Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers

Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers

Modern production of unmanned aerial vehicles is characterized by the use of high-tech materials based on carbon fibers, the assembly operations of which are characterized by a large number of mechanical drilling operations, which are performed mainly by hand using a carbide tool with a diamond coat...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2023
Автор: Chencheva, Olga O.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Kyiv National University of Construction and Architecture 2023
Теми:
dust fraction
dust load
working area
dispersed composition
mechanical processing
occupational health
Онлайн доступ:https://es-journal.in.ua/article/view/285061
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Environmental safety and natural resources

Репозитарії

Environmental safety and natural resources
id es-journalinua-article-285061
record_format ojs
institution Environmental safety and natural resources
baseUrl_str
datestamp_date 2023-07-24T09:49:44Z
collection OJS
language Ukrainian
topic dust fraction
dust load
working area
dispersed composition
mechanical processing
occupational health
spellingShingle dust fraction
dust load
working area
dispersed composition
mechanical processing
occupational health
Chencheva, Olga O.
Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers
topic_facet фракція пилу
пилонавантаження
робоча зона
дисперсний склад
механічна обробка
dust fraction
dust load
working area
dispersed composition
mechanical processing
occupational health
format Article
author Chencheva, Olga O.
author_facet Chencheva, Olga O.
author_sort Chencheva, Olga O.
title Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers
title_short Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers
title_full Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers
title_fullStr Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers
title_full_unstemmed Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers
title_sort analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers
title_alt Аналіз фракційного складу пилу робочої зони при свердлуванні композиційних матеріалів на основі карбонових волокон
description Modern production of unmanned aerial vehicles is characterized by the use of high-tech materials based on carbon fibers, the assembly operations of which are characterized by a large number of mechanical drilling operations, which are performed mainly by hand using a carbide tool with a diamond coating. The paper presents a study of the concentrations and dispersion of the dust composition and the geometric shape of the dust-forming particles in the working space of workers of machining shops during the technological operations of drilling, milling and countersinking of packages of composite materials based on carbon polyacrylonitrile fibers. On the basis of the conducted experiments, the regularities of the distribution of dust of different fractions in the horizontal and vertical planes of the working space at a distance covering the zone of the immediate location of the worker during this type of operation were determined. The obtained data made it possible to record a significant excess of the maximum allowable concentrations of finely dispersed residues of polyacrylonitrile fibers in the working area of the drill, 2.5 and 10 μm in size and elements of the carbon matrix. In order to investigate the possibility of a negative impact of the dust of the working area on the body of the worker, a study of the fractionation and geometric shape of carbon fiber fragments was performed using raster microscopy, based on which it was concluded that the fiber fragments have a spear-shaped, pointed shape, and the carbon matrix forms conglomerates, which are characterized sharp edges and can cause significant damage when they affect the human respiratory system. On the basis of the obtained results, recommendations were given in the work to improve the indicators of the dust load of workers to normalized values with the help of the use of special suction devices and personal protective equipment with special filters.
publisher Kyiv National University of Construction and Architecture
publishDate 2023
url https://es-journal.in.ua/article/view/285061
work_keys_str_mv AT chenchevaolgao analysisofthefractionalcompositionofthedustoftheworkingareawhendrillingcompositematerialsbasedoncarbonfibers
AT chenchevaolgao analízfrakcíjnogoskladupilurobočoízoniprisverdluvanníkompozicíjnihmateríalívnaosnovíkarbonovihvolokon
first_indexed 2025-07-17T11:19:13Z
last_indexed 2025-07-17T11:19:13Z
_version_ 1850411168409059328
spelling es-journalinua-article-2850612023-07-24T09:49:44Z Analysis of the fractional composition of the dust of the working area when drilling composite materials based on carbon fibers Аналіз фракційного складу пилу робочої зони при свердлуванні композиційних матеріалів на основі карбонових волокон Chencheva, Olga O. фракція пилу пилонавантаження робоча зона дисперсний склад механічна обробка dust fraction dust load working area dispersed composition mechanical processing occupational health Modern production of unmanned aerial vehicles is characterized by the use of high-tech materials based on carbon fibers, the assembly operations of which are characterized by a large number of mechanical drilling operations, which are performed mainly by hand using a carbide tool with a diamond coating. The paper presents a study of the concentrations and dispersion of the dust composition and the geometric shape of the dust-forming particles in the working space of workers of machining shops during the technological operations of drilling, milling and countersinking of packages of composite materials based on carbon polyacrylonitrile fibers. On the basis of the conducted experiments, the regularities of the distribution of dust of different fractions in the horizontal and vertical planes of the working space at a distance covering the zone of the immediate location of the worker during this type of operation were determined. The obtained data made it possible to record a significant excess of the maximum allowable concentrations of finely dispersed residues of polyacrylonitrile fibers in the working area of the drill, 2.5 and 10 μm in size and elements of the carbon matrix. In order to investigate the possibility of a negative impact of the dust of the working area on the body of the worker, a study of the fractionation and geometric shape of carbon fiber fragments was performed using raster microscopy, based on which it was concluded that the fiber fragments have a spear-shaped, pointed shape, and the carbon matrix forms conglomerates, which are characterized sharp edges and can cause significant damage when they affect the human respiratory system. On the basis of the obtained results, recommendations were given in the work to improve the indicators of the dust load of workers to normalized values with the help of the use of special suction devices and personal protective equipment with special filters. Сучасне виробництво безпілотних літальних апаратів характеризується використанням високотехнологічних матеріалів на основі карбонових волокон, збиральні операції яких характеризуються великою кількістю механічних операцій свердлування, які виконуються переважно вручну із використанням твердосплавного інструмента з алмазним покриттям. В роботі представлено дослідження концентрацій та дисперсності пилового складу та геометричної форми пилоутворюючих частинок у робочому просторі працівників механообробних цехів при виконанні технологічних операцій свердлування, фрезерування та зенкерування пакетів композиційних матеріалів на основі карбонових поліакрилонітрильних волокон. На основі проведених експериментів було визначено закономірності розповсюдження пилу різної фракції у горизонтальних та вертикальних площинах робочого простору на відстані, що охоплює зону безпосереднього розташування робітника під час виконання такого типу операцій. Отримані дані дозволили зафіксувати значне перевищення гранично допустимих концентрацій дрібнодисперсних залишків поліакрилнітрильних волокон у робочій зоні свердлувальника, розміром 2,5 та 10 мкм, та елементів карбонової матриці. З метою дослідження можливості негативного впливу пилу робочої зони на організм працівника було виконано дослідження фракційності та геометричної форми уламків карбонових волокон за допомогою растрової мікроскопії, на основі чого було зроблено висновок, що уламки волокон мають списовидну гостроконечну форму, а карбонова матриця утворює конгломерати, які характеризуються гострими гранями і здатні завдавати значної шкоди при їх впливі на дихальну систему людини. На основі отриманих результатів в роботі було надано рекомендації щодо покращення показників пилового навантаження працівників до унормованих значень за допомогою використання спеціальних відсмоктувальних пристроїв та засобів індивідуального захисту зі спеціальними фільтрами. Kyiv National University of Construction and Architecture 2023-06-28 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/285061 10.32347/2411-4049.2023.2.100-108 Environmental safety and natural resources; Vol. 46 No. 2 (2023): Environmental safety and natural resources; 100-108 Екологічна безпека та природокористування; Том 46 № 2 (2023): Екологічна безпека та природокористування; 100-108 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2023.2 uk https://es-journal.in.ua/article/view/285061/279182 Copyright (c) 2023 Chencheva O.O. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0

Схожі ресурси