NL8403731A - Werkwijze voor de machinale bewerking van samengestelde materialen. - Google Patents

Description

$ -Λ %

Werkwijze voor de machinale bewerking van samengestelde materialen.

De uitvinding heeft betrekking op een verbeterde werkwijze voor de machinale bewerking van samengestelde materialen.

Samengestelde materialen worden steeds belangrijker 5 voor toepassingen waarbij materialen zijn vereist met een grote sterkte en een gering gewicht. Zo worden bijvoorbeeld samengestelde materialen op grote schaal toegepast in de luchtvaart-industrie voor schroeven van vliegtuigen en rotorbladen van hefschroefvliegtuigen, benevens voor constructie 10 componenten van vliegtuigen. Samengestelde materialen worden eveneens toegepast als het primaire konstruktie materiaal in de bladen van moderne, grote . windturbines.

In het algemeen worden samengestelde materialen vervaardigd door het op elkaar leggen van een aantal vellen 15 van het samengestelde materiaal volgens een laminaire opstelling, waarna de op elkaar gelegde vellen worden uitgehard. Zoals de deskundige duidelijk zal zijn zal na de plaats gevonden hebbende harding het boren en/of ruimen van gaten in het materiaal noodzakelijk zijn , evenals andere 20 machinale bewerkingen ervan. Dergelijke machinale bewerkingen zijn vaak kostbaar en tijdrovend tengevolge van snelle slijtage van het gereedschap. Terwijl bij de machinale bewerking van metalen, slijtage van gereedschap minimaal wordt gemaakt door het gebruik van snijvloeistoffen zoals verschillende 25 bekende snijolie*s, kunnen dergelijke vloeistoffen het samengestelde laminaat aantasten, waardoor de structurele samenhang van het samengestelde voorwerp nadelig wordt beïnvloed, zodat dergelijke vloeistoffen in het algemeen ongeschikt zijn voor het gebruik bij de machinale bewerking 30 van samengestelde materialen.

Het doel van de onderhavige uitvinding is daarom het verschaffen van een verbeterde werkwijze voor de machinale bewerking van samengestelde materialen onder verminderde slijtage van het gereedschap.

35 Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterd snijmedium voor gebruik bij de machinale bewerking van geharde voorwerpen uit samengesteïï materiaal.

8403731 2

Volgens de onderhavige uitvinding wordt nu de slijtage van gereedschap verminderd en de bewerkingssnelheid bij de machinale bewerking van samengestelde materialen vergroot door gebruik te maken van een snijvloeistof die 5 het zelfde bindmiddel bevat als gebruikt wordt in het samengestelde materiaal maar in een niet geharde toestand.

Bij het boren, ruimen of andere machinale bewerkingen van samengestelde materialen die bijvoorbeeld glasvezels bevatten aangebracht in een matrix uit een epoxy, bindmiddel, 10 zal dus niet geharde epoxy worden toegepast als snijvloei-stof.

Op overeenkomstige wijze zullen wanneer polyesters of polyimiden worden gebruikt als matrix materialen, overeenkomstig de onderhavige uitvinding, die materialen in de niet 15 geharde toestand daarvan worden gebruikt als snijvloeistoffen voor het reduceren van gereedschaps-slijtage en de vergroting van de bewerkingsnelheid bij de machinale bewerking van het betreffende materiaal.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand 20 van de tekening, die schematisch de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding weergeeft.

De tekening toont een samengesteld laminaat 10 waarin door middel van een boor 15 een gat wordt geboord terwijl een snijvloeistof 20 vanuit de pijp 25 wordt toegevoerd aan 25 het punt waar de boor met het samengestelde materiaal in aanraking is.

Het samengestelde materiaal 10 omvat een aantal lagen 30, die elk vezels 32 omvatten uit een geschikt materiaal zoals uit glas, grafiet of siliciumcarbide, welke vezels 30 zijn verdeeld in een matrix 33 uit geharde epoxy hars of uit bekende polyesters of polyimiden. Hoewel de vezels van elke laag zijn weergegeven als onderling over ongeveer 90° verdraaid staande, is de onderhavige uitvinding niet tot een dergelijke opstelling beperkt.

35 Zoals reeds boven uiteen gezet zijn de bekende snij- vloeistoffen, die gewoonlijk worden gebruikt bij de machinale bewerking van metalen, in het algemeen niet geschikt voor gebruik bij het boren of de machinale bewerking van samengestelde materialen, doordat dergelijke snijvloeistoffen op / 8403731 * 3 ongunstige wijze reageren met het samengestelde materiaal.

Tot nu toe was het daarom gebruikelijk het boren of de machinale bewerking van samengestelde materialen uit te voeren in droge toestand, waarbij een hoge mate van slijtage 5 van het gereedschap optrad en een geringe mate van verwijdering van materiaal.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt nu een snij-vloeistof toegepast omvattende het materiaal dat gebruikt wordt als bindmiddel in het samengestelde materiaal 10 10 en in ongéharde toestand, welke vloeistof wordt toegevoerd aan het punt waar de boor 15 met het samengestelde materiaal in aanraking is.

Wanneer dus het bindmiddel in het samengestelde materiaal 10 bestaat uit een geharde epoxy hars, zal de snij-15 vloeistof 22 eveneens bestaan uit een dergelijke hars in niet geharde toestand. Op gelijk wijze zal, wanneer het bindmiddel bestaat uit een polyester of een polyïmide, de vloeistof 20 bestaan uit een dergelijk materiaal in niet geharde toestand.

20 Gebleken is dat het gebruik van niet geharde band materialen als snijvloeistof geen ongunstige reactie met zich brengt tussen de vloeistof en het samengestelde materiaal dat wordt bewerkt. Bij proeven is gebleken dat bij gebruikmaking van een niet geharde epoxy hars als snij-25 vloeistof bij het met de hand ruimen van glasvezels-epoxy materialen de tijd vereist voor het ruimen van de benodigde gaten met een factor 10 werd verkort/ terwijl de frequentie waarmee de ruimers moesten worden geslepen werd verminderd met 300%.

30 Hoewel de onderhavige uitvinding is beschreven aan de hand van een bepaalde uitvoeringsvorm, zal duidelijk zijn dat door de deskundige verschillende wijzigingen kunnen worden aangebracht. Terwijl de uitvinding is beschreven aan de hand van het boren van samengestelde materialen zal duidelijk 35 zijn dat de uitvinding ook kan worden toegepast bij elke andere machinale bewerking van samengestelde materialen.

Hoewel bepaalde vezels en matrix-materialen in het bovenstaande zijn genoemd, kan de onderhavige uitvinding bruikbaar zijn bij elk ander bekend synthetisch materiaal, dat in niet 8403731 ' 4 geharde toestand in vloeibare fase bestaat. Al deze mogelijkheden vallen dus binnen het kader van de onderhavige uitvinding.

/ 8403731

Claims (6)

1. Werkwijze voor de machinale bewerking, onder gebruik making van een machinaal gereedschap, van een samengesteld materiaal bestaandeuit een samenstelling van vezelmateriaal in een matrix uit gehard bindmateriaal, met het 5 kenmerk, dat het machinaal gereedschap wordt gesmeerd met een vloeistof omvattende het bindmateriaal in een niet-geharde toestand voor het verminderen van de slijtage van het gereedschap en het vergroten van de mate van verwijdering van samengesteld materiaal door het gereedschap, 10

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de werkwijze omvat het ruimen van het samengestelde materiaal, waarbij het machinale gereedschap een ruimer omvat. 15

3. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het bindmateriaal bestaat uit' een epoxy -hars.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het bindmateriaal bestaat uit een polyester-hars.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t h e t 25 kenrae-rk, dat het bindmateriaal bestaat uit een polylmi-de hars.

6. Werkwijze als beschreven en/of weergegeven in de tekening. 30 8403731