復(fù)合材料是由兩種不同材料結(jié)合在一起囤嗡,形成一種新材料,特性超過(guò)原本的兩種基體材料。早在古埃及時(shí)代恃轩,人類便用泥巴和麥稈結(jié)合形成最早的“復(fù)合材料”,強(qiáng)度超過(guò)泥巴和麥稈本身黎做。
現(xiàn)代常見(jiàn)復(fù)合材料根據(jù)基體材料不同分為塑料基復(fù)合材料(本文僅限討論塑料基復(fù)合材料)叉跛,金屬基復(fù)合材料,陶瓷基復(fù)合材料等蒸殿;塑料基復(fù)合材料又根據(jù)糅合入基體類的不同材料筷厘,分為碳纖維,玻璃纖維(俗稱玻璃鋼)宏所,芳綸等材料土汽。更有多種不同材料疊加,如碳纖維+鋁合金穴示,碳纖維+蜂窩材料奥挑,玻璃纖維+鈦合金等材料。
復(fù)合材料可以根據(jù)強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求爽步,設(shè)計(jì)不同的纖維編織方向声锤,選擇單方向提高材料強(qiáng)度,分為平織沪峰,斜紋織咽行,緞紋織等各種纖維鋪設(shè)方向方法。同時(shí)衰惜,塑料基復(fù)合材料差讼,又可以根據(jù)基體分為熱塑性復(fù)合材料和熱固性復(fù)合材料;熱塑性材料會(huì)在高溫下融化為液體挤夕,并且在低于融化溫度后變?yōu)楣腆w赫斥。這個(gè)過(guò)程可以被不斷重復(fù),類似小的方冰塊。熱固性材料特性不同硼婿。足夠的熱量會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)锌半,稱為“交聯(lián)”,材料會(huì)永遠(yuǎn)變形寇漫。熱固即為刊殉,隨熱而固。交聯(lián)后州胳,熱固材料不會(huì)融化记焊。過(guò)高溫度,熱固材料會(huì)燒焦栓撞,物理特性會(huì)降低遍膜。
復(fù)合材料與金屬相比,具有以下特點(diǎn):
? 減少重量瓤湘;
? 減少零部件數(shù)量瓢颅,更高強(qiáng)度和剛性;
? 更好耐沖擊性弛说,更好耐疲勞性挽懦,更好隔熱和隔音性,更好防振和噪音衰減性舷到,無(wú)電流腐蝕性这旋;
? 控制纖維方向,確定材料不同方向特性羔题;
? 生產(chǎn)復(fù)雜形狀產(chǎn)品。
由于復(fù)合材料由兩種或者多種材料糅合在一起首捶,而且纖維的鋪設(shè)方向鉴何,分層不同,所以對(duì)加工提出了更高的挑戰(zhàn)按冷,在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生以下問(wèn)題:刀具快速磨損矢妄,毛刺過(guò)大,材料分層芳乎,剩余纖維未切除汇氛,加工過(guò)熱等問(wèn)題。
復(fù)合材料加工與金屬加工機(jī)理有著本質(zhì)的不同捍睡,金屬加工時(shí)被加工材料比切削刀具更軟呛靡,切削過(guò)程中被加工材料沿著剪切面形成連續(xù)的塑形變形,從而形成連續(xù)的唧取,鋸齒狀的斷續(xù)的切屑變形铅鲤。而復(fù)合材料加工,本身為一系列脆性破壞過(guò)程,切削刃的撞擊使得堅(jiān)硬的纖維粉碎邢享,形成粉末狀或者毛刷狀的碎屑鹏往。
剪切,切屑流經(jīng)過(guò)切削面良好的散熱 粉碎骇塘,切削刃使基體破碎散熱較少
由于復(fù)合材料的高耐磨性伊履,刀具通常采用金剛石涂層或者PCD(聚晶金剛石)刀具切削。同時(shí)款违,復(fù)合材料加工過(guò)程中唐瀑,需要鋒利的切削刃,將纖維切除奠货。金剛石涂層可以顯著提高刀具壽命介褥,但是金剛石涂層在涂層前需要刃口處理,方便涂層附著递惋,同時(shí)金剛石涂層本身有一定厚度柔滔,所以會(huì)造成金剛石涂層刀具較不鋒利,通常刃口圓角約為20um炬伶。PCD刀具直接刃磨而成刃口浅腥,所以可以比較鋒利,通常刃口圓角約為10um吻拼。
兩種刀具的選擇通常根據(jù)客戶生產(chǎn)規(guī)模來(lái)定鱼雇,如果是小批量,多品種產(chǎn)品加工局权,可以采用金剛石涂層刀具礼猪;如果是大批量定型產(chǎn)品,追求效率拒徐,可以采用PCD刀具硅盹。加工常見(jiàn)碳纖維復(fù)合材料,金剛石涂層刀具銑削線速度約為200-400m/min莽每,而PCD刀具銑削線速度可以達(dá)到400-800m/min又竞。
復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于航空航天,能源(風(fēng)電葉片)辖备,汽車咸唇,運(yùn)動(dòng)器材,醫(yī)療拷泽,游艇等行業(yè)疫鹊,主要目的為材料的高強(qiáng)度和低密度。如常見(jiàn)的碳纖維司致,強(qiáng)度接近高強(qiáng)度鋼订晌,而密度為2.4g/cm3,比鋁合金密度還低;芳綸材料密度更低至1.3-1.4g/cm3锈拨。
山高刀具提供完整的加工復(fù)合材料銑刀和鉆頭砌庄,分為兩個(gè)系列,金剛石涂層和PCD銑刀奕枢,全部為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品推向市場(chǎng)娄昆。
金剛石涂層銑刀工分為5種:
? 小螺旋角銑刀:減小軸向切削力,減少毛刺缝彬,可以應(yīng)用于所有塑料基復(fù)合材料萌焰,并可以很好加工高含硅鋁合金;
? 小螺旋角球頭銑刀:主要用于加工材料成形谷浅,如航空起落架型面加工篱瀑;
? 左旋右旋銑刀:將材料至于螺旋角交叉處,完全抵消加工過(guò)程中的軸向切削力椅砸,從而實(shí)現(xiàn)最好的加工表面質(zhì)量送县,主要用于軍工行業(yè);
? 菠蘿銑刀:采用更多的左旋齒嫡服,將材料下壓桌偎,提供工裝剛性,獲得較好表面質(zhì)量伴竹,主要用于加工碳纖維復(fù)合材料徊岂;
? 蜂窩材料專用銑刀:鋸齒狀切削刃設(shè)計(jì),鋒利刃口报叁,輕快切除田漓,防止壓倒蜂窩,主要用于加工付找,紙蜂窩板歧胃,鋁蜂窩板和鈦合金蜂窩板。
PCD銑刀分為3種:
? 0度刃傾角PCD銑刀:適用于絕大多少應(yīng)用的各種復(fù)合材料(包括塑料基復(fù)合材料许起,金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料)十偶;
? 正3度刃傾角PCD銑刀:加工過(guò)程中將材料下壓菩鲜,從而得到最好的上表面表面質(zhì)量园细;
? 負(fù)3度刃傾角PCD銑刀:加工過(guò)程中將材料上推,從而得到最好的上表面表面質(zhì)量接校。
金剛石涂層鉆頭分為2種:
? C1鉆尖設(shè)計(jì):由兩個(gè)頂點(diǎn)角形成猛频,減小軸向切削力,防止分層蛛勉,用于加工出口為復(fù)合材料的材料鹿寻;
? C2鉆尖設(shè)計(jì):由180度平面頂點(diǎn)角和小鉆尖形成,較好的斷屑和排屑設(shè)計(jì),保證孔的質(zhì)量毡熏。適用于加工出口為金屬材料的疊加復(fù)合材料坦敌,如碳纖維+鋁合金等材料。
PCD鉆頭為復(fù)合鉆尖設(shè)計(jì)痢法,可以加工復(fù)合材料出口材料狱窘,也可以加工金屬材料出口材料,也可以實(shí)現(xiàn)加工芳綸孔财搁,最好的孔面質(zhì)量愈饲。
山高刀具也可以根據(jù)客戶要求,專門(mén)定制各種加工復(fù)合材料的刀具蝉丧。下面為一些加工航空航天工件的案例:
1. 客戶:俄羅斯RUSAVIAINTER
材料:碳纖維
山高刀具: JC840左旋右旋銑刀
輪廓銑削:ae=5 mm
Ap=工件厚度8mm
2. 空中客車公司(法國(guó))
材料:碳纖維
機(jī)床:Jobs Jomach 159
山高刀具:標(biāo)準(zhǔn)PCD鉆頭X31碴纺,直徑6.35 mm
線速度:Vc=180 m/min
進(jìn)給: 850 mm/min
切削毛刺較小,刀具壽命達(dá)到60分鐘以上
(蘇國(guó)江)
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)就留,轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享仇习,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),也不構(gòu)成任何其他建議山滔。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布轰蜗、編輯整理上傳,對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)莉紊,不為其版權(quán)負(fù)責(zé)自葡。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片幼潮、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題恤仁,請(qǐng)第一時(shí)間告知,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容坯苹,以保證您的權(quán)益隆檀!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。
- 暫無(wú)反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力,智啟未來(lái)新篇章
- 定義制造業(yè)未來(lái)的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機(jī)床斩角,助力制造升級(jí)技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動(dòng)下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題