Quá trình xử lý các cấu trúc composite khác biệt đáng kể so với các bộ phận kim loại, dẫn đến các lỗi xử lý đặc biệt. Nhiều nghiên cứu đã quan sát thấy những khiếm khuyết này. Hầu hết các vấn đề trong gia công vật liệu composite đều liên quan đến chất lượng gia công; các lỗi xử lý chính như sau:
Các khuyết tật do hư hỏng cơ học bao gồm sợi- bị kéo ra, tách lớp, rách và hình thành các vết nứt trên bề mặt vật liệu.
Các khuyết tật do hư hỏng nhiệt: bỏng bề mặt, v.v.;
Khiếm khuyết do hư hỏng hóa học: sự co rút của vật liệu ma trận và sự phân tách giao diện ma trận{0}}sợi.
Các cú sốc cơ và nhiệt sinh ra trong quá trình xử lý vật liệu composite đã gây ra các khuyết tật nói trên.
Thiệt hại cơ học
1. Mũi khoan sợi
Dụng cụ cắt không thể cắt sợi một cách hiệu quả, dẫn đến tạo ra các gờ. Các sợi cắt cọ xát vào mặt cào của dụng cụ trong quá trình khoan hoặc phay. Hiện tượng này chủ yếu xảy ra khi gia công vật liệu composite sợi aramid.
2. Kéo sợi-ra và gỡ bỏ liên kết ma trận
Các sợi không bị đứt rời khỏi nền, dẫn đến sự mất liên kết của sợi. Lưỡi cắt tác động lên bề mặt gia công, làm cho các sợi bị uốn cong và dịch chuyển so với ma trận. Sự trượt sợi dẫn đến sự mất liên kết ở bề mặt tiếp xúc sợi/ma trận.
Việc rút sợi-xảy ra khi hướng sợi nằm trong khoảng từ 15 độ đến 75 độ so với hướng dịch chuyển của dụng cụ. Sợi chịu ứng suất gây ra sự rách giữa sợi và nền, dẫn đến các vết rỗ trên bề mặt gia công. Hiện tượng này phổ biến hơn khi vật liệu là loại cán mỏng có tính định hướng cao hoặc khi độ sắc bén của dụng cụ bị giảm. Hiện tượng này sẽ lặp lại ở cùng một góc giữa dụng cụ và sợi trong mỗi lớp.
3. Xếp lớp
Sự tách lớp được đặc trưng bởi sự phân tách các lớp dọc theo chiều dày của vật liệu composite và sự hình thành các vết nứt vi mô giữa các lớp. Dạng hư hỏng này xảy ra trong quá trình khoan, đặc biệt là khi mũi khoan sắp thoát ra hoặc đã thoát ra khỏi tấm vật liệu composite. Trong quá trình phay, hiện tượng này liên quan đến hình dạng của dụng cụ cắt, ngăn cách lớp bề mặt của vật liệu với lớp lõi.
Các vết nứt giữa các lớp cũng có thể được gây ra bởi quá trình xử lý và chủ yếu được xác định bởi hướng sợi và hướng dịch chuyển của dụng cụ.
thiệt hại nhiệt
Quá nhiệt cục bộ trong quá trình xử lý vật liệu composite có thể dẫn đến hư hỏng do nhiệt. Nói chung, hư hỏng này gây ra hiện tượng cacbon hóa nền nhiệt rắn và làm tan chảy nền nhựa nhiệt dẻo. Nó cũng có thể làm hỏng sợi (đốt sợi carbon). Sự hư hỏng này xảy ra ở hai dạng: có hoặc không có sự suy giảm nhiệt.
