谈到 CFRP，人们会立即想到飞机。目前，复合材料结构越来越多地用于制造民用和军用飞机。就其性能而言，复合材料的特性是金属的数倍：它更轻、更坚固、可承受重载、极端温度并能抵抗侵蚀性环境。与金属不同，碳纤维无法焊接，因此需要专门开孔用于固定。彼尔姆理工大学的科学家们研究了切削刀具对孔洞质量的影响，并确定了一种可以在不分层的情况下钻复合材料的方法。
该研究发表在 Vestnik PNRPU 杂志上。机械工程、材料科学。该开发是在学术战略领导计划“优先 - 2030”的框架内进行的。由于聚合物复合材料无法焊接，只能使用紧固件和胶水将元件固定在一起。紧固件的大孔可以在元件或零件的制造过程中创建，但对于小直径的孔，对于铆钉和小型紧固件，孔是通过钻孔制成的。
这种常见的操作会导致各种缺陷，例如分层、纤维断裂。大多数情况下，损坏是由于切削工具的快速磨损造成的。Polytechnics 检查了切削工具如何影响所得孔的质量。为此，他们采用了一块由增强复合材料制成的板。作为切削工具，选择了两个带有硬化 TiAlN 纳米涂层的硬质合金钻头：第一个带有切削刃，第二个带有标准螺旋。
“这项实验包括在一片碳纤维上钻孔，结果表明，当使用具有底切边缘的工具时，孔更均匀、更干净——切屑更少。钻头的锋利度更高，可以称为具有高耐磨性的有前途的工具材料，”创新工程技术系的研究生 Egor Demidenko 说。
然后，科学家们检查了从钻孔中获得的碎片，以证明它们对钻头的负面影响。为此，他们从钻孔中取样，并通过三个不同尺寸的筛子（大、中、小）进行筛选。之后，理工学院在显微镜下检查样品，测量碎片的粒径并应用数学分布定律。
“所有样品中的主要碎屑类型都是细磨屑，由碳纤维组成。她对钻头的切削元件有主要影响，导致它变钝。从具有底切边缘的钻头获得的切屑服从正态分布定律的假设得到证实。事实证明，钻头的切削刃越锋利，灰尘越少，钻孔效果越好，”创新工程技术系教授、技术科学博士 Valentin Svirshchev 说。
