碳纤维复合材料加工工艺和加工难点

碳纤维复合材料加工工艺和加工难点

  • Post author:
  • Post category:碳纤维资讯
  • Reading time:1 mins read

说到碳纤维复合材料加工工艺和加工难点伴随着科技的发展,我们对于产品的性能要求也越来越高,那碳纤维复合材料在很多领域已经代替了金属材料,非常好的满足需求,也得到了大力的推广,在碳纤维复合材料这里,国内

碳纤维复合材料加工工艺和加工难点

碳纤维复合材料加工工艺和加工难点

  伴随着科技的发展,我们对于产品的性能要求也越来越高,那碳纤维复合材料在很多领域已经代替了金属材料,非常好的满足需求,也得到了大力的推广,在碳纤维复合材料这里,国内的生产和加工已经逐渐跟上欧美的脚步,对于碳纤维复合材料制品的加工工艺是什么样的呢?又有哪些加工难点呢?很多小伙伴不是很清楚,无锡碳月工厂料的小编就用下面的这篇文章来给大家说说。

碳纤维复合材料加工工艺

  碳纤维复合材料的加工工艺主要有这样的五种:铣削加工、磨削加工、超声振动加工、车削加工以及转孔加工。那具体到某个碳纤维复合材料制品上面,采用什么样的加工方式,就是看我们对于产品的要求来决定,有时候,碳纤维复合材料制品的加工方式也会采用多种加工方式,但是都逃不出这样的五种加工工艺。以下为详细解读。

  1.铣削加工

  铣削通常是对成品工件再加工的一种加工方式,要求的加工精度较高,对复杂工件粗加工后的修缮性的铣削过程。在加工过程中,同样端铣刀和CFRP 之间要进行复杂的相互作用,造成 CFRP 工件存在没切断的纤维纱线以及分层现象。为减少和避免类似缺陷产生,只要在加工前期,科学预测切削力和轴分层和未切断的纤维纱线毛边的现象时有发生的大小,控制加工工艺参数设置,将有效减少了毛刺毛边的产生。

  主要的工艺参数,如纤维取向、轴向和切向进给速度、切削速度等,都会对工件表面粗糙度产生显著影响。铣削加工的技术要求:反复实验纤维取向,轴向和切向进给速度,形成最佳参数,进行铣削加工。

  2.磨削加工

  通常在船舶制造,航天工业领域,对 CFRP 的工件质量要求更为苛刻。工件精度和质量都要求在较高加工方式下进行,而磨削加工的施工工艺恰恰符合其制造要求。磨削加工件精度要求十分严格,需对已经粗加工的工件进行细磨加工。磨削加工

  CFRP 要比金属困难和复杂得多,国内外学者也进行了相关研究,设计了一种杯形砂轮,在其内部提供冷却液对CFRP 进行磨削加工,比较了干式磨削、外部冷却液磨削和内部冷却液磨削3种加工方式,结果显示 :内部冷却液磨削方式加工过程中,附着于砂轮上的基体树脂明显减少,砂轮中的磨粒能更有效地磨削纤维且在材料表面不会产生层离或毛刺现象。这种砂轮内部提供冷却液的方法展示出了更强的冷却效果,能显著降低磨削温度,同时有利于切屑的排出。

  3.超声振动加工技术

  超声振动加工机理是建立在传统加工过程中刀具和工件相对运动的基础上的,然后在对两者施加一定的超声振动,从而生产出性能更优越的复合型材料。该技术属于对传统技术的优化和辅助,较传统加工方式,技术更加先进,成品工件表面质量更加细腻,同时也降低裂纹产生的现象,节省了加工成本。有效减低了CFRP增强复合材料的加工难度,超声波的应用,彻底改善了材料去除机理,降低工具和工件相互的摩擦力,减少了工具加工时间,增强了刀具作用力,提高了加工效率,减少了刀具磨损,使工件加工的精度和质量更先进。主要有超声振动钻孔加工、超声振动磨削加工、超声振动铣削加工,超声振动切削加工。

  在超声振动加工这里又分别会有利于超声的钻孔加工和磨削加工。对于钻孔加工,下面也会有解释。

  4.车削加工

  车削是在碳纤维增强复合材料(CFRP)加工中应用最多的方法也是最基础的方法,通常适用于圆柱表面预定公差的实现。适合车削可以应用的刀具主要材料为:硬质合金或陶瓷以及聚晶金刚石。加工工艺中进刀速率,所切深度,和切削的速度都会影响工件成品表面质量和道具损坏程度,这也是进行技术优化的目标方向。

  5.钻孔加工

  工件要求螺栓或铆接装配时需钻孔操作,在CFRP 钻孔过程中仍然存在一定问题:材料的离层现象,刀具的严重损耗以及孔内壁的质量问题。经实验分析,设置的切削参数、钻头的几何形态以及切削的质量对上诉产生的问题均产生明显影响。通常把损伤区最大直径和孔径比率称为损伤因子,也是表示分层现象的程度,分层因子越大,表示分层问题越为严重。

  通过实验可以推理,切削过程中推力和分层现象产生也有相互关系,推削力的大小也可表示分层程度。基于相同的钻孔材料,不同于其他加工方式,钻孔加工中切削速率不会给切削力产生很大影响。

  以上的这五个就是我们碳纤维复合材料制品,比如碳纤维板碳纤维管等常见的加工工艺,就是采用的这样的方式,才能被实际应用起来。在国内很多的碳纤维复合材料生产厂家的加工工艺不成熟也会导致碳纤维复合材料的应用不好的案例,那在选择碳纤维复合材料生产厂家的时候一定是要对于这样的一些基础技艺要有很强的了解,无锡碳月工厂料就是非常优秀的一家碳纤维复合材料加工厂家。为什么很多的碳纤维复合材料厂家的达不到呢?其实原因也有很简单,碳纤维复合材料是利用碳纤维束和环氧树脂基体融合形成的新型复合材料,那其本身的性能表现比较好,才会被广泛运用,在实际的生产过程中,因为技术的不到位,很容易导致碳纤维铺层不均匀,那在加工过程中也就会出现拉出或者基质分离开的情况,导致整个碳纤维复合材料制品报废。并且碳纤维复合材料的耐摩擦和耐高温性能比较好,对于加工的刀具也有非常高的要求,很多刚刚进入的企业,对于这方面的经验不足导致,没办法完成客户的要求。

今天关于碳纤维复合材料加工工艺和加工难点的相关资讯我们就为大家介绍到这里,更多汽车碳纤维部件的资讯请继续关注碳月工厂。