采用碳纖維復(fù)合材料制作各類工業(yè)機(jī)械零部件時(shí)，一方面要充分考慮材料應(yīng)用的具體要求，另一方面，要根據(jù)材料的性能特征選擇合適的工藝方法，這樣才能充分發(fā)揮出碳纖維復(fù)合材料的特殊優(yōu)勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)以上兩點(diǎn)，就需要產(chǎn)品應(yīng)用的設(shè)計(jì)方與碳纖維零部件制作方有深入的交流與溝通。下文，無(wú)錫智上新材料就根據(jù)多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋪層與制孔這兩個(gè)工藝環(huán)節(jié)提出自己的看法，以供應(yīng)用方借鑒參考
碳纖維應(yīng)用技術(shù)
碳纖維復(fù)合材料鋪層與優(yōu)化：
碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能表現(xiàn)為各向異性，其力學(xué)性能與材料的鋪層方式有著密切的關(guān)系。除了傳統(tǒng)的鋪層角度外，尺寸優(yōu)化和層間組合優(yōu)化等也成為碳纖維復(fù)合材料滿足制品工藝要求和性能目標(biāo)的重要途徑。
為保證碳纖維復(fù)合材料滿足特定的剛度要求，無(wú)錫智上新材建議在初始設(shè)計(jì)過(guò)程中，就可以通過(guò)自由尺寸優(yōu)化來(lái)獲取每種鋪層角度的.佳鋪層厚度。在自由尺寸優(yōu)化過(guò)程中為復(fù)合材料建立與鋪層角度相對(duì)應(yīng)的幾個(gè)超級(jí)層，該階段每一鋪層角度所在超級(jí)層厚度可連續(xù)變化。通過(guò)自由尺寸優(yōu)化，能較好地確定每種鋪層角度所需的鋪層厚度，但由于層合板在制備過(guò)程中有一定的厚度要求，且鋪層數(shù)量對(duì)之間的力學(xué)性能均有較大影響。通過(guò)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)將制品單層厚度與設(shè)計(jì)變量之間的關(guān)系進(jìn)行耦合分析，以獲得每種鋪層角度在給定鋪層厚度條件下的.佳鋪層數(shù)量
碳纖維應(yīng)用技術(shù)
碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能與纖維角度的排列順序有著緊密的關(guān)系，在層組優(yōu)化階段，實(shí)際的目的是為了獲得結(jié)構(gòu)的.大剛度系數(shù)矩陣，從而使結(jié)構(gòu)的剛度達(dá)到.大。在碳纖維零部件的制備過(guò)程中，鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)避免固化過(guò)程中由彎曲、拉伸和扭轉(zhuǎn)等耦合效應(yīng)引起翹曲變形和樹脂裂紋，為此在鋪層設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量避免使用同一方向的鋪層組，如果使用，應(yīng)不多于4層。
碳纖維復(fù)合材料制孔與刀具：
在碳纖維復(fù)合材料零部件上進(jìn)行制孔等操作，是為了滿足與其它構(gòu)件之間的裝配要求，如鉚接或者螺栓等。因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料具有各向異性，其切削加工機(jī)理與金屬材料存在差異，在鉆孔過(guò)程中，易發(fā)生一系列加工缺陷，如分層缺陷、出口毛刺、纖維撕裂和孔壁劃痕等。又因碳纖維增強(qiáng)相本身具有極高的硬度，故磨蝕性強(qiáng)，加工過(guò)程中以碳纖維為主的硬質(zhì)點(diǎn)對(duì)刀具切削刃刃口及后刀面極易產(chǎn)生機(jī)械劃擦作用，導(dǎo)致切削刃刃口發(fā)生鈍化，后刀面出現(xiàn)大量劃痕，造成刀具快速、劇烈的磨損。
碳纖維應(yīng)用技術(shù)
在刀具材料方面，硬質(zhì)合金能較好地保持刃口鋒利性，有效降低出口分層等缺陷，金剛石涂層具有良好的耐磨性且可以有效地防止刀具鈍化和失效，實(shí)驗(yàn)表明，金剛石套料鉆有利于減小分層缺陷，并進(jìn)一步優(yōu)化其鉆孔的工藝參數(shù)。
碳纖維應(yīng)用技術(shù)
鑒于碳纖維復(fù)合材料的各向異性和層間低黏附性，無(wú)錫智上新材在碳纖維復(fù)合材料零部件的制作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不僅是鉆頭材料會(huì)對(duì)碳纖維復(fù)合材料的鉆削性能有影響，鉆頭不同的幾何結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)切屑形態(tài)、鉆削軸向力、鉆削溫度等產(chǎn)生一定的作用。鋸齒鉆、燭心鉆、階梯鉆等多種新型鉆的出現(xiàn)，能獲得更大的臨界軸向力，減少分層發(fā)生幾率。在碳纖維復(fù)合材料零部件的制作中選擇合適的鉆頭結(jié)構(gòu)，不僅可以減少刀具磨損、提高刀具壽命，還能有效提高制孔質(zhì)量。
當(dāng)前位置：
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