?

碳纖維復合材料的鉆削分層現象

　　因為碳纖維復合資料存在異質性跟各向異性的特點，而鉆削自身又是一個龐雜的進程(剪切、滑移跟擠出同時并存)，所以在加工的時候輕易引起資料傷害，如分層、纖維剝離、層間裂紋、縮孔。在這些缺點中，分層是十分重大的一種，直接影響到資料的強度跟剛度，并破壞結構的完全性。

 

為了避免產生鉆削分層，實際施加的鉆削推力值不應超過臨界推力值，這個臨界推力值可能通過不同的實際(平板曲折實際、層壓板實際)、基于線彈性斷裂機制以及相干束縛前提的數學模型(散布載荷模型、集中載荷模型)盤算獲得。碳纖維制品擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。此外，進給率、鉆頭直徑等參數對分層的形成都有很大的影響。采取支撐工具或者在鉆削出口側增加額定的資料層也可能減小分層傷害。
一個已磨損的鉆頭會引起比較重大的分層，其起因是因為刀具磨鈍而鉆削推力增大。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問題，補強效果好，施工便捷。刀具磨損取決于刀具多少何參數、切削前提、潤滑辦法以及被加工資料。隨著鉆削孔數的增加，鉆頭的切削刃逐步變鈍。硬質合金跟聚晶金剛石是適合碳纖維復合資料鉆削的刀具資料，有研究者做過實驗，鉆削速度80m/min~150m/min，進給率0.05mm/r~0. 15mm/r，鉆含量為6%的超細晶粒金剛石涂層硬質合金鉆頭表示出較好的機能，而金剛石鉆頭可供給較高的切削速度，然而初始本錢較高。
鉆削誠然只是碳纖維復合資料加工中的一個小環節，但其正確度跟完美度直接影響到成品的外觀以及品質，更是造成碳纖維復合資料報廢的重要起因。碳纖維型材在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比，碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。新材成破多年來積聚了豐富的教訓，能依據客戶的圖紙做高精度加工。推薦瀏覽：碳纖維復合資料的切削工藝研究 本文來自123