Επίδραση των συνθηκών κατεργασίας σε σύνθετα πολυστρωματικά υλικά εποξειδικής μήτρας με ενίσχυση ινών άνθρακα (CFRP), με χρήση πεπιεσμένου αέρα ως ψυκτικό μέσο κοπής

Γούλας, Ευάγγελος; Goulas, Efangelos

dc.contributor.author	Γούλας, Ευάγγελος	el
dc.contributor.author	Goulas, Efangelos	en
dc.date.accessioned	2020-04-03T09:30:05Z
dc.date.available	2020-04-03T09:30:05Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50061
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17759
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Κατεργασία	el
dc.subject	Σύνθετα υλικά	el
dc.subject	Ψυκτικό μέσο	el
dc.subject	Εργαλειομηχανές	el
dc.subject	Ανθρακας	el
dc.subject	CFRP	en
dc.subject	CNC	en
dc.subject	Composite	en
dc.subject	Milling	en
dc.subject	Taguchi	en
dc.title	Επίδραση των συνθηκών κατεργασίας σε σύνθετα πολυστρωματικά υλικά εποξειδικής μήτρας με ενίσχυση ινών άνθρακα (CFRP), με χρήση πεπιεσμένου αέρα ως ψυκτικό μέσο κοπής	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Μηχανική Υλικών, Τεχνολογία Κατεργασιών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-15
heal.abstract	Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία εστιάζει στην μελέτη των επιπτώσεων των παραμέτρων κοπής κατά το φρεζάρισμα της επιφάνειας σε δοκίμια ορθογωνικής γεωμετρίας, η οποία θεωρείται κατεργασία αποβολής υλικού υψηλής ακριβείας με μεγάλη συχνότητα χρήσης κατά την κατασκευή εξαρτημάτων. Πιο συγκεκριμένα, αφορά τις φθορές που προκαλούνται στο υπό κατεργασία υλικό, τις δυνάμεις που δέχεται το κοπτικό εργαλείο κατά την κοπή και τέλος την ακρίβεια διαστάσεων κοπής, την τραχύτητα της επεξεργασμένης επιφάνειας αλλά και τα χρονικά οφέλη που μπορούμε να αποκομίσουμε εκτελώντας την κατεργασία, σε συνάρτηση με την ταχύτητα περιστροφής και την πρόωση του κοπτικού εργαλείου. Το υπό μελέτη υλικό που χρησιμοποιήθηκε αποτελείται από διαδοχικές στρώσεις ενισχυτικής φάσης ινών άνθρακα, με μήτρα εποξειδικής ρητίνης. Για να υπάρξει ένα μέτρο σύγκρισης με τις εφαρμογές του στη σύγχρονη βιομηχανία, επιλέχτηκαν για μελέτη 3 διαφορετικές διαστρωματώσεις, 2 μονοδιευθυντικές (Unidirectional) ως προς τον Χ και Υ άξονα του υλικού και μια πλεκτή (Woven), διαγώνιας διαστρωμάτωσης με διεύθυνση ινών +45°/-45°. Ο λόγος χρήσης των διαστρωματώσεων αυτών ήταν η μελέτη των επιδράσεων που έχουν οι παράμετροι κοπής ανάλογα με τις διευθύνσεις που βρίσκονται οι ίνες άνθρακα μέσα στο υλικό. Ένας σημαντικός παράγοντας στη συγκεκριμένη εργασία θεωρείται η χρήση παροχής πεπιεσμένου αέρα, ως ψυκτικό μέσο τόσο του κατεργαζόμενου υλικού όσο και του κοπτικού εργαλείου, αλλά και ως μέσου αποβολής των αποβλίττων που παράγονται κατά τη διάρκεια της κοπής. Δεδομένου του ότι τα απόβλιττα (chips) δεσμεύουν ένα μέρος της θερμότητας που παράγεται λόγω τριβής, ενώ παράλληλα δημιουργούν προβλήματα προσάρτησης πάνω στην επιφάνεια του κοπτικού μειώνοντας έτσι την αποτελεσματικότητά του, θεωρείται πως η συγκεκριμένη προσθήκη έχει σημαντικό ρόλο στην βελτίωση των παραγόμενων εξαρτημάτων μέσω της συγκεκριμένης μεθόδου αποβάλλοντας περισσευούμενη θερμότητα και μάζα στην επιφάνεια κοπής του υλικού. Ο πειραματικός σχεδιασμός έγινε μέσω μελέτης της υπάρχουσας βιβλιογραφίας σχετικά με το αντικείμενο και το υπό μελέτη υλικό. Οι παράμετροι κοπής που επιλέχθηκαν μέσω του θεωρητικού μοντέλου Taguchi, στο σύνολό τους 16, αφορούν ένα συγκεκριμένο κοπτικό εργαλείο τύπου Router End Mill 8mm σε διάμετρο. Τα τελικά αποτελέσματα εξήχθησαν μέσω πειραματικού εξοπλισμού του Τομέα Κατεργασιών του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π. και ακολούθησε η αξιολόγηση και τα τελικά συμπεράσματα που προκύπτουν από την άνωθεν διαδικασία.	el
heal.abstract	This postgraduate thesis focuses on the study of the impact of cutting parameters when milling the surface on rectangular geometry specimens, which is considered to be a high precision material disposal process with a high frequency of use in component manufacturing. More specifically, it concerns the damage caused to the machined material, the forces the cutting tool receives during cutting and finally the cutting dimension accuracy, the roughness of the treated surface and the time benefits that can be obtained by performing the machining, depending on the rotation speed and propulsion of the cutting tool. The material under study consists of successive layers of carbon fiber reinforcement, with an epoxy resin matrix. To provide a measure of comparison with its applications in the modern industry, 3 different layouts, 2 Unidirectional X and Y axes of material and a Woven, 45°/-45° diagonal fiber strand were selected for this study. The reason for using these layouts was to examine the effects of the cutting parameters according to the directions of the carbon fibers inside the material. An important factor in this work is the use of compressed air supply, both as a refrigerant for both the processed material and the cutting tool, as well as for the disposal of material chips generated during cutting. Since chips block part of the heat produced by friction, while at the same time creating adhesion problems on the surface of the cutter thus reducing its efficiency, it is considered that this addition plays an important role in improving the components produced through this particular method, eliminating excessive heat and removing mass off the cutting surface of the material. Experimental design was done by studying the existing literature on the subject and material under study. The selected from the Taguchi theoretical model cutting parameters, all 16, relate to a specific Router End Mill, 8mm diameter cutting tool. The final results were extracted through experimental equipment of the Laboratory of Manufacturing Technology of the NTUA, followed by the evaluation and the conclusions drawn from the above procedure.	en
heal.advisorName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	159 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false