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碳纤维增强复合材料加工中存在的问题

澳门赌搏网站大全:2016-07-20 08:57阅读次数:
  碳纤维增强复合材料本身的导热性能差,加工过程中切削热难以导出,严重时会烧焦基体或者使基体软化,在加工中,切削力与变形之间的关系比切削传统材料复杂得多,无锡所有赌场娱乐网址大全(RSN)新材料科技有限企业总结的其加工难点如下:
 

(碳纤维加工件)
 
  1、刀具磨损情况严重、寿命较低
 
  碳纤维具有高强度和高硬度(HRC53-65),作为切削硬质点直接与刀具刃口发生剧烈的摩擦,造成刀其磨损,未及时排出的切屑挤压填充在切削区域,与刀具表面发生研磨作用,加速刀具磨损。基体的剪切、纤维的断裂,及切削刃与切屑和己加工表面之间的摩擦都会伴随切削热的产生,而碳纤维增强复合材料的导热性差,切削热主要集中在刀具切削刃附近,烧蚀刀具表层材料,降低刀具的切削性能,因而对刀具的切削性能要求很高。
 
  2、碳纤维增强复合材料产生分层、撕裂、毛边等缺陷
 
  碳纤维增强复合材料的层间结合强度低,加工过程中垂直铺层方向的切削力如若超过层间结合强度就会引起分层缺陷,即使微小的分层也可能导致整个零件的报废。碳纤维增强复合材料最外层在加工时处于自由状态,是层间破坏最集中的部位.钻孔时,在轴向力的作用下,最外层材料发生变形和退让,从而引起材料的分层、撕裂和隆起。加工自由表面的纤维在没有被切断的悄况下容易被拉出基体形成毛边。
 
  3、产生残余应力
 
  由于碳纤维和基体树脂的热胀系数相差较大,在较高切削热的作用下,工件容易产生残余应力,影响加工表面的尺寸精度和表面粗糙度。
 
  4、粉尘污染严重
 
  加工碳纤维增强复合材料过程中,如若使用水性切削液,会对材料本身产生不利的影响,因此,碳纤维增强复合材料的加工多采用干式切削。黑色粉末状的切屑粉尘,以一种不均匀,无规则的运动状态飘散到周围的空间中。碳纤维粉尘刺激人体皮肤和呼吸道,不利于操作人员的健康,而导电的切屑易使机床电路发生短路故障。推荐阅读:碳纤维复合材料切割工艺

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