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碳纤维复合材料的钻孔研究

所属分类:行业动态 | 浏览次数:0 | 发布日期:2017-03-25 09:49:04

        碳纤维复合材料由碳纤维增强材料和树脂基体共同组成,拥有比强度高、比模量高、热膨胀系数低、抗震、可设计性强等诸多优势,已使用在在民用和军用的多个领域。但是它有一个明显的缺点,那就是脆性大,机械加工困难。

        碳纤维复合材料孔加工存在问题:
 
  1、刀具磨损严重:碳纤维复合材料的硬度非常高且加工时温度高而集中,对刀具磨损严重,如果使用普通的金属钻头,没使用多久就会变顿,对材料的消耗大。
 
  2、分层破坏:钻削参数不合理,会使层间受力过大分层,就算是微小的分层也是严重的安全隐患,影响产品的成品率和使用。
 
  3、精确度不易达到要求:碳纤维复合材料为各向异性材料,强度高,但脆性大,加工容易产生残留应力,精度和表面质量难以保证。
 
  提高孔质量的方法如下:
 
  1、控制参数:分层的大小与平均轴向力存在着线性或分段线性的定量关系。而轴向力是随着进给量或进给速度的增加而增加的,通过改变进给量或进给速度而改变轴向力,保证孔的加工质量。
 
  2、选择合适的钻头型号:给碳纤维复合材料钻孔,钻尖应具有一定的刃倾角,且刃倾角为负值,可以有效防止缺陷的出现。
 
  3、采用合理工艺:如果对加工的精度要求较高,钻孔后采用铰孔工艺或金刚石磨头钻孔,能有效降低孔表面的粗糙度,提高圆度。为了防止孔出口撕裂,加工中可使用构件加强法,即在钻孔出口底部垫一块支撑板或贴工艺布或涂一层胶,防止材料弯曲、退让、剥离或隆起。
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