Композитните ламинирани структури, особено оние што интегрираат полимери зајакнати со јаглеродни влакна (CFRP) со титански легури, се составен дел од современото воздухопловно инженерство поради нивниот висок сооднос на цврстина и тежина, отпорност на корозија и перформанси на замор. Овие хибридни материјали, честопати наречени CFRP/Ti купови, се користат во критични компоненти на авиони, како што се обвивки на крилата, панели на трупот и држачи на моторот. Сепак, обработката на овие структури, особено преку процеси на компјутерска нумеричка контрола (CNC), како што се дупчење, глодање и кастрење, претставува значителни предизвици поради различните механички и термички својства на CFRP и титанските легури. Меѓу најкритичните проблеми е деламинацијата, начин на дефект каде што слоевите на композитот се одделуваат, со што се нарушува структурниот интегритет.

Оштетувањето од деламинација кај CFRP/Ti куповите произлегува од сложени интеракции помеѓу геометријата на алатот, параметрите на обработка, анизотропијата на материјалот и термичко-механичките ефекти. Еволуцијата на ова оштетување е регулирана од механизми како што се одвојување на влакна-матрица, пукање меѓуслоеви и термичка деградација предизвикана од титаниумски струготини на висока температура. Стратегиите за сузбивање на грешките имаат за цел да ги ублажат овие проблеми преку оптимизиран дизајн на алатот, напредни техники на обработка и контрола на параметрите на процесот. Оваа статија дава сеопфатно истражување на механизмот на еволуција на оштетувањето од деламинација и стратегиите за сузбивање на грешките во ЦПУ обработка на авијациски ламинирани структури од CFRP/Ti, поткрепени со детални табели за компаративна анализа.

## Материјални својства на CFRP и титаниумски легури

### Полимери зајакнати со јаглеродни влакна (CFRP)

CFRP се состои од јаглеродни влакна вградени во полимерна матрица, обично епоксидна, што нуди исклучителна затегнувачка цврстина, цврстина и мала густина. Механичките својства на CFRP се високо анизотропни, со цврстина и цврстина максимизирани по должината на насоката на влакната. Вообичаените CFRP конфигурации во воздухопловството вклучуваат еднонасочни, ткаени и повеќенасочни ламинати, секој со различни машински однесувања.

- **Затегнувачка цврстина**: До 3,500 MPa по должината на правецот на влакната.
- **Јангов модул**: 230–400 GPa по должината на правецот на влакното.
- **Густина**: 1.5–1.8 g/cm³.
- **Топлинска спроводливост**: Ниска, обично 0.5–5 W/m·K.
- **Температура на транзиција на стакло**: 120–180°C за епоксидни матрици.

Хетерогеноста на CFRP доведува до предизвици при машинската обработка, вклучувајќи извлекување на влакната, пукање на матрицата и деламинација, особено на влезот и излезот од машински обработените дупки.

### Легури на титаниум

Легурите на титаниум, како што е Ti6Al4V, се ценети во воздухопловството поради нивната висока цврстина, отпорност на корозија и способност да издржат покачени температури. Сепак, нивната ниска топлинска спроводливост и високата хемиска реактивност со алатките за сечење ги отежнуваат за машинска обработка.

- **Затезна цврстина**: 900–1,200 MPa.
- **Јангов модул**: 110–120 GPa.
- **Густина**: 4.4–4.5 g/cm³.
- **Топлинска спроводливост**: 6–7 W/m·K.
- **Точка на топење**: ~1,650°C.

За време на CNC обработката, титаниумските легури генерираат високи температури на сечење и создаваат континуирани струготини што можат да ги оштетат соседните слоеви од CFRP, влошувајќи ја деламинацијата.

### CFRP/Ti стекови

CFRP/Ti конструкциите ги комбинираат лесните својства на CFRP со издржливоста на титаниумот, формирајќи хибридни структури кои се механички прицврстени (на пр., со завртки или навртки) во склоповите на авионите. Несовпаѓањето во механичките и термичките својства помеѓу CFRP и титаниумот го комплицира обработувањето, бидејќи алатките оптимизирани за едниот материјал може да имаат послаби перформанси од другиот. Табела 1 ги споредува клучните својства на CFRP и Ti6Al4V.

**Табела 1: Споредба на својствата на материјалите за CFRP и Ti6Al4V**

| Својство | CFRP (еднонасочно) | Ti6Al4V |
|----------------------------| ...|
| Затезна цврстина (MPa) | 2,500–3,500 | 900–1,200 |
| Јангов модул (GPa) | 230–400 | 110–120 |
| Густина (g/cm³) | 1.5–1.8 | 4.4–4.5 |
| Топлинска спроводливост (W/m·K) | 0.5–5 | 6–7 |
| Термичка експанзија (10⁻⁶/K) | ~0 (насока на влакното) | 8.6–9.0 |
| Тврдост | Ниска (зависна од матрицата) | 330–380 HV |

## Оштетување од деламинација при CNC обработка

### Дефиниција и значење

Деламинацијата е одвојување на слоевите во рамките на ламиниран композит, што е резултат на меѓуслојни напрегања што ја надминуваат цврстината на меѓуслојот на материјалот. Кај CFRP/Ti куповите, деламинацијата се манифестира како дефекти на лупење (на влезот) или туркање (на излезот), намалувајќи го животниот век на траење на заморот и компромитирајќи го. споите перформанси. Деламинацијата е особено штетна во воздухопловството, каде што структурната сигурност е од најголема важност.

### Видови на деламинација

Деламинацијата во куповите од CFRP/Ti може да се класифицира во три типа врз основа на стандардот ASTM D5528 и експерименталните набљудувања:

1. **Тип I (Реаминација со одлепување)**: Се јавува на влезот поради сили на потисок нагоре од дупчалката, предизвикувајќи кревање на горните слоеви.
2. **Тип II (Реаминација со туркање)**: Се јавува на излезот поради неподдржани слоеви кои се свиткуваат под аксијални сили.
3. **Тип III (термички индуцирана деламинација)**: Настанува како резултат на омекнување на CFRP матрицата од титаниумски струготини предизвикани од висока температура, со што се намалува меѓуслојната цврстина.

### Фактори што влијаат на деламинацијата

Деламинацијата е под влијание на повеќе фактори, вклучувајќи:

- **Геометрија на алатот**: Аголот на врвот на дупчењето, аголот на спиралата и острината на работ влијаат на силата на потисок и формирањето струготини.
- **Параметри на машинска обработка**: Брзината на напојување, брзината на вретеното и брзината на сечење ги одредуваат силите на сечење и генерирањето топлина.
- **Анизотропија на материјалот**: Ориентацијата на влакната (на пр., 0°, 45°, 90°) влијае на отпорноста на меѓуслојното раздвојување.
- **Термички ефекти**: Ниската топлинска спроводливост на титаниумот доведува до акумулација на топлина, деградирајќи ја CFRP матрицата.
- **Услови за поддршка**:

Изјава за повторно печатење: Ако нема посебни упатства, сите написи на оваа страница се оригинални. Ве молиме наведете го изворот за печатење: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks

PTJ® обезбедува целосен опсег на прилагодена прецизност CNC машинска обработка на Кина услуги. ИСО 9001: 2015 и АС-9100 сертифициран. 3, 4 и 5-оска услуги за брза прецизност за обработка на ЦПУ, вклучувајќи бришење, свртување кон спецификациите на клиентите, способни за метални и пластични машински делови со толеранција +/- 0.005 мм. Средните услуги вклучуваат ЦПУ и конвенционално мелење, дупчење,умре кастинг,лим печатОбезбедување прототипови, целосно производство, техничка поддршка и целосна проверка автомобилската, Воздухопловна, мувла и прицврстување, предводено осветлување,медицински, велосипед и потрошувач електроника индустрии. Навремена испорака. Кажете ни малку за буџетот на вашиот проект и очекуваното време на испорака. Ние ќе направиме стратегии со вас за да ги обезбедиме најисплатливите услуги за да ви помогнеме да ја достигнете вашата цел, Добредојдовте во Контактирајте со нас ( sales@pintejin.com ) директно за вашиот нов проект.