Cutting and Machining of Polymer Composites

Abstract

This article discusses the phenomena of machining of fiber‐reinforced polymer composites by conventional and nonconventional means. First, the underlying principles of machining by a wedge‐shaped tool are discussed and the application of these principles to the distinctive structure of fiber‐reinforced polymers is delineated. The influence of fiber orientation on the chip formation mode, cutting forces, and surface roughness is explained. Machinability of composites in terms of tool wear and surface roughness is discussed in processes such as turning, milling, drilling, and abrasive machining. Finally, kerf formation in laser and abrasive waterjet machining is discussed. The factors affecting machinability in terms of kerf width, taper, and surface roughness are also discussed.

Effects of Cutter Geometrical Features on Machining Polyetheretherketones (PEEK) Engineering Plastic

“…It is found that a large helix angle will result in thick and continuous chips compared to a low helix angle, as a result of high shearing force. Figure 8 shows chip formation for a large helix angle cutting tool which indicates the polymeric softening as a result of localized heat on cutting zone (Sheikh-Ahmad, 2009;Yang et al, 2003). …”

“…Large rake angles produced thin and continuous chip morphology at the side machining surface which shows that the high shear stress occurred at the PEEK polymer as shown in Figure 6. The high shear stress increased the strain rate of the PEEK polymer due to the behavior of thermoplastic properties, which exhibited high elastic strain proportional with the stress increment (Fried, 2003;Sheikh-Ahmad, 2009). Figure 6.…”

Vacuum conveyor belts perforation – methods, materials and problems

“…Ta metoda jest jednak znacznie droższa ze względu na koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. Ponieważ polimery są izolatorami elektrycznymi, niemożliwe jest zastosowanie cięcia plazmą bądź EDM [8]. W celu określenia, która z metod perforacji najlepiej nadaje się w przypadku pasów kompozytowych, krótko scharakteryzowano pozostałe metody.…”

“…Strategią zapobiegania delaminacji jest zwiększenie sztywności dolnej warstwy dzięki zastosowaniu płyty podporowej lub zmiennego posuwu roboczego. Innym defektem wiercenia w kompozytach może być owalność otworów związana z orientacją włókien w strukturze materiału [8,[13][14][15].…”

“…4. Konstrukcje efektywnych narzędzi skrawających do wiercenia w kompozytach warstwowych i wzmacnianych włóknami (opis w tekście) [8] Im większa różnica między wła-ściwościami osnowy i wzmocnienia, tym proces cięcia jest mniej efektywny. Dla włókien aramidowych i poliuretanu różnice te są niewielkie, ale podczas obróbki laserowej kevlaru dochodzi do jego zwęglenia i wydzielają się duże ilości toksycznego cyjanowodoru.…”