碳纤维复合材料加工工艺碳纤维加工流程以及注意事项？

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2020-04-12 04:35:41 来源：朵拉利品网

1, 碳纤维加工流程以及注意事项？

1、刀具磨损情况严重、寿命较低
碳纤维具有高强度和高硬度（HRC53-65），作为切削硬质点直接与刀具刃口发生剧烈的摩擦，造成刀其磨损，未及时排出的切屑挤压填充在切削区域，与刀具表面发生研磨作用，加速刀具磨损。基体的剪切、纤维的断裂，及切削刃与切屑和己加工表面之间的摩擦都会伴随切削热的产生，而碳纤维增强复合材料的导热性差，切削热主要集中在刀具切削刃附近，烧蚀刀具表层材料，降低刀具的切削性能，因而对刀具的切削性能要求很高。
2、碳纤维增强复合材料产生分层、撕裂、毛边等缺陷
碳纤维增强复合材料的层间结合强度低，加工过程中垂直铺层方向的切削力如若超过层间结合强度就会引起分层缺陷，即使徽小的分层也可能导致整个零件的报废。碳纤维增强复合材料最外层在加工时处于自由状态，是层间破坏最集中的部位.钻孔时，在轴向力的作用下，最外层材料发生变形和退让，从而引起材料的分层、撕裂和隆起。加工自由表面的纤维在没有被切断的悄况下容易被拉出墓体形成毛边。
3、产生残余应力
由于碳纤维和基体树脂的热胀系数相差较大，在较高切削热的作用下，工件容易产生残余应力，影响加工表面的尺寸精度和表面粗糙度。
4、粉尘污染严重
加工碳纤维增强复合材料过程中，如若使用水性切削液，会对材料本身产生不利的影响，因此，碳纤维增强复合材料的加工多采用千式切削。黑色粉末状的切屑粉尘，以一种不均匀，无规则的运动状态飘散到周围的空间中。碳纤维粉尘刺激人体皮肤和呼吸道，不利于操作人员的健康，而导电的切屑易使机床电路发生短路故障。

2, 碳纤维复合材料加工特性表现为？

碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。
碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，做成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的在强度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的，现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不断努力研究，碳纤维的性能也不断完善和提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是
又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。同样，飞机重量的减轻也可以节省油耗，提高航速。所以，在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机，它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据报道，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件枣喷嘴以及先进的MX导弹发射管等，都是用先进的碳纤维复合材料制成的。

名词解释

碳纤维

碳纤维（carbon fiber，简称CF）是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有高硬度、高强度、重量轻、高耐化学性、耐高温的特性。碳纤维具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，这也使其在航空航天、土木工程、军事、赛车与其他竞技体育运动制品很受欢迎。

刀具

　　刀具是一种日常生活常用的工具，亦可是一种武器。在机械制造中用于切削加工的工具称为切削工具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具，用于地质勘探、打井、矿山钻探，称为矿山刀具。

切削

切削，切削工的动作，利用刀具或砂轮等削去工件的一部分。