Yıl 2017, Cilt 22, Sayı 3, Sayfalar 153 - 162 2017-12-28

SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ
Analysis of Delamination Factor in the Drilling of Sandwich Composites

Abdil KUŞ [1] , Ergün EKİCİ [2]

86 109

Bu çalışmada bal peteği geometrisinde farklı çekirdek malzemelerden üretilen sandviç kompozitlerin delinmesinde delik giriş ve çıkış bölgesinde oluşan delaminasyon faktörü araştırılmıştır. Taguchi metodu L18 tasarımına göre yapılan deneylerde kontrol faktörleri olarak kesme hızı, ilerleme miktarı ve çekirdek malzeme tipi esas alınmıştır. Deneyler CNC dik işleme merkezinde 6,3 mm çapında TiAlN kaplı karbür matkap kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca %95 güven seviyesinde varyans analizi (ANOVA) uygulanmış, giriş ve çıkış bölgeleri hasarı için optimum parametreler belirlenmiştir. Her iki numunede delme işlemi sonrasında tüm deney şartlarında deliklerin optik görüntüleri alınmış ve en yüksek kesme parametreleri için delik çıkış bölgesinde oluşan hasar tipleri incelenmiştir. Delaminasyon faktörü üzerinde en etkili parametre delik giriş bölgesi için %46 katkı oranı ile kesme hızı,  çıkış bölgesi içinse %32,8 katkı oranı ile ilerleme miktarı olmuştur. Özellikle delik çıkış bölgesinde oluşan hasar tipleri delaminasyon, kesilmemiş elyaf ve parçalanma olduğu görülmüştür.

In this study the delamination factor forming on the in and out areas of the hole in drilling of sandwich composites fabricated by using different core materials with honeycomb geometry was analyzed. Cutting speed, feed rate, and core material type were taken as the controlling factors in the experiments carried out according to Taguchi method L18 design. The experiments were carried out on a CNC vertical machining center using TiAlN coated carbide drill with a diameter of 6,3 mm. Moreover, an analysis of variance (ANOVA) with a 95% confidence level was applied and the optimal parameters for the damages on the in and out areas were determined. Optical images of the holes were taken in all test conditions after the drilling of every two specimens, and the damage types forming on the out area of the hole were analyzed for the optimal cutting parameters.The most effective parameter on the delamination factor was the cutting rate with a contribution rate of 46% for the hole entrance zone and the feed rate with the contribution rate of 32.8% for the exit zone. In particular, the types of damage that occurred in the hole exit zone were found delamination, uncut fibers, and cracking. 

  • Arunkumar, M.P. Pitchaimani, J. Gangadharan, K.V. Lenin Babu M.C. (2016) Influence of nature of sandviç on vibro acoustic behavior of sandwich aerospace structures, Aerospace Science and Technology, 56, 155–167.doi:10.1016/j.ast.2016.07.009
  • Çelik, A.Lazoglu, I. Kara, A. Kara, F. (2015) Investigation on the performance of SiAlON ceramic drills onaerospace grade CFRP composites, Journal of Materials Processing Technology, 223, 39–47. doi:10.1016/j.jmatprotec.2015.03.040
  • Dharan, C.K.H. Won, M.S. (2000), Machining parameters for an intelligent machining system for composite laminates, International Journal of Machine Tools and Manufacture., 40, 415–426. doi:10.1016/S0890-6955(99)00065-6
  • Eshetu, D. Eneyew, Ramulu,M. (2014) Experimental study of surface quality and damage when drilling unidirectional CFRP composites, Journal of Materials Research and Technology, 3, 354–362. doi:10.1016/j.jmrt.2014.10.003
  • Gaitonde, V.N. Karnik, S.R. Campos Rubio, J. EstevesCorreia, A. Abrao A.M. and Davim, J. P. (2011) A study aimed at minimizing delamination during drilling of CFRP composites, Journal of Composite Materials, 45(22), 2359–2368. doi:10.1177/0021998311401087
  • Gaitonde, V.N. Karnik, S.R. Campos Rubio, J. EstevesCorreia, A. Abrão, A.M. Davim, J.P. (2008) Analysis of parametric influence on delamination in highspeed drilling of carbon fiber reinforced plastic composites, Journal of Materials Processing Technology, 203, 431–438. doi:10.1016/j.jmatprotec.2007.10.050
  • Grilo, T.J. Paulo, R.M.F. Silva, C.R.M. Davim, J.P. (2013) Experimental delamination analyses of CFRPs using different drill geometries, Composites: Part B, 45, 1344–1350. doi:10.1016/j.compositesb.2012.07.057
  • Karpat, Y. Değer, B. Bahtiyar, O. (2012) Drilling thick fabric woven CFRP laminates with double point angle drills, Journal of Materials Processing Technology, 212, 2117– 2127. doi:10.1016/j.jmatprotec.2012.05.017
  • Khoran, M. Ghabezi, P. Frahani, M. Besharati, M. K. (2015) Investigation of drilling composite sandwich structures, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 76(9), 1927–1936. doi:10.1007/s00170-014-6427-x
  • Krishnaraj, V. Prabukarthi, A. Ramanathan, A. Elanghovan, N. Senthil Kumar, M.Zitoune, R., Davim, J.P., (2012) Optimization of machining parameters at high speed drilling of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminates, Compos.: Part B, 43, 1791–1799. doi:10.1016/j.compositesb.2012.01.007
  • Krishnamoorthy, A., RajendraBoopathy, S., Palanikumar, K., Davim J.P., (2012) Application of grey fuzzy logic for the optimization of drilling parameters for CFRP composites with multiple performance characteristics, Measurement, 45,1286–1296. doi:10.1016/j.measurement.2012.01.008
  • Marques, A.T.Duraõ, L.M., Magalhaes, A.G. Silva, J.F. Tavares, J.M.R.S. (2009) Delamination analysis of carbon fibre reinforced laminates: evaluation of a special step drill, Composites Science and Technology, 69, 2376–2382. doi:10.1016/j.compscitech.2009.01.025
  • MohdAriffin, M. K. A. Mohd Ali, M. I. Sapuan, S. M. Ismail, N. (2009) An optimise drilling process for an aircraft composite structure using design of experiments, Scientific Research and Essay, 4, 1109-1116.
  • Sharma, S.C. Krishna, M.Narasimha Murthy, H.N. (2006) Delamination During Drilling in Polyurethane Foam Composite Sandwich Structures, Journal of Materials Engineering and Performance, 15, 306-310. doi:10.1361/105994906X108710
  • Vinson, J. R. (2001) Sandwich structures, American Society of Mechanical Engineers, 54, 201-215.doi:10.1115/1.3097295
  • Xu, J. An, Q. Chen, M. (2014) A comparative evaluation of polycrystalline diamond drills in drilling high-strength T800S/250F CFRP, Composite Structures, 117, 71–82. doi:10.1016/j.compstruct.2014.06.034
Konular Mühendislik ve Temel Bilimler
Dergi Bölümü Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Yazar: Abdil KUŞ (Sorumlu Yazar)

Yazar: Ergün EKİCİ

Bibtex @araştırma makalesi { uumfd372451, journal = {Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering}, issn = {2148-4147}, eissn = {2148-4155}, address = {Uludağ Üniversitesi}, year = {2017}, volume = {22}, pages = {153 - 162}, doi = {10.17482/uumfd.372451}, title = {SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ}, key = {cite}, author = {EKİCİ, Ergün and KUŞ, Abdil} }
APA KUŞ, A , EKİCİ, E . (2017). SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 22 (3), 153-162. DOI: 10.17482/uumfd.372451
MLA KUŞ, A , EKİCİ, E . "SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 22 (2017): 153-162 <http://dergipark.gov.tr/uumfd/issue/31375/372451>
Chicago KUŞ, A , EKİCİ, E . "SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 22 (2017): 153-162
RIS TY - JOUR T1 - SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ AU - Abdil KUŞ , Ergün EKİCİ Y1 - 2017 PY - 2017 N1 - doi: 10.17482/uumfd.372451 DO - 10.17482/uumfd.372451 T2 - Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering JF - Journal JO - JOR SP - 153 EP - 162 VL - 22 IS - 3 SN - 2148-4147-2148-4155 M3 - doi: 10.17482/uumfd.372451 UR - http://dx.doi.org/10.17482/uumfd.372451 Y2 - 2017 ER -
EndNote %0 Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ %A Abdil KUŞ , Ergün EKİCİ %T SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ %D 2017 %J Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering %P 2148-4147-2148-4155 %V 22 %N 3 %R doi: 10.17482/uumfd.372451 %U 10.17482/uumfd.372451
ISNAD KUŞ, Abdil , EKİCİ, Ergün . "SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE DELAMİNASYON FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 22 / 3 (Aralık 2017): 153-162. http://dx.doi.org/10.17482/uumfd.372451