加工碳纤维的五个提示
由参与专家
Ryan Castells.
碳纤维增强聚合物(CFRP)的使用在许多行业中生长,因此需求较高复合材料的机械测试。为了实现准确和可重复的结果,需要精确加工的测试样品。由于材料的性质,碳纤维加工呈现出具有新挑战的机器商店,与金属这样的传统材料加工相比。
Waterjet.
Waterjet切割是一种快速有效地切割碳纤维。Waterjet切割的一个优点是不需要特殊的工具。最好钻一个起始孔;否则水射流会导致分层。当需要紧密的公差时,最好将零件过剩和机器水流到最终尺寸。
铣削
碳纤维的加工通常用路由器进行;但是,可以使用标准金属加工方法。加工碳纤维需要比金属更高的主轴速度,而是较低的饲料速率。需要调整进料速率以在加工时最小化零件中的热量。碳纤维具有低导热率,并且大部分热量仍然存在,因为没有芯片,有助于在加工时散发热量。切割的热量会导致树脂损坏。由于在加工碳纤维时可能不允许冷却剂,因此必须使用刀具路径和工具在加工时在零件中控制热量。另外,纤维的压裂在切削工具上产生了相当大的磨损,因此在加工碳纤维时需要特殊的工具(见下文)。
工具
碳纤维是磨料的,并将快速磨损工具。当工具失去其锐度时,它可以捕获纤维并从部件中拉出它们而不是切割它们。为避免这种情况,必须在加工过程中监控刀具寿命,因为切割质量会迅速降低。这样做的最佳方法是监控工具上的加工时间并在变暗之前更改它。
不同应用有几种类型和形状的刀具,但它们通常由两种材料制成:碳化物和多晶金刚石(PCD)。碳化物提供良好的耐磨性,但更适用于较小的工作。PCD切割器提供更好的耐磨性,并且是几种复合材料机商店的选择刀具。然而,与碳化物相比,PCD切割器的益处确实具有更高的成本。
金刚石涂层研磨车轮也是圆顶复合机器店的主食。它们允许精确的尺寸控制,合理的工具寿命费用和有效的热管理。
钻孔
钻孔是碳纤维上难以加工的过程。碳纤维由材料层构成,可在加工过程中容易地分裂或分层。必须基于孔的尺寸和深度来调节钻孔速度。专为碳纤维设计的特殊钻头有助于消除钻孔过程中的分层。
灰尘
来自碳纤维的灰尘是导电的,并且可以将电子设备迁移到电子设备中并将其短。因此,您必须在加工时经常真空灰尘,以避免对机器造成损坏。碳纤维粉尘也可以刺激皮肤(类似于使用玻璃纤维)。在加工CFRP时戴手套和防尘罩是良好的做法。
搭档
虽然听起来很复杂,但加工碳纤维并不像第一印象那样困难。一旦了解基础知识,碳纤维可以加工到没有问题的材料测试所需的紧密公差。
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