碳纖維復(fù)合材料有著傳統(tǒng)材料不可比擬的優(yōu)越性,比強(qiáng)度高、比剛度大、耐高溫、耐疲勞、可設(shè)計(jì)性好,在 、交通軌道、汽車制造等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。其制品成型以后,多數(shù)情況需進(jìn)行一定的機(jī)械加工(如制孔、切割),以滿足裝配、連接的要求。本文小編來(lái)講一下碳纖維復(fù)合材料孔加工過(guò)程中容易出現(xiàn)的缺陷以及解決方法。

(圖示:碳纖維復(fù)合材料加工件)
孔加工過(guò)程中容易出現(xiàn)的缺陷:
1、孔出口撕裂和起毛:它們均發(fā)生在孔出口側(cè)面的最表面一層,沿著孔出口處最外層方向延伸。撕裂比毛邊的尺寸大,帶來(lái)的負(fù)面影響也大得多,所以研究孔缺陷一般以撕裂為主。
2、分層:造成分層的主要原因有兩個(gè),鉆削力和鉆削熱,當(dāng)軸向鉆削力作用在碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品上,纖維層之間產(chǎn)生的應(yīng)力如果超過(guò)纖維層之間樹脂的強(qiáng)度,樹脂便會(huì)斷裂,分層。另外在加工時(shí),刀具與接觸部位的溫度增高,由于碳纖維和樹脂的熱膨脹系數(shù)不同,受到熱效應(yīng)的邊界應(yīng)力過(guò)于集中,產(chǎn)生局部有應(yīng)變,引起分層。
為了解決上述問(wèn)題,威盛新材的研究人員進(jìn)行多次試驗(yàn),最后得出以下結(jié)論:
1、普通的鋼、高速鋼作為鉆頭已經(jīng)不能滿足需求了,使用高硬度的合金可達(dá)到良好的效果,有條件的話使用PCD鉆頭。
2、通過(guò)對(duì)鉆頭工作參數(shù)的選擇達(dá)到理想的效果,鉆頭后角13.20°、頂角118°時(shí)鉆孔分層少、毛刺少。
3、通過(guò)對(duì)切削參數(shù)的選擇來(lái)減少缺陷,進(jìn)給量在0.008~0.02mm/r之間,轉(zhuǎn)速在1400~1500r/min之間較為合適。
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