De verwerking van composietstructuren verschilt aanzienlijk van die van metalen onderdelen, wat leidt tot unieke verwerkingsfouten. Talrijke onderzoeken hebben deze gebreken waargenomen. De meeste problemen bij de verwerking van composietmateriaal houden verband met de verwerkingskwaliteit; de belangrijkste verwerkingsfouten zijn als volgt:

Defecten veroorzaakt door mechanische schade zijn onder meer het uittrekken van vezels-, delaminatie, scheuren en de vorming van oppervlaktescheuren in materialen.

Defecten veroorzaakt door thermische schade: substraatverbrandingen, enz.;

Defecten veroorzaakt door chemische schade: krimp van het matrixmateriaal en scheiding van de vezel-matrixinterface.

De mechanische en thermische schokken die optreden tijdens de verwerking van composietmaterialen veroorzaakten de bovengenoemde defecten.

Mechanische schade

1. Vezelbramen

Het snijgereedschap kan de vezels niet effectief snijden, wat resulteert in bramen. De gesneden vezels wrijven tijdens het boren of frezen tegen het harkvlak van het gereedschap. Dit fenomeen treedt vooral op bij het bewerken van aramidevezelcomposieten.

2. Uittrekken van vezels- en onthechten van de matrix

Ongebroken vezels scheiden zich af van de matrix, wat resulteert in het loskomen van de vezels. De snijkant werkt op het bewerkte oppervlak, waardoor de vezels buigen en zich verplaatsen ten opzichte van de matrix. Vezelslip leidt tot onthechting op het vezel/matrix-grensvlak.

Vezeluittrekking- vindt plaats wanneer de vezelrichting tussen 15 graden en 75 graden ten opzichte van de verplaatsingsrichting van het gereedschap ligt. De vezel wordt onderworpen aan spanning die scheuren veroorzaakt tussen de vezel en de matrix, wat resulteert in putjes op het bewerkte oppervlak. Dit fenomeen komt vaker voor als het materiaal een sterk georiënteerd laminaat is of als de scherpte van het gereedschap verminderd is. Dit fenomeen herhaalt zich in elke laag onder dezelfde hoek tussen het gereedschap en de vezel.

3. Gelaagdheid

Delaminatie wordt gekenmerkt door de scheiding van lagen langs de dikterichting van het composietmateriaal en de vorming van microscheuren tussen de lagen. Deze vorm van schade treedt op tijdens het boren, vooral wanneer de boor op het punt staat uit de composietmateriaalplaat te komen of deze al heeft verlaten. Tijdens het frezen houdt dit fenomeen verband met de geometrie van het snijgereedschap, dat de oppervlaktelaag van het materiaal scheidt van de kernlaag.

Scheuren tussen de lagen kunnen ook worden veroorzaakt door verwerking en worden voornamelijk bepaald door de vezelrichting en de verplaatsingsrichting van het gereedschap.

thermische schade

Lokale oververhitting tijdens de verwerking van composietmateriaal kan tot thermische schade leiden. In het algemeen veroorzaakt deze schade verkoling van de thermohardende matrix en het smelten van de thermoplastische matrix. Het kan ook vezels beschadigen (verbranding van koolstofvezels). Deze schade komt in twee vormen voor: met of zonder thermische degradatie.