Wie können wir Schäden beim Bohren von Verbundwerkstoffen minimieren? Diese Studie untersucht die Auswirkungen der Meißelkante und der Pilotbohrung beim Bohren von Verbundlaminaten, um Delamination zu reduzieren, ein häufiges Problem, das sich aus der geringen Festigkeit des Materials in Dickenrichtung ergibt. Die Forschung zeigt, dass die Meißelkante einen wesentlichen Beitrag zur Schubkraft leistet, die Delamination verursacht. Eine Reihe von Bohrversuchen an kohlenstofffaserverstärkten Verbundlaminaten quantifizierte den Einfluss der Meißelkante auf die Schubkraft. Versuche mit Pilotbohrungen zeigten eine grosse Reduktion der Schubkraft, wodurch der Beitrag der Meißelkante effektiv beseitigt wurde. Ein analytisches Modell unter Einbeziehung des Vorhandenseins der Pilotbohrung wurde ebenfalls entwickelt. Die Ergebnisse aus den Schubkraft-Vorschub-Beziehungen zeigen eine gute Übereinstimmung mit experimentellen Werten. Pilotbohrungen können das Bohren von Verbundlaminaten erheblich verbessern. Weitere Forschung könnte sich auf Bohrerkonstruktionen konzentrieren, die die Schubkraft minimieren und die Delamination reduzieren.
Dieser Artikel, veröffentlicht im Journal of Manufacturing Science and Engineering, stimmt mit dem Schwerpunkt des Journals auf die Weiterentwicklung von Fertigungsprozessen überein. Durch die Analyse der Mechanik des Bohrens von Verbundlaminaten und das Vorschlagen von Methoden zur Reduzierung der Delamination trägt die Studie zum Fokus des Journals auf die Verbesserung der Fertigungseffizienz und -qualität bei.