Prelucrarea structurilor compozite diferă semnificativ de cea a pieselor metalice, ceea ce duce la defecte unice de prelucrare. Numeroase studii au observat aceste defecte. Cele mai multe probleme în prelucrarea materialelor compozite sunt legate de calitatea prelucrării; Principalele defecte de prelucrare sunt următoarele:

Defectele cauzate de deteriorarea mecanică includ smulgerea-fibrelor, delaminarea, ruperea și formarea de fisuri la suprafață în materiale.

Defecte cauzate de daune termice: arsuri de substrat etc.;

Defecte cauzate de deteriorarea chimică: contracția materialului matricei și separarea interfeței matricei-fibră.

Socurile mecanice si termice generate in timpul prelucrarii materialelor compozite au cauzat defectele mentionate mai sus.

Deteriorări mecanice

1. Bavuri de fibre

Instrumentul de tăiere nu poate tăia fibrele în mod eficient, rezultând bavuri. Fibrele tăiate se freacă de suprafața greblată a sculei în timpul găuririi sau frezării. Acest fenomen apare în principal la prelucrarea compozitelor din fibre de aramid.

2. Scoaterea-fibrelor și delipirea matricei

Fibrele neîntrerupte se separă de matrice, rezultând deconectarea fibrelor. Muchia de tăiere acționează asupra suprafeței prelucrate, determinând îndoirea și deplasarea fibrelor în raport cu matricea. Alunecarea fibrei duce la delipirea la interfața fibră/matrice.

Extragerea-fibrei are loc atunci când direcția fibrei este între 15 și 75 de grade față de direcția de deplasare a sculei. Fibra este supusă la stres care provoacă ruperea dintre fibră și matrice, rezultând gropi pe suprafața prelucrată. Acest fenomen este mai frecvent atunci când materialul este un laminat foarte orientat sau când ascuțimea sculei este redusă. Acest fenomen se va repeta la același unghi între instrument și fibra din fiecare strat.

3. Stratificare

Delaminarea se caracterizează prin separarea straturilor de-a lungul direcției de grosime a materialului compozit și formarea de microfisuri interstrat. Această formă de deteriorare apare în timpul găuririi, mai ales când burghiul este pe cale să iasă sau a ieșit deja din placa de material compozit. În timpul frezării, acest fenomen este legat de geometria sculei de tăiere, care separă stratul de suprafață al materialului de stratul de miez.

Fisurile interstratului pot fi, de asemenea, cauzate de prelucrare și sunt determinate în principal de direcția fibrei și de direcția deplasării sculei.

daune termice

Supraîncălzirea localizată în timpul prelucrării materialului compozit poate duce la daune termice. În general, această deteriorare provoacă carbonizarea matricei termorigide și topirea matricei termoplastice. De asemenea, poate deteriora fibrele (arderea fibrelor de carbon). Această deteriorare apare sub două forme: cu sau fără degradare termică.