Kompozyty włókniste –

właściwości, zastosowanie, obróbka ubytkowa

KAZIMIERZ E. OCZOŚ *

Budowa kompozytów włóknistych. Kompozyty z osnową
polimerową, metalową i ceramiczną. Zastosowanie kom-
pozytów włóknistych w przemyśle lotniczym i samocho-
dowym. Problemy obróbkowe kompozytów włóknistych
i sposoby ich przezwyciężania. Narzędzia do skrawania
kompozytów włóknistych.

Materiał kompozytowy (lub krócej kompozyt) jest to

tworzywo złożone z dwóch lub więcej komponentów o ró-
żnych właściwościach. Jednym ze składników jest osno-
wa (matrix) spajająca w całość kompozyt i nadająca mu
twardość, elastyczność i odporność na ściskanie, drugim
zaś materiał konstrukcyjny (wzmacniający) odpowiedzial-
ny za wzmocnienie kompozytu poprzez ukształtowanie
pozostałych jego właściwości. Właściwości kompozytu
nigdy nie prezentują sumy czy średniej wartości poszcze-
gólnych właściwości jego składników. Generalnie rola
osnowy polega na ochronie materiału wzmacniającego,
przenoszeniu na niego naprężeń zewnętrznych i nadawa-
niu żądanego kształtu wytworzonej części kompozytowej,
natomiast funkcja materiału wzmacniającego sprowadza
się do zapewnienia kompozytowi wysokich właściwości
mechanicznych i wzmocnienia osnowy w selektywnych
kierunkach [1].

Materiały kompozytowe są obecnie stosowane coraz

powszechniej ze względu na ich korzystne – w porów-
naniu z metalami – właściwości, takie jak wytrzymałość
i sztywność przy małej masie właściwej. Oferują one
interesujące możliwości aplikacyjne dla nowych, lekkich
konstrukcji wyrobów. Właściwości kompozytu zależą od
właściwości fizycznych osnowy i materiału wzmacniają-
cego, postaci wzmocnienia (włókna, cząstki) oraz względ-
nej zawartości osnowy (V

o

) i wzmo-

cnienia (V

w

) ujmowanych jako frak-

cje objętościowe (V

0

+ V

w

= 100%).

W kompozytach włóknistych znaj-

dują zastosowanie osnowy polime-
rowe, metalowe i ceramiczne (rys. 1).
Z kolei jako materiał wzmacniający
wykorzystuje się przede wszystkim
włókna węglowe, szklane i aramido-
we oraz, w mniejszym stopniu, cera-
miczne, borowe, grafitowe i inne,
przy czym mogą być one długie (cią-

głe) lub krótkie (nieciągłe), jak też uporządkowane lub
przypadkowe. Głównymi zaletami kompozytów z osnową
polimerową i włóknami długimi w porównaniu z włóknami
krótkimi są [2]:

lepsze właściwości mechaniczne,

wyższa udarność z karbem,

mniejsza skłonność do pełzania,

bardzo dobra trwałość w podwyższonej temperatu-

rze w wilgotno-gorącym klimacie.

Właściwości kompozytu z długimi i uporządkowanymi

włóknami są zdecydowanie anizotropowe. Włókna długie
mogą być jednokierunkowe (wszystkie włókna równoległe
do siebie) lub splecione w formie tkaninowej (technika
„preform”). Jednokierunkowe usytuowanie włókien zape-
wnia kompozytowi najwyższe właściwości mechaniczne.

Kompozyty z osnową polimerową (PMC)

Kompozyty z osnową polimerową – PMC (Polimer

Matrix Composites) mogą być wzmacniane grubymi i mo-
cnymi włóknami wkomponowanymi w miękką i ciągliwą
osnowę. Osnowę mogą stanowić polimery termoutwar-
dzalne (poliepoksydy i poliestry) oraz polimery termoplas-
tyczne (poliamidy).

Najbardziej rozpowszechnionymi rodzajami wzmocnie-

nia stosowanymi w kompozytach PMC są włókna szklane
– G (Glass), węglowe – C (Carbon) i aramidowe – A (Ara-
mid). Stąd też kompozyty PMC wzmacniane włóknami
szklanymi są określone akronimem GFRP (Glass Fibre
Reinforced Plastics) i analogicznie wzmacniane włóknami
węglowymi jako CFRP czy aramidowymi jako AFRP.

Kompozyty GFRP były przez długi czas najczęściej

stosowane ze względu na ich właściwości mechaniczne,

* Prof. zw. dr inż. Kazimierz E. Oczoś

jest pracownikiem naukowym Katedry Te-
chnik Wytwarzania i Automatyzacji Polite-
chniki Rzeszowskiej i redaktorem naczel-
nym Mechanika.

Rys. 1. Podział kompozytów wzmacnianych włóknami (kompozytów włóknistych)

MIESIĘCZNIK NAUKOWO-TECHNICZNY

• ORGAN STOWARZYSZENIA INŻYNIERÓW I TECHNIKÓW MECHANIKÓW POLSKICH • ROK LXXXI

580

MECHANIK NR 7/2008

jak też relatywnie niską cenę. Z kolei kompozyty CFRP
i AFRP zapewniają wyższą wytrzymałość (tabl. I), większą
sztywność i wykazują mniejszą masę właściwą (gęstość),
jednakże są droższe i z tego powodu wykorzystywane
przede wszystkim w konstrukcjach, których wyznaczni-
kiem nie jest koszt, lecz prezentowane właściwości. CFRP
znajdują zastosowanie w konstrukcjach wymagających du-
żej sztywności i odporności na podwyższone temperatury,
natomiast AFRP są preferowane wówczas, gdy najbardziej
istotna jest wytrzymałość, wiązkość i lekkość.

Spośród polimerów termoutwardzalnych na plan pierw-

szy wysuwają się żywice epoksydowe (epoxy resins),
żywice poliestrowe (polyester resins) zaś, chociaż tańsze,
wykazują jednak gorszą wytrzymałość i większy skurcz
po termoutwardzeniu, a tym samym nie zapewniają do-
kładności geometrycznej wyrobów z osnową z żywicy
epoksydowej. Polimery termoplastyczne cechuje mniej-
sza wytrzymałość i niższy moduł sprężystości podłużnej,
ale za to zupełnie dobra plastyczność. Maksymalna tem-
peratura pracy dla kompozytów włóknistych jest relatyw-
nie niezbyt wysoka, gdyż osnowa wykazuje skłonność do
zmiękczania się oraz chemicznego rozkładu lub degrada-
cji w podwyższonej temperaturze.

Kompozyty z osnową metalową (MMC)

Kompozyty z osnową metalową – MMC

(Metal Matrix

Composites) znajdują zastosowanie w konstrukcjach pra-
cujących w relatywnie wyższych temperaturach niż do-
puszczalne w odniesieniu do PMC. Włókna długie (ciągłe)
zapewniają największą sztywność i właściwości wytrzy-
małościowe materiałom MMC.

Budowa najwcześniej wprowadzonych kompozytów

borowo-aluminiowych polega na tym, że warstwy włókien
borowych, umieszczone między cienkimi foliami aluminio-
wymi, są spajane na gorąco folią, która ulega deforma-
cji wokół włókien pod wpływem siły ściskającej. Przez
wzmacnianie włóknami borowymi wytrzymałość na roz-
ciąganie MMC może wzrosnąć 3

÷ 5-krotnie.

Innymi materiałami wzmacniającymi MMC są: węglik

krzemu (SiC), tlenek glinu (Al

2

O

3

), grafit i wolfram w po-

staci cząstek, włókien długich i krótkich. Z kolei do naj-
częściej wykorzystywanych w MMC osnów zalicza się
stopy aluminium, magnezu lub tytanu (rys. 1).

Kompozyty MMC generalnie wykazują większą wytrzy-

małość i wyższy moduł sprężystości od konwencjonalnej
stali oraz stopów Al, Mg i Ti, jak też od kompozytów PMC.
Nieciągłe (krótkie) włókna i cząstki wzmacniające MMC
wpływają na ich niższy koszt oraz umożliwiają wyższą
wytrzymałość i sztywność, jak również lepszą stabilność
wymiarową niż odpowiednie materiały niewzmacniane.
Nawet niewielki dodatek materiału wzmacniającego (w
granicach 20%) powoduje znaczny wzrost wytrzymałości
i sztywności MMC.

Kompozyty z osnową ceramiczną (CMC)

Kompozyty z osnową ceramiczną – CMC (Ceramic

Matrix Composites) są opracowywane i rozwijane w celu
zwiększenia odporności na kruche pękanie niewzmac-
nianych materiałów ceramicznych, wykazujących wyższy
moduł sprężystości i wyższe właściwości mechaniczne
w wysokich temperaturach niż odpowiednie materiały
metalowe. Włókna długie i krótkie (wiskersy) lub cząstki
są wykorzystywane jako komponenty wzmacniające
CMC. Do zazwyczaj spotykanych wzmocnień CMC nale-
ży zaliczyć Al

2

O

3

, SiC i C, natomiast jako osnowa znaj-

dują zastosowanie Al

2

O

3

, SiC i Si

3

N

4

.

Zastosowanie kompozytów włóknistych

Kompozyty włókniste znajdują zastosowanie szczegól-

nie w takich branżach, jak przemysł lotniczy i kosmiczny
oraz motoryzacyjny, a ponadto w przedsiębiorstwach bu-
dowy statków, jachtów i łodzi, zbiorników i naczyń ciś-
nieniowych, energetycznych urządzeń wiatrowych, anten
satelitarnych, sprzętu sportowego, sprzętu medycznego,
elementów budowlanych itp.

Najbardziej spektakularne zastosowania kompozytów

włóknistych dotyczą przemysłu lotniczego i kosmicznego.
Coraz większa złożoność samolotów – zarówno wojs-
kowych, jak i cywilnych – zmusza ich wytwórców do
poszukiwania nowatorskich materiałów, które zmniejszają
masę, maksymalizują efektywne zużycie paliwa i utrzy-
mują równowagę aerodynamiczną. Kompozyty i zestawy
(pakiety) złożone z lekkich materiałów konstrukcyjnych są
dobrym rozwiązaniem, szczególnie na wytrzymalsze ma-
teriały przydatne w budowie samolotów, ponieważ są
lżejsze od dotychczas stosowanych, relatywnie łatwo się
formują i są odporne na podwyższone temperatury, cho-
ciaż wymagają rozwiązania jeszcze wielu problemów
z ich kształtowaniem.

Przykładem znaczącego zmniejszenia masy obciążają-

cej podwozie samolotu jest wprowadzenie przez firmę
Airbus dużej liczby elementów z kompozytów do samolo-
tu A380 (rys. 2). Około 22% struktury podstawowej samo-
lotu (w stosunku wagowym) wykonano z różnych kom-
pozytów włóknistych z osnową z żywicy epoksydowej,
przeważnie CFRP. Powodem ich zastosowania była wy-
soka sztywność wzmacniających włókien węglowych z
wartościami aż do 935 GPa w porównaniu z 70 GPa przy
aluminium. Gęstość CFRP wynosi tylko 60% w stosunku
do gęstości Al, co pozwala osiągnąć oszczędność masy
nawet o 40% w porównaniu z konstrukcjami aluminio-
wymi [3]. Firma m.in. stosuje również – w nieznacznych
ilościach – kompozyty GFRP do produkcji usterzenia
pionowego, jak też FRP wzmacniane kwarcem do produ-
kcji stożka dziobowego. 3% struktury podstawowej samo-
lotu stanowi skorupa kadłuba kompozytu GLARE (Glass
Fibre Reinforced Aluminium Laminates) firmy Alcoa. Jest
to rozwiązanie hybrydowe złożone z 2

÷ 6 warstw alu-

miniowych o grubości 0,2

÷ 0,5 mm. Pomiędzy skrajnymi

warstwami aluminium są usytuowane na przemian warstwy

582

MECHANIK NR 7/2008

włókien i metalu. Warstwy ukierunkowanych włókien
szklanych, tzw. prepegi, o grubości 0,125

÷ 0,5 mm są

spojone osnową z żywicy epoksydowej i połączone z alu-
minium. Zorientowanie włókien zależy od zastosowania
wyrobu. Materiał GLARE jest droższy od Al i innych
kompozytów, jednakże – ze względu na wykonanie ze-
wnętrznych warstw z Al – może łączony jak metalowy,
zachowując przy tym niską gęstość. Jednocześnie powi-
nien – przy porównywalnej wytrzymałości – być lżejszy
i odporniejszy na korozję niż Al oraz mniej podatny na
powstawanie pęknięć [4

÷ 7]. Aktualnie prowadzone są

także prace badawcze nad zastosowaniem nanorurek
węglowych w celu wzmocnienia i usztywnienia kompozy-
tów. Mogą one znaleźć zastosowanie do 2020 r. zarówno
w samolotach A380, jak i Boeing 747.

O ile w samolocie Airbus A380 udział kompozytów

włóknistych wynosi ok. 25%, to już we wprowadzanym do
eksploatacji w 2008 r. samolocie Boeing 787 Dreamliner
(rys. 3) udział ten sięga 50%. Przewiduje się, że w projek-
towanym samolocie Airbus A350 – szerokokadłubowym
liniowcu średniej wielkości planowanym do wprowadzenia

w 2013 r. – łączny udział lekkich materiałów konstrukcyj-
nych tj. tytanu, aluminium i kompozytów wyniesie 86%
(rys. 4) – [5, 8]. Na przykładzie samolotu Airbus A350,
a zwłaszcza samolotów serii C firmy Bombardier Aero-

space Corporation, daje się zauważyć rosnące zastoso-
wanie stopów aluminiowo-litowych (Al-Li), cechujących
się nie tylko możliwością obniżenia masy samolotu o 5%
w stosunku do samego Al, ale również takimi zaletami,

jak: całkowita odporność na korozję, duża odporność na
zmęczeniowe pękanie materiału oraz dobre połączenie
wytrzymałości i wiązkości [4, 5].

W samolotach innych wytwórców zastosowanie kom-

pozytów włóknistych również wzrasta. Przykładowo, w
8-miejscowym odrzutowcu Premier 1 firmy Raytheon
kadłub części dziobowej został wykonany z kompozytu
CFRP (rys. 5). Z kolei w samolocie myśliwsko-bombo-

Rys. 2. Przykłady różnych zastosowań w ramach 22% udziału CFRP w budowie samolotu Airbus A380

Rys. 3. Samolot Boeing 787 Dreamliner zbudowany w 50% z kom-
pozytów włóknistych

Rys. 4. Udział lekkich
materiałów konstruk-
cyjnych

w

budowie

samolotu

pasażer-

skiego Airbus A350

Rys. 5. Kadłub części dziobowej samolotu odrzutowego Premier
1 firmy Raytheon wykonany z CFRP

584

MECHANIK NR 7/2008

wym F-35 Joint Strike Fighter firmy Lockheed Martin
Aeronautics (rys. 6) głównymi elementami z kompozytu
wzmacnianego włóknami węglowymi są pokrycia skrzy-
deł. Elementy strukturalne, w tym nośne, samolotu, aby
zapewnić słabą wykrywalność przez radary, muszą być
kształtowane ze skrajnie wąskimi tolerancjami (dokład-
ność rzędu 0,2 mm), co stawia przed narzędziami skra-
wającymi i procesem obróbkowym wysokie wymagania
[9].

Jeśli chodzi o wykorzystywanie kompozytów włóknis-

tych w przemyśle motoryzacyjnym, to od momentu gdy
w latach siedemdziesiątych ceny ropy naftowej osiągnę-
ły, na ówczesne czasy, wysoki poziom, nastąpił istotny
wzrost zastosowania tworzyw sztucznych w transporcie,
który sukcesywnie się zwiększa. Przykładowo w USA
zastosowanie polimerów w transporcie wzrosło z 7,5%
w 2000 r. do 8,3% w 2004 r., a w Europie udział ten
osiągnął nawet poziom 10% w niektórych samochodach.
Redukcja masy samochodu o 10% powoduje zmniej-
szenie zużycia paliwa o ok. 5

÷ 7% [6].

W samochodzie Porsche Carrera GT F (rys. 7) za-

stosowano np. kompozyt CFRP z osnową z żywicy epok-
sydowej do konstrukcji skorupowej podwozia. Po raz
pierwszy w samochodzie seryjnym wykonano z kompozy-
tu ramę zarówno silnika, jak i przekładni, która łącznie
z przedziałem dla kierowcy i pasażera tworzy główny
trzon konstrukcji pojazdu. Dzięki sztywności kompozytu
poprawiono sztywność pojazdu, co polepszyło właściwo-
ści trakcyjne i poprawiło dynamikę jazdy, a jednocześnie
obniżono masę ramy o ok. 40% w porównaniu z kon-
strukcją stalową. Aby jednak zrealizować to przedsię-
wzięcie konstrukcyjne, projektanci musieli uwzględnić, że
rama wraz z osłoną silnika jest poddawana działaniu
temperatury dochodzącej do 180

° C, jak też oleju, kurzu,

wilgoci i soli przeciętnie przez 20 lat. Musieli również

wziąć pod uwagę niebezpieczeństwo rozwarstwiania się
kompozytu w obszarach poddawanych działaniu szcze-
gólnie trudnych warunków, co wymagało dokonania op-
tymalizacji umiejscowienia wszystkich punktów zaczepu
i ustalenia kierunków włókien wzmacniających.

Z innych przykładów zastosowań kompozytów włóknis-

tych w przemyśle samochodowym można wymienić tzw.
„Kohlefaserauto” (auto z włókien węglowych) w postaci
samochodu Bugatti Veyron (rys. 8) czy wprowadzenie
w samochodzie Audi A8 W12 ceramicznych tarcz hamul-
cowych z twardego SiC wzmacnianego włóknami węg-
lowymi, co nie tylko zredukowało o 5 kg masę przypada-
jącą na koło, ale także zwiększyło 4-krotnie ich trwałość
w porównaniu z tarczami z żeliwa szarego, i podwyższyło
moc hamowania [10].

Optymalizacja masy odgrywa również coraz większą

rolę w budowie maszyn. Z zastosowaniem CFRP można
m.in. podwyższyć dynamikę obrabiarek i urządzeń mani-
pulujących poprzez zredukowanie masy poddawanych
przyspieszeniu sań czy wrzecion. Przy tej okazji warto
wspomnieć, że duże możliwości zmniejszenia masy i po-
lepszenia właściwości tłumiących oferują pianki metalowe
(np. na bazie aluminium), stosowane zwłaszcza w płytach
typu sandwicz lub jako materiał do wypełniania korpusów.
W Fraunhofer-Institut fu¨r Fertigungstechnik und Ange-

wandte Materialforschung (IFAM) w Bremie opracowano
struktury kompozytowe wytwarzane za pomocą platero-
wania przez nawalcowywanie, złożone z dwóch zewnęt-
rznych blach metalowych (np. stalowych lub aluminio-
wych) i wewnętrznej warstwy spienianego aluminium
(rys. 9), które mogą być doprowadzane do wymaganego
kształtu np. przez formowanie wgłębne lub inny sposób
przeróbki plastycznej.

Intensywny rozwój zastosowań materiałów kompozy-

towych oraz problemy związane z ich wytwarzaniem
i kształtowaniem ubytkowym skłoniły 54 amerykańskie
przedsiębiorstwa, które – wspierane przez fundusze rzą-
dowe – zajmowały się maszynami i obróbką kompozytów
i pakietów materiałowych, do połączenia wysiłków w celu
badania zaawansowanych procesów wytwórczych. Tak
powstało w 2002 r. National Center for Defense Manufac-
turing & Machining w Latrobe (PA, USA).

Również w Europie utworzono w 2004 r. Stowarzysze-

nie CFK-Valley Stade e. V. (Stade, Niemcy), które obec-
nie zrzesza ponad 70 renomowanych przedsiębiorstw
i jednostek badawczych związanych profilem wytwórczo-
-badawczym z problematyką kompozytów wzmacnianych
włóknami węglowymi – CFK (CarbonFaserversta

¨ rkte

Kunststoffe). Wprawdzie głównym odbiorcą innowacyj-

Rys. 6. Samolot myśliwsko-bombowy F-35 Joint Strike Fighter firmy
Lockhead Martin Aeronautics

Rys. 7. Samochód Porsche Carrera GT F z ramą podwozia wykona-
ną z CFRP z osnową z żywicy epoksydowej

Rys. 8. Samochód Bugatti Veyron z dużym udziałem kompozytów
CFRP (firma Corbo Tech Composites)

586

MECHANIK NR 7/2008

nych rozwiązań z zakresu konstrukcji lekkich jest lotniczy
koncern Airbus, to celem CFK-Valley jest opracowanie
kompletnych łańcuchów procesowych, począwszy od
koncepcji konstrukcji z CFK poprzez ich wytwarzanie
i obróbkę ubytkową, aż do recyklingu. Od 2011 r. powin-
no działać w ramach CFK-Valley centrum recyklingu dla
CFK z terenu całej Europy.

Obróbka ubytkowa kompozytów włóknistych

Rosnące zastosowanie materiałów kompozytowych –

w tym głównie kompozytów włóknistych – i specyfika ich
budowy powodują potrzebę opracowania racjonalnych
sposobów ich kształtowania ubytkowego. Kompozyty
charakteryzują się niejednorodną strukturą, anizotropią
i wzmacnianiem materiałami o właściwościach ściernych,
co powoduje, że ich obróbka ubytkowa jest związana
z licznymi trudnościami. Przykładowo podczas obróbki
(a zwłaszcza wiercenia) kompozytów z osnową polimero-
wą występują takie problemy, jak: przerwanie włókna,
pęknięcie osnowy, utrata spójności włókno/osnowa, wy-
ciąganie włókna, pylenie, degradacja termiczna polimeru,
wykruszanie się czy delaminacja (rozwarstwianie). Mate-
riałami wzmacniającymi są m.in. szkło, grafit, bor, korund
czy węglik krzemu, które odznaczają się wysoką twardo-
ścią, a tym samym intensywnie oddziałują na zużycie
ścierne narzędzi. Ponadto właściwości osnowy, wzajem-
ne udziały objętościowe osnowy i włókien wzmacniają-
cych, a nade wszystko wielkość, splot, rozmieszczenie
i orientacja włókien względem kierunku skrawania mają
istotny wpływ na dobór geometrii narzędzia oraz przebieg
i rezultaty procesu obróbkowego.

Włókna węglowe i szklane pod wpływem naprężeń

zginających ulegają kruchemu pękaniu, natomiast w przy-
padku włókien aramidowych, pod wpływem odkształcają-

cego zginania, występuje pękanie ścinające i rozrywanie
pod działaniem obciążeń rozciągających. O ile włókna
szklane i węglowe powodują – jak już wspomniano – zu-
życie ścierne narzędzi, to włókna aramidowe mogą wy-
woływać zużycie adhezyjne, ze względu na niską przewo-
dność cieplną i skłonność do osadzania się na powierz-
chni narzędzia narostu w postaci zwęglonej lub stopionej
osnowy polimerowej.

W pracy [1] przedstawiono stan wiedzy do 2002 r.

dotyczący obróbki skrawaniem kompozytów włóknistych
z osnową polimerową i metalową za pomocą toczenia,
wiercenia i frezowania. W niniejszym artykule zostały
ujęte niektóre spostrzeżenia wynikające z nowszych ba-
dań procesów wiercenia i frezowania kompozytów włók-
nistych z osnową polimerową, jak też zestawów (pakie-
tów) złożonych z lekkich materiałów konstrukcyjnych, tj.
aluminium, tytanu i CFRP.

Delaminacja. Przed prezentacją wybranych wyników

badań i zastosowanych w praktyce rozwiązań należy
zwrócić uwagę na zjawisko delaminacji – jako jeden
z najpoważniejszych i najczęściej występujących defek-
tów podczas skrawania kompozytów włóknistych. Ob-
jawia się ona głównie podczas wychodzenia narzędzia
z materiału, powodując, że spodnie warstwy kompozytu
mogą być oddzielone od kształtowanego materiału w ob-
szarze otaczającym obrabiany otwór. W pewnym mo-
mencie procesu obróbkowego obciążenie pochodzące od
narzędzia skrawającego przekracza wartość wiązania
międzylaminarnego i dochodzi do delaminacji. Delamina-
cja może powodować zredukowanie nośności i negatyw-
nie wpływać na trwałość kompozytu poprzez zmniejsza-
nie integralności struktury, objawiające się długotermino-
wym pogarszaniem jego charakterystyki.

Najbardziej rozpowszechnionym sposobem wykonywa-

nia otworów w kompozytach włóknistych jest wierce-
nie wiertłami krętymi (rys. 10a), które powinny mieć małe
ściny, w celu zmniejszenia występujących sił odporowych
[11]. W przypadku stosowania wierteł krętych po rege-
neracji, ewentualna mimośrodowość e ich zaostrzenia
(rys. 10a1) może pogarszać jakość operacji obróbko-
wych. Dla mimośrodowych wierteł krętych progowa war-
tość siły odporowej F

ke

, która powoduje pojawienie się

delaminacji, maleje wraz ze wzrostem wskaźnika delami-
nacji (eccentric ratio) –

ξ

= e/a. Z kolei stosunek progo-

wych wartości sił odporowych F

ke

/F

k

diametralnie wzrasta

wraz ze spadkiem wartości

ξ

. Negatywne oddziaływanie

mimośrodowości wierteł krętych wyraża się więc w ob-
niżeniu progowej wartości siły odporowej. Aby przeciw-
działać delaminacji, można zmniejszyć wartość posuwu
osiowego, co jednak wpływa niekorzystnie na uzyskiwaną
wydajność procesu obróbkowego.

Doświadczenia przeprowadzone z wiertłami piłkowymi

(rys. 10b) oraz wiertłami rdzeniowymi (rys. 10c) pozwoliły
na stwierdzenie [12, 13], że powodują one mniejszą dela-
minację niż wiertła kręte, dzięki rozmieszczeniu sił od-
porowych blisko obrzeża otworu. Delaminacja może zo-
stać efektywnie zminimalizowana lub wyeliminowana po-
przez zredukowanie prędkości posuwu osiowego w po-
bliżu wyjścia otworu lub zastosowanie płyt podpierają-
cych (block-up plates), co przeciwdziała odkształcaniu
warstwy kompozytu przy wyjściu narzędzia (rys. 10b1).

Delaminacja o promieniu mniejszym od promienia wier-

tła (a

<

c) nie stanowi problemu, natomiast gdy sięga poza

średnicę wiertła (a

>

c), to wiertło piłkowe stosowane

z płytą podpierającą może być poddane większej sile
odporowej niż wiertło pracujące bez płyty. Przy stosunku
c/a

≈

1 wartość stosunku progowych sił odporowych przy

wierceniu z i bez podpory wzrasta w obu przypadkach.

Rys. 9. Dużą lekkość i właściwości tłumiące oferują pianki aluminiowe
w kształcie płyt (a) lub jako materiał wypełniający dla wydrążonych
brył służących jako korpusy maszyn lub cylindry (b)

588

MECHANIK NR 7/2008

Jeśli wartość c/a

≈ 0, to stosunek progowych sił odporowych

podczas wiercenia z podporą jest wysoki, w przeciwieństwie
do wiercenia bez podpory, w którym wynosi on praktycznie
zero, tzn. na pewno wystąpi zjawisko delaminacji.

Obróbka kompozytów włóknistych z osnową po-

limerową. Do wykonywania otworów w CFRP i GFRP
znajdują zastosowanie takie sposoby obróbki, jak: wier-
cenie, frezowanie cyrkularne i wiercenie orbitalne. Kon-
wencjonalne wiercenie zapewnia relatywnie proste mani-
pulowanie i szybkie prowadzenie procesu, ale jednocześ-
nie towarzyszą mu wysokie temperatury czy uszkodzenia
materiału w trakcie wychodzenia z niego narzędzia. Fre-
zowanie cyrkularne, z obiegowym, a zarazem śrubowym
ruchem posuwowym wprawionego w ruch obrotowy fre-
za, cechują niewielkie temperatury skrawania, mniejsze
obciążenie osiowe przedmiotu lub niezależne od narzę-
dzia średnice otworu. Sposób ten wymaga jednak w od-
niesieniu do obrabiarki podwyższonego nakładu związa-
nego z opracowaniem programu sterowania procesem,
jak też wysokich prędkości obrotowych wrzeciona i posu-
wów obiegowych, aby sprostać ekonomiczności wytwa-
rzania.

Wprowadzone od niedawna wiercenie orbitalne [5, 9, 14]

to alternatywny proces obróbkowy opatentowany przez
firmę Novator, różniący się od frezowania cyrkularnego
i wiercenia konwencjonalnego. Wiercenie orbitalne to
usuwanie materiału obrabianego w kierunku osiowym
i promieniowym podczas ruchu obrotowego wiertła do-
okoła własnej osi i osi otworu w trakcie zagłębiania się

narzędzia w materiał. W porównaniu z wierceniem kon-
wencjonalnym wykazuje ono wiele zalet:

brak nieruchomego wierzchołka ostrza oraz zreduko-

wanie siły osiowej i ryzyka delaminacji w kompozytach,

mniejsza od średnicy otworu średnica wiertła umoż-

liwiająca efektywniejsze odprowadzanie wiórów i ciepła,

regulowane

położenie

mimośrodowe

narzędzia

względem otworu,

nie występuje zjawisko „zdryfowania” narzędzia, np.

pod wpływem niejednorodności materiału, a tym samym
utraty dokładności kształtu otworu.

Różnica między wierceniem orbitalnym a frezowaniem

cyrkularnym polega na tym, że wiercenie orbitalne jest
realizowane w sposób mechaniczny za pomocą wrzecion
„TwinSpin” i nie wymaga sterowania wykorzystującego
interpolację cyrkularną, co przyspiesza proces i zwiększa
jego dokładność, nawet w przypadku bardzo małych
otworów. Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach
lotniczych, wymagających wykonywania dużej liczby ot-
worów (np. pod nity w kadłubie samolotu – rys. 11), gdyż
przenośne narzędzia mechaniczne do wiercenia orbital-
nego są efektywniejsze i wygodniejsze w eksploatacji.

Z kolei porównanie konwencjonalnego wiercenia i fre-

zowania cyrkularnego kompozytu CFRP pozwoliło na
stwierdzenie [15], że wykonywane wierceniem otwory
wykazują nieco lepszą dokładność kształtu i wymiarów.
Podczas frezowania cyrkularnego można jednak – w celu
zachowania wymiarów – dokonywać korekcji toru spiral-
nego. Jakość obróbki obserwowana po stronie wylotowej
otworu pozwala stwierdzić zalety frezowania cyrkularne-
go wynikające z mniejszej siły osiowej i korzystniejszych
temperatur procesu. Dlatego w przypadku procesów
o wysokich wymaganiach jakościowych po stronie wyloto-
wej, przy często zmieniających się średnicach otworów
i przedmiotów wrażliwych na wysokie temperatury, prefe-
ruje się frezowanie cyrkularne. Wszystkie inne wymaga-
nia lepiej spełnia wiercenie.

Do skrawania głównie stosuje się zarówno wiertła, jak

i frezy z polikrystalicznym diamentem (PKD) jako materia-
łem ostrzy lub cienką (względnie grubą) powłoką diamen-
tową nanoszoną metodą CVD (Chemical Vapour Deposi-
tion) [15

÷ 21]. Podstawowa różnica tego rodzaju powłoki

– w stosunku do PKD – leży w niemal czystej warstwie
diamentu, wytworzonej bez fazy wiążącej z kobaltu.
Opracowana przez firmę CemeCon metoda pozwala obe-
cnie skutecznie nanosić CVD-powłoki diamentowe na
węgliki spiekane, zawierające nawet do 12% kobaltu
i z większym udziałem dodatkowych węglików. Przy za-
stosowaniu wierteł z naniesionym wariantem CVD-po-
włoki diamentowej w postaci CC-Dia Fiberspeed uzys-
kano podczas wiercenia CFRP kilkakrotnie lepsze rezul-

Rys. 10. Oddziaływanie sił odporowych na delaminację kompozy-
tu podczas wiercenia: a) wiertłem krętym, b) wiertłem piłkowym,
c) wiertłem rdzeniowym; F

k

– siła odporowa podczas wiercenia

wiertłem krętym, X – kierunek posuwu, e – mimośrodowość ścina
wiertła krętego, F

ke

– siła odporowa przy mimośrodowości ścina,

F

pr

– siła reakcji podpory, c – promień wiertła, a – promień delamina-

cji, h – nieskrawana grubość przedmiotu

Rys. 11. Wiercenie or-
bitalne otworów pod
nity w kadłubie samo-
lotu Airbus A380 wy-
konanego z kompozy-
tu GLARE; u dołu –
narzędzie do wierce-
nia orbitalnego [5]

590

MECHANIK NR 7/2008

Rys. 12. Porównanie
trwałości narzędzi z
powłoką konwencjo-
nalną AlTiN i powłoką
diamentową

CC-Dia

Fiberspeed firmy Ce-
meCon

w

procesie

wiercenia kompozytu
CFRP [17]

Rys. 13. Podczas wiercenia otworów pod
nity łączące dwa komponenty z CFRP, tj.
podłużnice z pokryciem skrzydła samolotu
Airbus A400M uzyskano korzystne efekty
obróbkowe wiertłami z wielowarstwową po-
włoką CC-Dia firmy CemeCon [17]





Rys. 14. Frez trzpieniowy o średnicy 10 mm
z powłoką diamentową do obróbki kompo-
zytów CFRP i GFRP o strukturze plastra
miodu (firma Prototyp Werke)

Rys. 15. Pełnowęglikowe wiertła SPF firmy Kennametal z powłoką
diamentową CVD do wykonywania otworów w materiałach kom-
pozytowych [20]

taty obróbkowe zarówno w odniesieniu do wierteł nie-
powlekanych, jak i z powłokami AlTiN (rys. 12), bez
defektów narzędzia i powłoki [17]. Dotyczy to również
wiercenia zestawów materiałowych CFRP – Al. Efekt
ten osiąga się w następstwie zoptymalizowania przy-
czepności powłoki do węglików spiekanych i tym sa-
mym znacznie zredukowanego zużycia obwodowego
wiertła.

Przykładowo w budowie transportera wojskowego Air-

bus A400M otwory pod nity, służące połączeniu wykona-
nych z CFRP podłużnic i pokrycia skrzydła (rys. 13), są
obrabiane wiertłami z naniesionymi wielowarstwowymi

powłokami typoszeregu CC-Dia firmy CemeCon. Ze
względu na wyjątkową twardość tych powłok (10 000
HV0,05) można nimi uzyskać dwukrotnie większą odpor-
ność na zużycie ścierne ostrzy, wywoływane właściwoś-
ciami CFRP. Ponadto diament jest odporny na wpływy
chemiczne, co zapobiega adhezji materiału obrabianego.
Stosowanie wierteł niepowlekanych lub powlekanych me-
todą PVD nie zapewniało wymaganej dokładności ot-
worów w klasie tolerancji H8.

W wyniku postępu w zakresie powłok diamentowych

zwiększyła się efektywność narzędzi do obróbki materia-
łów kompozytowych. Na rys. 14 pokazano przykładowo
frez trzpieniowy firmy Prototyp Werke o średnicy 10 mm
z powłoką diamentową do obróbki kompozytów CFRP
i GFRP o strukturze plastra miodu, wykorzystywanych na
elementy konstrukcji lotniczych [18].

Liczne firmy narzędziowe mają w swoich progra-

mach produkcyjnych narzędzia do obróbki kompozytów.

Sandvik Coromant, Kennametal, Mapal i wiele innych
przedsiębiorstw podejmuje wysiłki, aby optymalizować
materiał i geometrię narzędzi pod kątem efektywnego
kształtowania kompozytów. Przykładowo, firma Mapal
opracowała do obróbki półek dźwigarów do usterzenia
pionowego samolotu PKD-frezy typoszeregu HP-FaceMill
i HP-EndMill. Te monolitycznie skonstruowane narzędzia
z trwałymi ostrzami z PKD umożliwiają, wskutek dużej
liczby ostrzy, stosowanie wysokich wartości posuwów.

Firma Kennametal zaproponowała – jako alternatywę

dla wierteł z PKD – pełnowęglikowe wiertła SPF (rys. 15),
przeznaczone do obróbki CFRP na obrabiarkach CNC.
Gładka powłoka diamentowa tych wierteł nie zawiera
– w przeciwieństwie do PKD – żadnych metalowych faz
wiążących. Powoduje to podwyższenie odporności na
zużycie i mniejszą skłonność do adhezji, jak też lepszy
spływ wiórów. Dostosowane do obróbki kompozytów wy-
konanie części czołowej i ścina zapewnia zwiększoną
zdolność do samocentrowania i redukcji siły osiowej, co –
zdaniem wytwórcy – polepsza jakość otworu i zdecydo-
wanie redukuje delaminację [20].

Opracowany przez firmę Onsrud Cutter LP (Libertyville,

USA) frez Tuff-Core wytwarza – według producenta
– bezgratowe krawędzie w materiałach kompozytowych,
co jest szczególnie ważne przy zastosowaniach lotni-
czych. Osobliwą cechą tych narzędzi jest – oprócz op-
tymalnej konfiguracji ostrzy – zastosowanie dwóch róż-

nych materiałów podłożowych z węglików spiekanych
(rys. 16). Wewnętrzny rdzeń narzędzia składa się z ciąg-
liwego podłoża z większym udziałem kobaltu i powinien
wytrzymywać występujące siły i naprężenia. Zewnętrzną

MECHANIK NR 7/2008

591

Rys. 16. Dwupodłożowy frez Tuff-Core firmy Onsrud Cutter LP do
wykonywania bezgratowych krawędzi w materiałach kompozytowych
[21]

Rys. 17. Najczęściej stosowane sposoby obróbki otworów w ze-
stawach materiałów CFRP-stop Al: a) wiercenie, b) frezowanie cyr-
kularne

Rys. 18. Problemy usuwania wiórów podczas wiercenia stopu
TiAl6V4 w zestawie materiałów stop Al-CFRP-stop Ti [25]

warstwę podłożową z odpowiednim udziałem węglików
cechuje odporność na zużycie [21].

Ponieważ wiercenie kompozytów jest procesem sto-

chastycznym z powodu ich anizotropii i niejednorodno-
ści, poszukuje się alternatywnych sposobów wykonywa-
nia otworów w tych materiałach. Należą do nich: obrób-
ka laserowa, obróbka wysokociśnieniową strugą wodno-
-ścierną, wiercenie wibracyjne itp. [19, 22, 23]. Wier-
cenie wibracyjne różni się od konwencjonalnego wier-
cenia ciągłego tym, że jest pulsacyjnie przerywanym
procesem skrawania. Stwierdzono [22], że siła odporo-
wa w przypadku wiercenia wibracyjnego włóknistych
kompozytów polimerowych jest mniejsza niż podczas
wiercenia konwencjonalnego, a ponadto występuje dob-
ra korelacja między siłą a współczynnikiem delaminacji,
rozumianym jako stosunek maksymalnej średnicy ob-
szaru uszkodzonego wokół otworu do średnicy wiertła.
Z tego względu, monitorując siłę odporową, można wpły-
wać na ograniczenie defektów w procesie wiercenia
kompozytów.

Obróbka zestawów materiałów. W budowie samolo-

tów znajdują coraz szersze zastosowanie zestawy (pakie-
ty) złożone z lekkich i sztywnych materiałów konstrukcyj-
nych, jak – przykładowo – z CFRP, stopu aluminium i/lub
stopu tytanu. Tego rodzaju elementy konstrukcyjne na
ogół zawierają otwory o różnym przeznaczeniu, w tym
montażowe pod nity lub śruby. Obróbka zestawu materia-
łów z całkowicie różnymi właściwościami sprawia znacz-
ne trudności zwłaszcza wówczas, gdy przelotowe otwo-
ry są wąsko tolerowane (np. w klasie H8) i muszą od-
znaczać się wysoką jakością powierzchni.

Przeprowadzane badania obróbki otworów w zestawie

CFRP – aluminium wykazały [24], że podczas wiercenia
dochodzi, wskutek niekorzystnych warunków skrawania,
do dużego obciążenia termicznego i mechanicznego ost-
rzy, a w konsekwencji podwyższonego zużycia narzę-
dzia. Siły tarcia między wiórami transportowanymi row-
kami wiertła i ścianką otworu prowadzą, wraz z rosnącą
jego głębokością, do większych momentów i sił skrawa-
nia. Ponadto wióry twardszego materiału mogą powodo-
wać uszkodzenia powierzchni materiału miększego. Wy-
konanie otworu z jakością H8 wymaga zastosowania kilku
wierteł o odpowiednio większych średnicach.

Przez wprowadzenie frezowania cyrkularnego można

tych trudności uniknąć; narzędzie wnika w materiał po
torze spiralnym i wytwarza otwór w procesie przerywa-
nym (rys. 17). Proces jest wyraźnie korzystniejszy niż
wiercenie pod względem elastyczności i liczby wyma-
ganych narzędzi. Kinematyka frezowania cyrkularne-
go zapewnia mniejsze obciążenie termiczne narzędzia
i przedmiotu, lepsze odprowadzanie krótszych wiórów
oraz bardzo pozytywnie wpływa na zużycie narzędzia.
Właściwy dobór obrabiarki, narzędzia i procesu pozwala
zatem na wytwarzanie w zestawach materiałów dokład-
nych otworów z wysoką jakością i przy zredukowanych
kosztach.

Inne badania wiercenia zestawu Al – CFRP [25] po-

zwoliły na stwierdzenie, że zastosowanie wiertła stop-
niowego (o średnicy mniejszej i równej końcowej średnicy
otworu) i powłoki TiB

2

, a zwłaszcza minimalnego smaro-

wania z użyciem alkoholu tłuszczowego (fetty alcohol),
doprowadzanego poprzez wewnętrzne kanały narzędzia,
umożliwiło uzyskanie jednakowej, wysokiej dokładności
wzdłuż całego otworu. Minimalne smarowanie pozwoliło
wyeliminować niemal całkowicie adhezję aluminium oraz
powstawanie narostów na krawędziach skrawających
i powierzchniach bocznych wiertła.

Z kolei podczas wiercenia zestawu materiałów Al –

CFRP – Ti wpływ transportu wiórów wzdłuż rowków
wiórowych oraz skłonność tytanu do tworzenia wiązań
adhezyjnych stwarzają wiele problemów. Wióry tytanu
transportowane przez warstwę CFRP (rys.18) powodują
wyżłobienia na powierzchni otworu, jak też delaminację
kompozytu i przekładki (shim), znajdującej się między
CFRP i Ti. Oprócz niekorzystnego oddziaływania wiórów,
również różne właściwości materiałów, w tym moduł sprę-
żystości, wpływają na tolerancję średnicy otworu. Dodat-
kowo styk cierny tytanu z powierzchnią natarcia i przyło-
żenia doprowadza do szkodliwych obciążeń termicznych

592

MECHANIK NR 7/2008

a)

b)

Rys. 19. Narzędzia do wiercenia orbitalnego firmy Kennametal (a)
i wykonane wierceniem orbitalnym firmy Novator otwory w zestawach
kompozyt-metal bez delaminacji (b)

i mechanicznych na krawędziach skrawających, a tym
samym znacząco wpływa na zużycie narzędzia. Roz-
grzane i ostre wióry tytanu pogarszają jakość powierzchni
otworu i mogą prowadzić do komplikacji podczas mon-
tażu. Największy wpływ na zużycie narzędzi wykazują
parametry skrawania i geometria wiertła [25].

Firma Sandvik Coromant zajmowała się procesem wy-

konywania otworów w zestawach materiałowych stoso-
wanych na takie elementy konstrukcyjne samolotu, jak
kadłuby, drzwi i dźwigary. Spełnienie warunku, by otwory
nie wykazywały jakichkolwiek śladów delaminacji czy od-
ciśniętych śladów gwintu w warstwie CFRP, zrealizowano
poprzez wielostopniowe wykonywanie otworów [9]:

wiercenie warstwy metalowej standardowym wiertłem,

wiercenie rdzeniowe otworu o mniejszej średnicy

w kompozycie w celu zminimalizowania delaminacji i gra-
tów,

rozwiercanie otworu w zestawie do końcowej śred-

nicy z użyciem rozwiertaka z powłoką diamentową.

Konieczność wykonania stożkowego sfazowania otwo-

ru wymaga zastosowania dodatkowego narzędzia.

Firma Kennametal, wspólnie ze szwedzką firmą Nova-

tor AG (Spanga), opracowała następujący proces wyko-
nywania otworów w zestawach materiałowych (rys. 19):

wiercenie otworu o mniejszej średnicy,

wiercenie orbitalne wiertłem z PKD w celu poszerze-

nia średnicy otworu bez delaminacji,

ewentualne wykonanie stożkowego sfazowania ot-

woru.

Producenci samolotów zainteresowani redukcją sił

skrawania i uzyskiwaniem lepiej wykończonych powierz-
chni mogą dzięki wierceniu orbitalnemu zaoszczędzić
ok. 50% czasu przeznaczonego na montaż [9].

Jeśli w przyszłości koszty paliwa ulegną obniżeniu,

ropa naftowa i tak nie przestanie być towarem deficyto-
wym, jej zamienniki zaś (biopaliwa, olej węglowy czy
syntetyczne paliwa wodorowe) staną się (bez subwencji)
bardziej kosztowne. Jak wskazują długofalowe prognozy,
koszty paliwa będą utrzymywać się nadal na wysokim
poziomie, a nacisk ze strony organizacji ekologicznych
i rządów na zmniejszenie emisji CO

2

przez transport

będzie wzrastał. W tej sytuacji redukcja masy pojazdów
będzie ciągle w centrum uwagi ich producentów, a kom-
pozyty i inne lekkie materiały konstrukcyjne będą od-
grywały coraz większą rolę [6, 26].

LITERATURA

1. R. TETI: Machining of composite materials. Ann. CIRP,

51(2002)2, 611 ÷ 634.

2. A. LU

¨ CK: Ho¨chste Stabilita¨t durch Langfaserversta¨rkung. Lange

Fasern – kurze Zeiten. Industrie-Anzeiger,

129(2007)17, 34 ÷ 35.

3. O. STAUSS: Kohlenstofffaserversta

¨ rkte Kunststoffe (CFK). Un-

schlagbar leicht und stabil. Industrie-Anzeiger,

128(2006)10,

38

÷ 40.

4. Nowe konstrukcje aluminiowe będą konkurować z kompozytowy-

mi tworzywami sztucznymi. Design News Polska, nr 2, 2008,
11

÷ 12.

5. E. ABELE, M. KREIS, M. WEIGOLD: Trendbericht: Stand der

Zerspanungstechnik im Leichtbau. Mit Leichtigkeit zu ho¨herer
Leistung. Werkstatt u. Betrieb,

140(2007)7/8, 66 ÷ 72.

6. D. BIRKETT: Polymers on the move. Educ. Chem.,

44(2007)11.

7. B. KUTTKAT: Leichtgewichte sind gefragt. Maschinenmarkt,

113(2007)29, S102 ÷ S107.

8. Pionierarbeit bei neuen Materialen. mav, Nr. 8, 2007, 60.
9. M. TOLIŃSKI: Composites challenge cutting tools. Manuf. En-

gineering,

138(2007)4, AT1 ÷ AT5.

10. B. KUTTKAT: Lightweights are in demand. Maschinenmarkt,

113(2007) Special Issue EMO 2007, S70 ÷ S72.

11. C. C.TSAO, H. HOCHENG: Effect of eccentricity of twist drill and

candle stick drill on delamination in drilling composite materials.
Int. J. of Mach. Tools a. Manuf.,

45(2005) 125 ÷ 130.

12. C. C.TSAO, H. HOCHENG: Effect of exit back-up on delamina-

tion in drilling composite materials using a saw drill and a core
drill. Int. J. of Mach. Tools a. Manuf.,

45(2005)11, 1261 ÷ 1270.

13. H. HOCHENG, C. C.TSAO: Effect on special drill bits on drilling-

-induced delamination of composite materials. Int. J. of Mach.
Tools a. Manuf.,

46(2006)12/13, 1403 ÷ 1416.

14. P. WAURZYNIAK: Holemaking with precision. Manuf. Engine-

ering,

129(2002)5, 51 ÷ 59.

15. J. HEISE, S. ROGALLA: Bohren und Zirkularfra¨sen von CFK.

VDI-Z Special Werkzeuge, Ma¨rz 2008, 59

÷ 62.

16. www.cemecon.de
17. M. WEIGAND: Diamandbeschichtete Werkzeuge erho

¨ len die

Standzeit. Maschinenmarkt,

113(2007)41, 42 ÷ 43.

18. J. GIESSLER: Hochleistungsfra

¨ sen von Aluminium-Knetlegie-

rungen und Faserverbundwerkstoffen. Hoch hinaus mit Hochleis-
tungsfra¨sern. Werkstatt u. Betrieb,

139(2006)10, 57 ÷ 59.

19. M. TOLIŃSKI: Cleaner holes for composites, Manuf. Engine-

ering,

140(2008)4, CT9 ÷ CT13.

20. CFK bohren ohne Gratbildung. Industrie-Anzeiger,

129(2007)44,

34.

21. Tool erzeugt gratfreie Schnittkanten bei Composite-Materialen.

Industrie-Anzeiger,

130(2008)14, 52.

22. S. ARUL et al.: The effect of vibratory drilling on hole quality in

polymeric composites. Int. J. of Mach. Tools a. Manuf.,

46(2006),

252

÷ 259.

23. K. T. VOISEY et al.: Fibre swelling during laser drilling of carbon

fibre composites. Optics and Lasers in Engineering,

44(2006),

1185

÷ 1197.

24. M. GROPPE, B. URBAN: Zirkularfra¨sen bei der Bohrungsbear-

beitung von CFK/Aluminium-Verbundmaterial. IDR,

36(2002)3,

196

÷ 201.

25. E. BRINKSMEIER, R. JANSSEN: Drilling of multi-layer com-

posite materials consisting of carbon fiber reinforced plastics
(CFRP), titanium and aluminium allloys. Ann. CIRP,

51(2002)1,

87

÷ 90.

26. B. MOREY: Automating composites fabrication. Manuf. Engine-

ering.

140(2008)4, CT1 ÷ CT6.