碳纤维板加工是一门技术活儿吗?
碳纤维板平常不多见,可能做建筑加固的工人偶尔会用上它,其实碳纤维板的作用可不止加固这么简单。碳纤维板由碳纤维复合材料制成,连续碳纤维板的综合性能超过钢板和塑料板,在航空航天这样的高端领域同样可以发挥出加大的价值。不过碳纤维板的加工难度比较大,国内从事碳纤维板深度加工的企业并不多,可见碳纤维板的定制加工可是一门技术活儿。
碳纤维板加工是否存在风险?
碳纤维板加工具备一定的难度,一是由于碳纤维复合材料自身的特性,加工复杂程度较高,而是碳纤维板加工可能会对板材性能带来一定的负面影响,因此需要厂家具有较好的设备和丰富的经验,才能保证碳纤维板加工的成功率,来看看碳纤维板加工可能会出现哪些问题吧。
1、毛刺:对碳纤维板进行裁切和钻孔时,边缘部分的纤维层受到工具推挤的轴向力,会出现一些没被切断的纤维毛边,可能会比较扎手。选用硬度更高的刀具,从合适的角度下刀,可以有效降低这种情况。
2、边缘撕裂:这种情况也市场会出现,刀刃不能一次性将崩开的纤维彻底切断,纤维四周就会逐渐撕裂,伴随树脂部分开裂,导致局部损伤,严重降低碳纤维的力学性能。这种情况多由刀具迟钝导致,因此在加工时刀具的更换频率需要保证好。
3、分层:分层属于损伤性更大的一种破坏,是碳纤维预浸料铺层之间出现脱胶分离的现象,微观来看就是层间应力缺失,在碳纤维板加工过程中是最为严重的问题,一旦出现,说明该碳纤维板已经彻底报废。这不仅仅是刀具的问题了,需要从碳纤维预浸料是否合格、铺层是否合理等环节入手,找到分层的实际原因。
碳纤维板加工有哪些方式?
碳纤维板的强度很高,远超普通金属,因此想要加工碳纤维板,需要找到合适的方式方法。工业上加工特殊的工业零部件可以用到CNC机床,还有大型的加工中心,这些是可以使用在碳纤维板加工上的。
1、铣削加工:铣削加工通常用于精度较高和形状复杂的碳纤维板的加工,比如对碳纤维板的尺寸和厚度有较高的要求,误差区间较小时,或者碳纤维板需要裁切成复杂外形时,铣削加工的方式可更好满足。
2、钻孔加工:碳纤维板与其他部件固定的方式有胶接、机械连接、预埋等几种方式,其中机械连接则需要留有空隙,需要对碳纤维板进行钻孔处理。碳纤维厂家有专门的机器负责钻孔,如雕刻机、加工中心等。
3、磨削加工:航空航天和船舶用碳纤维板需要经过磨削加工这道工序,这是因为高端行业对碳纤维板的精度要求非常高,另外铣削车床尺寸有效,磨削车床便于加工尺寸更大的碳纤维板材。
碳纤维板加工的工具如何选择?
碳纤维板的硬度虽然不高,但抗拉强度却比钢板高好几倍,加工碳纤维板得用硬度很高的刀具,否则加工时会出现上文提到的一些负面影响,来看看哪些工具适合用来加工碳纤维板吧。
1、菠萝刃镂铣刀:菠萝刃镂铣刀上切、下切菱型刃设计能有效切断碳纤维板,同时较深的排屑槽在切削加工过程中能够通过切屑的排出带走大量的切削热,避免碳纤维复合材料机体的损伤。此外.带金刚石涂层的刀具表面能够提高刀具的耐磨性能,延长刀具的使用寿命。
2、双刃压迫式铣刀:双刃压迫式铣刀采用左、右螺旋刃的设计,锋利的切削刃同时具有上切和下切的螺旋梢,切削时平衡刀具上下轴向力,确保将切削力合力指向材料的内侧,以获得稳定的切削条件,可抑制材料分层现象的产生。该刀具适用于加工较厚的碳纤维板或碳纤维夹芯板。
3、PCD8面刃钻头:PCD8面刃钻头采用8面刃的钻尖设计,使得刀具能够更好的钻入和钻出增强型碳纤维复合材料,减少碳纤维复合材料的分层趋势,为能够更好的切断碳纤维,该类刀具可采用在整体硬质合金钻头焊接PCD的切削方式制造,以获得更好的耐磨性能,能够在加工过程中长久的保持刀具的锋利性。
碳纤维板表面瑕疵该如何加工消除?
碳纤维板从模具中取出后,经过上述的各种加工处理,最后表面会留下一些瑕疵,如白点、凸起、凹坑等,这些瑕疵虽然不影响整体性能,但对外观来说是一种破坏。无论是厂家还是客户都不希望这些瑕疵存在,所以后续还要经过表面的加工处理。
对于出现瑕疵的碳纤维板,可以在不影响性能的情况下进行打磨、清洗、喷涂等多道工序处理,消除瑕疵,保障外观整洁。具体的流程包含水磨、底涂、中涂、面涂、打磨和抛光等工序,其中喷涂和打磨会重复进行,确保碳纤维板的外观达到交付标准。
碳纤维板从图纸设计开始,到最终成品交付,生产周期可能长达2周甚至更长时间,这与碳纤维板的加工难度偏高有关。客户想要采购到符合外观需求且满足使用需求的碳纤维板,在现在看来确实存在一定的困难,未来碳纤维技术进一步提升,生产碳纤维板的设备进一步更新,加工碳纤维板的经验进一步积累,这种困难将被逐渐缩小甚至消除。
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