2000498495
- https://openalex.org/W2008201967
- https://openalex.org/W2040011782
- https://openalex.org/W2110008888
- https://openalex.org/W2136421420
- https://openalex.org/W2168499782
- https://openalex.org/W2176695913
- https://openalex.org/W2342407382
- https://openalex.org/W2498486275
- https://openalex.org/W2522163271
- https://openalex.org/W2735620125
- https://openalex.org/W2746001920
- https://openalex.org/W2751749485
- https://openalex.org/W2795117539
- https://openalex.org/W2797212546
- https://openalex.org/W2884578910
- https://openalex.org/W2904275392
- https://openalex.org/W2921308785
- https://openalex.org/W2922443571
- https://openalex.org/W2942549773
- https://openalex.org/W2943526135
- https://openalex.org/W2945937189
- https://openalex.org/W2965104438
- https://openalex.org/W2991478167