论文题目:水刀切削复合材料之研究 姓 名:郑 国 声
指导教授:贺 陈 弘
摘要
复合材料因具有许多特点,在工程应用上日渐广泛,但因复合材料的强度大 而韧度小, 传统加工方法易造成材料的损害而水刀具有高能量密度,无热影响及 便於弹性自动化生产等优点,就适合於复合材料的切削,宜加以研究. 本研究利用水刀(纯水)切割碳纤维/环氧树脂(Carbon/Epoxy) 及玻璃纤 维/环氧树脂(Glass/ Epoxy) 两种复合材料,研究内容分为三部份:第一部份 探讨水束流场分布及脱层破裂的理论模型.第二部份设置自动化水刀切害系统及 制作负合材料试件,测试试件的材料性质(弹性系数及破裂韧度) .第三部份进 行定点开孔及线切割实验,探讨定点开孔的脱层现象及线切割过程中切削参数 (喷嘴直径,水束压力,进给,喷嘴头高度,叠层排列方式)与切削品质(贯穿 性,入口宽度,出口宽度,表面粗度)的关系. 研究结果显示,复合材料的叠层排列方式对切削结果影响颇钜.玻璃纤维层 板在定点开孔时必发生脱层破裂的现象.碳纤维层板经线切割后的表面状况相当 粗糙,可能改以加砂水刀来切割较理想. 透过本研究可初步了解水刀(纯水)切割复合材料所面临的问题,提供后续 研究者参考,并累积切削技术资料,作为实际切削工作的参考依据.