Bohren von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoffen

Nach einer umfangreichen Literaturrecherche über die Bearbeitbarkeit von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) wurden drei Hauptphasen experimenteller Arbeiten durchgeführt, um das Bohren von CFK und damit verbundenen Stapelmaterialien zu bewerten. In den Phasen 1 und 2 wurden Löcher mit kleinem Durchmesser (1,5 mm) in dünne CFK-Laminate (3 mm dick) gebohrt, während in Phase 3 die Durchführbarkeit des One-Shot-Bohrens (Löcher mit 6,35 mm Durchmesser) in mehrschichtige Werkstückstapel aus Titan, CFK und Aluminium untersucht wurde. Die Bearbeitbarkeit wurde im Hinblick auf Werkzeuglebensdauer/-verschleiß, Kraft/Drehmoment, Lochgröße und geometrische Genauigkeit, Integrität der Werkstückoberfläche und Spänemorphologie bewertet. Erste Versuche (Phase 1A) wurden durchgeführt, um die Auswirkungen von Abreißgewebeschichten (~100 ¿m dicke Nylonfolie, die auf beiden Seiten des Laminats angebracht ist, um das Ausbluten von flüchtigen Bestandteilen und Luft während der Aushärtung zu unterstützen und eine Oberflächenverunreinigung zu verhindern) auf die Qualität des Eintritts und Austritts der Bohrung zu untersuchen, da die derzeitige industrielle Praxis das Entfernen der Schutzfolie vor dem Bohren beinhaltet.