Analysis of factors influencing delamination in milling process of glass fibre reinforced plastic (GFRP) composite materials

Abstract

Purpose -The purpose of this paper is to develop a mathematical model for delamination through response surface methodology (RSM) and analyse the influences of the entire individual input machining parameters (cutting speed, depth of cut and feed rate) on the responses in milling of glass fibre reinforced plastics (GFRP) composites with solid carbide end mill cutter coated with polycrystalline diamond (PCD). Design/methodology/approach -Three factors, three levels face-centered central composite design matrix in RSM is employed to carry out the experimental investigation. Shop microscope is used to examine the delamination of GFRP composites. The "Design Expert 8.0" software was used for regression and graphical analysis of the data collected. Analysis of variance is used to check the validity of the model and for finding the significant parameters. Findings -The developed second-order response surface model is used to calculate the delamination of the machined surfaces at different cutting conditions with the chosen range of 95 per cent confidence intervals. Analysis of the influences of the entire individual input machining parameters on the delamination has been carried out using RSM. Originality/value -Influence of solid carbide end mill coated with PCD on delamination of bi-directional GFRP composite during milling has not been analysed yet using RSM.

Análisis experimental del fresado de materiales compuestos reforzados con fibra de basalto

“…El proceso de fabricación del composite tiene una fuerte influencia sobre los defectos que se producen más tarde en el mecanizado de la pieza [55]. Los laminados han sido fabricados con diferentes técnicas, como el moldeo por transferencia de resina (RTM) [47,56], el sheet compression molding (SMC) [51,57], los procesos de fabricación a partir de prepregs [58][59][60] y procesos manuales capa a capa [61][62][63].…”

“…Además de las condiciones de corte, se han evaluado otros parámetros que influyen en la rugosidad superficial obtenida, como la orientación de la fibra, el ángulo de hélice de la herramienta o el número de filos de la herramienta. De esta forma, Jenarthanan M.P: et al [63] concluyen que el parámetro Ra aumenta conforme aumenta el ángulo de orientación de la fibra y el ángulo de hélice de la herramienta. En relación a los filos de la herramienta, Razfar M.R.…”

“…En fresado, el delaminado se ha estudiado, principalmente en las operaciones de ranurado y contorneado. Para la medida del delaminado en ranurado, se define un "Factor de delaminado (Wd)" similar al utilizado en taladrado (ecuación 1.3), solo qué en vez de referenciar la medida al diámetro del agujero, se referencia al ancho de la ranura, [48,63].…”