Published March 6, 2020 | Version v1
Publication Open

Experimental Investigation on Machinability of Polypropylene Reinforced with Miscanthus Fibers and Biochar

Creators

  • 1. University of Da Nang
  • 2. École de Technologie Supérieure
  • 3. University of Guelph

Description

The machinability of composite materials depends on reinforcements, matrix properties, cutting parameters, and on the cutting tool used (material, coating, and geometry). For new composites, experimental studies must be performed in order to understand their machinability, and thereby help manufacturers establishing appropriate cutting data. In this study, investigations are conducted to analyze the effects of cutting parameters and drill bit diameter on the thrust force, surface roughness, specific cutting energy, and dust emission during dry drilling of a new hybrid biocomposite consisting of polypropylene reinforced with miscanthus fibers and biochar. A full factorial design was used for the experimental design. It was found that the feed rate, the spindle speed, and the drill bit diameter have significant effects on the thrust force, the surface roughness, and the specific cutting energy. The effects of the machining parameters and the drill bit diameter on ultrafine particles emitted were not statistically significant, while the feed rate and drill bit diameter had significant effects on fine particle emission.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعتمد قابلية تصنيع المواد المركبة على التعزيزات وخصائص المصفوفة ومعلمات القطع وعلى أداة القطع المستخدمة (المادة والطلاء والهندسة). بالنسبة للمركبات الجديدة، يجب إجراء دراسات تجريبية من أجل فهم قابليتها للتشغيل الآلي، وبالتالي مساعدة الشركات المصنعة على إنشاء بيانات القطع المناسبة. في هذه الدراسة، يتم إجراء تحقيقات لتحليل آثار معلمات القطع وقطر لقمة الحفر على قوة الدفع، وخشونة السطح، وطاقة القطع المحددة، وانبعاث الغبار أثناء الحفر الجاف لمركب حيوي هجين جديد يتكون من البولي بروبيلين المقوى بألياف ميسكانثوس والفحم الحيوي. تم استخدام تصميم عاملي كامل للتصميم التجريبي. وجد أن معدل التغذية وسرعة المغزل وقطر لقمة الحفر لها تأثيرات كبيرة على قوة الدفع وخشونة السطح وطاقة القطع المحددة. لم تكن تأثيرات معلمات التشغيل الآلي وقطر لقمة الحفر على الجسيمات متناهية الصغر المنبعثة ذات دلالة إحصائية، في حين كان لمعدل التغذية وقطر لقمة الحفر تأثيرات كبيرة على انبعاث الجسيمات الدقيقة.

Translated Description (French)

L'usinabilité des matériaux composites dépend des renforts, des propriétés de la matrice, des paramètres de coupe et de l'outil de coupe utilisé (matériau, revêtement et géométrie). Pour les nouveaux composites, des études expérimentales doivent être réalisées afin de comprendre leur usinabilité, et ainsi aider les fabricants à établir des données de coupe appropriées. Dans cette étude, des études sont menées pour analyser les effets des paramètres de coupe et du diamètre du trépan de forage sur la force de poussée, la rugosité de surface, l'énergie de coupe spécifique et l'émission de poussière lors du forage à sec d'un nouveau biocomposite hybride composé de polypropylène renforcé de fibres de miscanthus et de biochar. Un plan factoriel complet a été utilisé pour le plan expérimental. Il a été constaté que la vitesse d'avance, la vitesse de la broche et le diamètre du trépan de forage ont des effets significatifs sur la force de poussée, la rugosité de la surface et l'énergie de coupe spécifique. Les effets des paramètres d'usinage et du diamètre du trépan de forage sur les particules ultrafines émises n'étaient pas statistiquement significatifs, tandis que le débit d'alimentation et le diamètre du trépan de forage avaient des effets significatifs sur l'émission de particules fines.

Translated Description (Spanish)

La maquinabilidad de los materiales compuestos depende de los refuerzos, las propiedades de la matriz, los parámetros de corte y la herramienta de corte utilizada (material, recubrimiento y geometría). Para los nuevos compuestos, se deben realizar estudios experimentales para comprender su maquinabilidad y, por lo tanto, ayudar a los fabricantes a establecer los datos de corte apropiados. En este estudio, se realizan investigaciones para analizar los efectos de los parámetros de corte y el diámetro de la broca en la fuerza de empuje, la rugosidad de la superficie, la energía de corte específica y la emisión de polvo durante la perforación en seco de un nuevo biocompuesto híbrido que consiste en polipropileno reforzado con fibras de miscanthus y biochar. Se utilizó un diseño factorial completo para el diseño experimental. Se descubrió que la velocidad de avance, la velocidad del husillo y el diámetro de la broca tienen efectos significativos en la fuerza de empuje, la rugosidad de la superficie y la energía de corte específica. Los efectos de los parámetros de mecanizado y el diámetro de la broca en las partículas ultrafinas emitidas no fueron estadísticamente significativos, mientras que la velocidad de alimentación y el diámetro de la broca tuvieron efectos significativos en la emisión de partículas finas.

Files

pdf.pdf

Files (9.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2d1bea36a662bf33784e920df9306dfe
9.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحقيق التجريبي في قابلية تصنيع البولي بروبلين المقوى بألياف ميسكانثوس والفحم الحيوي
Translated title (French)
Étude expérimentale sur l'usinabilité du polypropylène renforcé de fibres de miscanthus et de biochar
Translated title (Spanish)
Investigación experimental sobre la maquinabilidad del polipropileno reforzado con fibras de Miscanthus y biochar

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3010232726
DOI
10.3390/ma13051181

Is supplement to
https://openalex.org/W3160236466 (Other)
https://openalex.org/W3002748439 (Other)
https://openalex.org/W2914305898 (Other)
https://openalex.org/W2914265735 (Other)
https://openalex.org/W2797431610 (Other)
https://openalex.org/W2747852726 (Other)
https://openalex.org/W2366259689 (Other)
https://openalex.org/W2333066009 (Other)
https://openalex.org/W2047939932 (Other)
https://openalex.org/W1867474423 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1458577565
  • https://openalex.org/W1494870737
  • https://openalex.org/W1605773911
  • https://openalex.org/W1777831409
  • https://openalex.org/W1964002668
  • https://openalex.org/W1974266808
  • https://openalex.org/W1977251370
  • https://openalex.org/W1983867198
  • https://openalex.org/W1990799722
  • https://openalex.org/W1995539826
  • https://openalex.org/W2007477329
  • https://openalex.org/W2008164205
  • https://openalex.org/W2030286516
  • https://openalex.org/W2034894950
  • https://openalex.org/W2039602296
  • https://openalex.org/W2045588662
  • https://openalex.org/W2047688227
  • https://openalex.org/W2049745054
  • https://openalex.org/W2058213140
  • https://openalex.org/W2067384461
  • https://openalex.org/W2077395233
  • https://openalex.org/W2084173566
  • https://openalex.org/W2092344383
  • https://openalex.org/W2092533114
  • https://openalex.org/W2126567865
  • https://openalex.org/W2144763946
  • https://openalex.org/W2191852248
  • https://openalex.org/W2251974829
  • https://openalex.org/W2332280375
  • https://openalex.org/W2408673973
  • https://openalex.org/W2419092535
  • https://openalex.org/W2490426141
  • https://openalex.org/W2518418778
  • https://openalex.org/W2523568215
  • https://openalex.org/W2762366352
  • https://openalex.org/W2772653318
  • https://openalex.org/W2808183768
  • https://openalex.org/W2887268528
  • https://openalex.org/W2911221000
  • https://openalex.org/W3125598499