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碳纖維制品的制孔質量如何把握? | 2021-07-21 |
文章来源:由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://baijiahao.baidu.com/s?id=1702077363867585933&wfr=spider&for=pc" 江蘇博實碳纖維發布時間: 06-0916:31碳纖維復合材料具有良好的物理性能和力學性能,在航空行業、工業制造、醫療器械、文體用品中都有著大量應用。當碳纖維復合材料作為主承力結構件時,與金屬材料多為機械連接,但是,碳纖維復合材料的各向異性對于制孔的質量造成嚴重的影響。在碳纖維制品的鉆削加工中,孔邊分層、孔邊毛刺和撕裂是十分常見的缺陷。毛刺和撕裂通常存在與碳纖維制品上下表面的纖維鋪層處,其中,孔邊分層和孔邊撕裂不僅影響裝配的質量,對整體的結構應力也有著非常不好的影響。研究人員通過對碳纖維復合材料切削機制進行研究發現,刀具的結構對切削形貌、切削力以及切削熱都有著明顯的影響。合理的刀具結構設計,不僅可以增加其使用壽命,并且對于提高碳纖維制品的制孔質量也有著重要意義。鉆尖角和螺旋升角是切削工具麻花鉆的重要幾何參數,對于碳纖維板的制孔質量有著很大的影響。研究人員進行大量的研究參數比對發現,尖角對切屑排出角度、切削力、毛刺及孔壁粗糙度都有較大影響,比較不同鉆尖角情況下的鉆削性能發現,對于硬度高韌性差的CFRP,需要選取較小的鉆尖角。在鉆削過程中,麻花鉆上的橫刃不僅會加速刀具的磨損,而且也是造成碳纖維制品孔邊分層損傷的一個重要因素。研究人員發現,在軸向的鉆削力中,橫刃的作用占到40%-60%,可以通過優化橫刃的結構尺寸設計,來減少作用,從而提高孔邊的質量。直槽鉆適合加工不會產生長卷須狀切削的材料,碳纖維復合材料正好符合,直槽可以快速排出加工后產生的碎屑,較小的鉆尖角可以防止出口的分層,提高孔的加工質量。對于制孔刀具的幾何參數和形狀的優化不僅提高了碳纖維復合材料的制孔質量,同時也延長了刀具的使用壽命,隨著越來越多高模量碳纖維制品的研發,制孔的難度也隨之增加,隨之還出現了一些碳纖維與金屬材料的復合結構,這也就對刀具的設計提出了更高的要求。舉報反饋 關鍵字標籤:碳纖維切割加工 |
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