CFRPの孔加工のノウハウ

CFRPの成形後や購入板材を、二次加工(孔加工)する方法と注意点を紹介する。

・組立時には孔加工などが必要であるが、孔加工には粉塵・切屑を吸引し刃先冷却するなどの注意が必要。

・難削材で工具磨耗が早く、切れ味悪化しやすく,切削条件が不適だと、層間剥離(Delamination)やケバ・削り残し(Fuzz、Uncut fiber)が発生。刃先が高温になると、工具劣化や複合材料の接着力低下から層間剥離する。

ドリルによる孔加工では、刃具寿命による劣化で、孔出口側の剥離が発生しやすく、刃先角を2段にするか放物線形状するなど特殊刃先や、ダイヤモンドコーティングで長寿命化するなどの工夫が必要。なお,航空機産業では孔内面粗度を出すために、リーマ加工が求められる。

孔あけ加工

ドリル加工

穴あけ時間 4-5秒
ランニングコスト 工具摩耗により工具費(超硬・ダイヤなど)が高価
装置コスト 低価格
品質・断面 孔出口にデラミネーションやケバが出やすい

AWJ加工

穴あけ時間 2-3秒
ランニングコスト メディアの摩耗などもありメンテナンス費用がかかる
装置コスト 高価格
品質・断面 テーパ孔穴になる.デラミネーションは起きにくい
面粗度がやや粗い

レーザー加工

穴あけ時間 3-5秒
ランニングコスト 発信部の損耗などメンテナンス費用がかか
装置コスト 高価格
品質・断面 熱影響層がでる(YAGやファイバレーザの場合)

EDM (wire)

穴あけ時間 1分以上
ランニングコスト ワイヤーの損耗や水中加工による乾燥工程などが必要
装置コスト 中価格
品質・断面 面粗度良好

ブラスト加工

穴あけ時間 4-5秒
ランニングコスト マスク費用やメディアが損耗する
装置コスト 中価格
品質・断面 テーパ孔になる.デラミネーション起きない密集した穴あけが可能

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