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碳纤维复合材料后加工工艺介绍

时间:2021-05-26点击次数:46信息来源:Rev1

碳纤维复合材料构件质量轻、比强度强、蠕变小、耐腐蚀,优良的性能让其在各个领域都有着广泛的应用。但碳纤维复合材料制品成型后往往并不能达到要求,需要进行后加工才能投入使用。

碳纤维复合材料在加工的过程中,容易产生分层、撕裂、毛刺、拉丝等多种缺陷,主要是因为尺寸控制、加工刀具的温度等因素影响,从而导致碳纤维制品表面质量受到影响。碳纤维复合材料的后加工工艺主要分为三大类,本文将对这三种工艺进行简单分析。

一、切削工艺

碳纤维复合材料难切削,主要是因为其高硬度、低层间剪切强度、低导热性。而在切削时产生的分层和损坏,会对刀具的寿命产生较大的影响,所以解决碳纤维复合材料的切削问题必须要先解决刀具的使用寿命。

研究人员对碳素钢、高速钢、硬质合金、聚晶金刚石刀具进行测试,最后发现,用聚晶金刚石刀具进行切削,可以使碳纤维复合材料制品表面的质量大幅度提升,能够推进以车代磨,提高生产效率。

二、切割工艺

碳纤维复合材料的切割可以采用激光、高压水、金刚石砂轮片进行切割,高压水切割时会产生能量流失,容易出现切口不直、精度低等现象,由于机械切割的成本低、使用方便等优势,使其在碳纤维复合材料的切割中有着非常广泛的应用。金刚石砂轮片由基体和金刚砂镀层组成,可以防止切割振动偏摆。

三、制孔工艺

碳纤维复合材料制品在进行制孔加工的时候,容易出现分层、劈裂、拉丝等现象,使用硬质合金钻头有较高的弯曲强度和韧性,能够减少钻孔时材料的损坏。为了防止钻孔时产生分层,可以在孔的出口面垫板或者在出口处附着玻璃胶布,高精度孔可采用钻铰结合的工艺。

碳纤维复合材料的后加工是考核其是否能得到广泛应用的标准,首先需要提高工艺设备的水平,其次是需要有合适碳纤维复合材料加工的刀具技术。

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