Drilling of composites and resulting surface integrity

Evaluation of the performance of coated and uncoated carbide tools in drilling thick CFRP/aluminium alloy stacks

“…Zitoune et al [12] obtained a similar trend, using comparable drill diameters. Brinksmeyer et al Average thrust force on the first hole [16] found opposite trends, higher thrust forces in CFRP than in Al, but the drill diameter was higher (16 mm). The average thrust forces increase with the number of drilled holes (Fig.…”

Defect analysis in drilling needle-punched carbon–carbon composites perpendicular to nonwoven fabrics

“…Brinksmeier et al 18 found that high cutting speeds lead to increasing borehole surface layer damage in the CFRP. Their experimental results showed that the surface integrity at boreholes in aluminum-CFRP-titanium generated by orbital drilling is better with respect to the CFRP quality than by conventional drilling.…”

Measurement and Analysis of Cutting Force, Temperature and Cutting-induced Top-layer Damage in Edge Trimming of CFRPs

“…It suggests that reducing the single cutting thickness and controlling the cutting temperature in the reasonable range are the effective approach to improve machining quality. 基于 Lekhnitskii 的各向异性弹性理论以及 Puck 失效 准则，计算分析了刀齿旋转瞬间的面下损伤深度。 陈燕等 [10] 基于 Hintze 模型，进一步分析了每齿切削 长度对毛刺产生的影响。上述理论模型都是从力学 角度，对加工过程进行了准静态分析，结果表明， 切削力是影响 CFRP 复合材料加工损伤产生的主要 因素之一。 在仿真研究方面，SOLDANI 等 [11][12] 采用宏观 等效均质建模方法同时考虑材料的各向异性，分析 了面下损伤深度、切削力随着纤维方向、刀具几何 以及切深的变化规律。RAO 等 [13][14] 采用细观多相建 模方法，建立了包含纤维、树脂及界面的细观模型， 利用该仿真模型，分析发现切削过程中纤维失效以 压溃和弯曲断裂为主。殷俊伟等 [15] 首次建立了可以 模拟复合材料连续切削过程的二维宏观仿真模型， 分析了直角切削不同纤维方向 CFRP 单向板时的面 下损伤深度变化规律。然而，上述仿真模型均未考 虑切削热对加工过程的影响， 造成模型的普适性差。 通过试验， YASHIRO 等 [16] 系统地分析了 CFRP 复合材料铣削温度随铣削参数的变化规律，结果表 明当铣削速度超过 300 m/min 以后，最高铣削温度 出现了饱和现象，即随着铣削速度的继续增加， 最高铣削温度的增速显著放缓。BRINKSMEIER 等 [17][18] 发现纤维的弯曲变形程度与加工过程中的热 影响区深度有关。 PECAT 等 [19] …”