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碳纖維復合材料是一種先進復合材料，具備輕質高強、耐腐蝕等特點，現多應用于汽車、高端醫療、工業、軍工等多個領域。雖然碳纖維復合材料性能優異，但二次加工起來較為困難，尤其是在碳纖維復合材料板上進行打孔。研究人員在對碳纖維復合材料板進行小孔加工時發現，打孔后的碳纖維復合材料板很容易出現孔周邊撕裂、分層、外觀不平整的情況。眾所周知，小孔加工的排屑困難、切削熱不易散出等特點，會使碳纖維復合材料在加工小孔時的環境進一步惡化，加劇了加工損傷程度，加工質量和精度難以保證。下面就為大家詳細介紹碳纖維復合材料板在小孔加工存在的一些較為常見問題和技術難點:刀具堵塞和磨損嚴重為了保證加工效率，小孔鉆削通常采用較高的刀具轉速，同時，由于碳纖維復合材料的非均質性，加工時碳纖維和樹脂以較高的切削線速度交替作用于刀具切削刃上，高硬耐磨的碳纖維對刀具的磨蝕作用劇烈，使切削區產生高溫，導熱性差的樹脂使熱量集中在刀具切削刃附近很小的區域內，刀具后刀面磨損嚴重。嚴重的刀具磨損影響加工產品的形狀、尺寸精度和表面質量，刀具壽命低導致需要頻繁更換和刃磨也增大了復合材料的加工成本。切削溫度高，加工損傷嚴重碳纖維復合材料是由不同鋪設方向的碳纖維預浸料層合而成，具有顯著的各向異性和層間強度低等不利于加工的因素。另外，小孔直徑小，容屑空間不足，加工過程中排屑困難，而水分會引起基體和界面性能退化以及基體材料的塑化，加工中一般不使用冷卻液，因此，小孔加工的切削溫度高于常規尺寸制孔加工。耐熱性差的樹脂(耐熱溫度一般為(200~300)℃)在切削熱作用下易發生軟化甚至燒傷。高溫使樹脂粘結強度顯著降低，與碳纖維之間的界面以及復合材料疊層之間的界面脫粘，從而加劇了毛刺、分層、撕裂等損傷的產生。細小刀具剛度低，制孔形位誤差大由于微小鉆頭剛性差，在切削力和機床振動等作用下容易折斷。刀具易彎曲變形，嚴重影響入鉆位置精度和制孔過程中孔的尺寸、形狀精度。另外，由于復合材料的各向異性，其縱向(即平行纖維方向)和橫向(即垂直纖維方向)材料的熱物理系數相差較大，造成制孔時孔徑變化不均勻而形成橢圓形孔。加工中溫度的劇烈變化可能造成復合材料厚板加工時形成錐形孔。文章來源：數碼科技干貨原標題：《【科普知識】碳纖維復合材料板進行小孔加工的難點是什麼》閱讀原文

關鍵字標籤：碳纖維板切割加工