一文了解切削加工高強度碳纖維管材的刀具選擇

碳纖維管質量輕剛性強,往往可以代替很多金屬材料在應用中出現。碳纖維管的重量往往只有金屬管件的1/4,強度卻高出很多。碳纖維管常用於:航空梁和翼梁、箭頭軸、自行車管、皮划艇槳、無人機軸等等。

碳纖維管材性能特點:

(1)碳纖維管材強度高,高強度的碳纖維強度可達到3000MPa以上,是鋼材的6-12倍,普通級別的碳纖維強度也遙遙領先於傳統金屬材料。因此,碳纖維管材在強度性能方面的表現是非常不錯的。

(2)碳纖維管材輕量化明顯,碳纖維管材的需求客戶主要集中於工業機械、汽車高鐵、無人機、醫療器械、熱敏感高精度設備等領域。碳纖維管材能比鋼製管材減重60%、比鋁合金管材減重30%以上。

除了長度、口徑、管壁厚度等規格有所區分外,市場上的碳纖維管材看起來大同小異,碳纖維管的加工看似沒什麼技術含量,但是用戶體驗卻有很大的差異。碳纖維管材外表面是否光滑均勻,尺寸公差大小如何,打孔處是否存在分層或開裂問題,碳纖維管材雖然只是結構部件中的一部分,但是因為服務的對象多是高尖端產品,在保證管材符合應用需求的同時,產品本身的質量也非常重要。

由於碳纖維複合材料的非均質性,加工時碳纖維和樹脂以較高的切削線速度交替作用於刀具切削刃上,高硬耐磨的碳纖維對刀具的磨蝕作用劇烈,刀具磨損嚴重,而嚴重的刀具磨損會影響碳纖維管材等製品的形狀、尺寸精度和表面質量,刀具壽命低,直接導致頻繁換刀和刃磨,增大了碳纖維管材的加工成本。

華菱CDW302材質PCD刀具加工高強度碳纖維管材的優勢:

1.耐磨性好,金剛石材料是目前最硬的超硬刀具材料,硬度高,耐磨性能非常好,CDW302材質是混合粒度PCD刀具,耐磨性能最好,是加工碳纖維複合材料的理想刀具選材。

2.可進行高速切削加工,CDW302材質PCD刀具,在保證高耐磨性高壽命的同時,能夠承受高速切削加工,提高加工效率。

3.導熱性能優良,CDW302材質PCD刀具導熱性好,如果切削溫度過高,會燒壞碳纖維製品材質,所以需要選擇導熱性能良好的CDW302材質。

一文了解切削加工高強度碳纖維管材的刀具選擇

延伸:複合材料常用的加工方式有哪些?

(1)切割加工:切割加工是複合材料製造工藝中一個重要環節,複合材料機械切割包括砂輪片切割,帶鋸切割和銑削,隨著機械行業的不斷研究,目前還有采用水切割,激光切割和超聲切割等方法。

(2)車削加工:車削加工是非常常見的基礎加工方法,通常適用於圓柱表面預定公差的實現。車削加工過程中,進刀速度、吃刀深度和切削速度切削三要素和刀具性能都會影響複合材料零件成品的表面質量。

(3)銑削加工:銑削加工是複合材料機械加工中應用最多的一種方式,如尺寸較大、外壁較厚的複合材料零部件(尤其是噴氣發動機的外殼)需要進行大量的側銑和麵銑加工,孔加工通常也會涉及到銑削。

(4)磨削加工:磨削有兩種機械可用,一種是溼法砂帶磨床,另一種是幹法或溼法研磨盤。使用碳化硅或氧化鋁砂輪研磨時不要用流動冷卻劑,以防工件變軟。

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