Композиттік ламинатталған құрылымдар, әсіресе көміртекті талшықты арматураланған полимерлерді (CFRP) титан қорытпаларымен біріктіретін конструкциялар жоғары беріктік пен салмақ қатынасына, коррозияға төзімділігіне және шаршауға төзімділігіне байланысты қазіргі заманғы аэроғарыштық техниканың ажырамас бөлігі болып табылады. Көбінесе CFRP/Ti стектер деп аталатын бұл гибридті материалдар қанат терілері, фюзеляж панельдері және қозғалтқыш тіректері сияқты ұшақтың маңызды бөліктерінде қолданылады. Дегенмен, бұл құрылымдарды өңдеу, әсіресе бұрғылау, фрезерлеу және кесу сияқты компьютерлік сандық басқару (CNC) процестері арқылы CFRP және титан қорытпаларының әртүрлі механикалық және жылулық қасиеттеріне байланысты айтарлықтай қиындықтар тудырады. Ең маңызды мәселелердің қатарында деламинация, құрылымның тұтастығын бұзатын композит қабаттары бөлінетін бұзылу режимі болып табылады.

CFRP/Ti стектеріндегі деламинацияның зақымдалуы құрал геометриясы, өңдеу параметрлері, материал анизотропиясы және жылу-механикалық әсерлер арасындағы күрделі өзара әрекеттесу нәтижесінде туындайды. Бұл зақымданудың эволюциясы талшықты матрицаны ажырату, қабат аралық крекинг және жоғары температуралы титан чиптері тудыратын термиялық деградация сияқты механизмдермен реттеледі. Ақауларды жою стратегиялары оңтайландырылған құрал дизайны, кеңейтілген өңдеу әдістері және процесс параметрлерін басқару арқылы осы мәселелерді азайтуға бағытталған. Бұл мақалада деламинация зақымдануының эволюциялық механизмі және ақауларды жою стратегиялары жан-жақты зерттеледі. CNC өңдеу салыстырмалы талдау үшін егжей-тегжейлі кестелермен бекітілген авиациялық CFRP/Ti ламинатталған құрылымдарының.

## CFRP және титан қорытпаларының материалдық қасиеттері

### Көміртекті талшықты күшейтілген полимерлер (CFRP)

CFRP полимерлі матрицаға енгізілген көміртекті талшықтардан тұрады, әдетте эпоксидті, ерекше созылу беріктігін, қаттылығын және төмен тығыздығын ұсынады. CFRP механикалық қасиеттері жоғары анизотропты, беріктігі мен қаттылығы талшық бағыты бойынша барынша жоғарылайды. Аэроғарыштағы жалпы CFRP конфигурациялары бір бағытты, тоқылған және көп бағытты ламинаттарды қамтиды, олардың әрқайсысында нақты өңдеу әрекеттері бар.

- **Созылу беріктігі**: талшық бағыты бойынша 3,500 МПа дейін.
- **Янг модулі**: талшық бағыты бойынша 230–400 ГПа.
- **Тығыздығы**: 1.5–1.8 г/см³.
- **Жылуөткізгіштік**: Төмен, әдетте 0.5–5 Вт/м·К.
- **Шыны ауысу температурасы**: эпоксидті матрицалар үшін 120–180°C.

CFRP біркелкі еместігі өңдеу қиындықтарына әкеледі, оның ішінде талшықты жұлып алу, матрицаның жарылуы және қабаттасуы, әсіресе өңделген тесіктердің кіруі мен шығуында.

### Титан қорытпалары

Ti6Al4V сияқты титан қорытпалары аэроғарыш саласында жоғары беріктігі, коррозияға төзімділігі және жоғары температураға төтеп беру қабілеті үшін бағаланады. Бірақ олардың жылу өткізгіштігінің төмендігі және кескіш аспаптармен жоғары химиялық реактивтілігі оларды өңдеуді қиындатады.

- **Созылу беріктігі**: 900–1,200 МПа.
- **Янг модулі**: 110–120 ГПа.
- **Тығыздығы**: 4.4–4.5 г/см³.
- **Жылуөткізгіштік**: 6–7 Вт/м·К.
- **Балу температурасы**: ~1,650°C.

CNC өңдеу кезінде титан қорытпалары жоғары кесу температурасын тудырады және іргелес CFRP қабаттарын зақымдауы мүмкін үздіксіз жоңқалар шығарады, бұл қабаттасуды күшейтеді.

### CFRP/Ti стектері

CFRP/Ti стектері CFRP жеңіл қасиеттерін титанның беріктігімен біріктіріп, ұшақ жинақтарында механикалық бекітілген (мысалы, болттармен немесе тойтармалармен) гибридті құрылымдарды құрайды. CFRP және титан арасындағы механикалық және жылулық қасиеттердің сәйкес келмеуі өңдеуді қиындатады, өйткені бір материал үшін оңтайландырылған құралдар екіншісінде төмен жұмыс істеуі мүмкін. 1-кесте CFRP және Ti6Al4V негізгі қасиеттерін салыстырады.

**1-кесте: CFRP және Ti6Al4V үшін материал қасиеттерін салыстыру**

| Меншік | CFRP (Бір бағытты) | Ti6Al4V |
|---------------------------------|-----------------------|--------------------|
| Созылу беріктігі (МПа) | 2,500–3,500 | 900–1,200 |
| Янг модулі (GPa) | 230–400 | 110–120 |
| Тығыздығы (г/см³) | 1.5–1.8 | 4.4–4.5 |
| Жылуөткізгіштік (Вт/м·К) | 0.5–5 | 6–7 |
| Термиялық кеңею (10⁻⁶/К) | ~0 (талшық бағыты) | 8.6–9.0 |
| Қаттылық | Төмен (матрицаға тәуелді) | 330–380 ВВ |

## CNC өңдеудегі деламинацияның зақымдалуы

### Анықтамасы және маңызы

Деламинация - материалдың қабат аралық беріктігінен асатын қабат аралық кернеулер нәтижесінде пайда болатын ламинатталған композит ішіндегі қабаттардың бөлінуі. CFRP/Ti стектерінде деламинация қабыршақтану (кіруде) немесе итеру (шығуда) ақаулары ретінде көрінеді, бұл шаршау мерзімін қысқартады және ымыраға әкеледі. Бекіткіш өнімділік. Деламинация әсіресе құрылымдық сенімділік маңызды болып табылатын аэроғарыш саласында зиянды.

### Деламинация түрлері

CFRP/Ti стектеріндегі деламинацияны ASTM D5528 стандарты мен эксперименттік бақылаулар негізінде үш түрге жіктеуге болады:

1. **Тип I (Peel-Up Delamination)**: Жоғарғы қабаттардың көтерілуіне себепші болатын бұрғыдан жоғары қарай тартылу күштерінің әсерінен кіреберісте пайда болады.
2. **II түрі (Итермелеу)**: Осьтік күштердің әсерінен тіреусіз қабаттардың иілуіне байланысты шығуда пайда болады.
3. **III түрі (термиялық индукцияланған деламинация)**: CFRP матрицасын жұмсартып, қабатаралық беріктікті төмендететін жоғары температуралы титан чиптерінің нәтижелері.

### Деламинацияға әсер ететін факторлар

Деламинацияға көптеген факторлар әсер етеді, соның ішінде:

- **Құрал геометриясы**: Бұрғылау нүктесінің бұрышы, спираль бұрышы және жиектің анықтығы тарту күші мен жоңқа түзілуіне әсер етеді.
- **Өңдеу параметрлері**: беру жылдамдығы, шпиндельдің жылдамдығы және кесу жылдамдығы кесу күштерін және жылу шығаруды анықтайды.
- **Материал анизотропиясы**: талшықты бағдарлау (мысалы, 0°, 45°, 90°) қабат аралық бөлінуге төзімділікке әсер етеді.
- **Жылу эффектілері**: Титанның төмен жылу өткізгіштігі CFRP матрицасын бұзып, жылу жинақталуына әкеледі.
- **Қолдау шарттары**:

Қайта басып шығару туралы мәлімдеме: Егер арнайы нұсқаулар болмаса, бұл сайттағы барлық мақалалар түпнұсқа болып табылады. Қайта басып шығару көзін көрсетіңіз: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® Custom Precision-дің барлық спектрін ұсынады cnc өңдеу фарфоры қызметтер.ISO 9001: 2015 & AS-9100 сертификатталған. 3, 4 және 5 осьтік жылдам дәлдіктегі CNC өңдеу қызметтері, фрезерлеу, тұтынушының ерекшеліктеріне қарай бұрау, +/- 0.005 мм төзімділікке ие металл және пластмасса өңделген бөлшектерге қабілетті, екінші деңгейлі қызметтерге CNC және әдеттегі ұнтақтау, бұрғылау,құйып құю,табақ металы және штамптау. Прототиптермен қамтамасыз ету, толық өндіріс, техникалық қолдау және толық тексеру автомобиль, аэроғарыштық, қалып және арматура, жарықтандыру,медициналық, велосипед және тұтынушы электроника салалар. Уақытында жеткізу. Жобаңыздың бюджеті және күтілетін жеткізу уақыты туралы аздап айтып беріңіз. Біз сізбен мақсатыңызға жетуге көмектесетін ең үнемді қызметтерді ұсыну үшін стратегияны жасаймыз, Бізбен байланысуға қош келдіңіз ( sales@pintejin.com ) тікелей сіздің жаңа жобаңызға арналған.