加工碳纤维复合材料用什么材质的刀具加工合适?碳纤维复合材料具有轻而强、轻而刚、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好以及设计性好、可大面积整体成型等特点,已在航空航天、和民用工业的各个领域得到广泛应用。
碳纤维复合材料的性能:
碳纤维复合材料既有碳材料的固有本征特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,其的综合性能是任何单一材料无法比拟的。
1.低密度高强度。CFRP密度不到钢的1/4,铝合金的1/2;比强度为钢的5倍以上,比模量则是其它结构材料 的 1.3-12.3倍 。
2.良好的抗疲劳特性。由于CFRP中存在着许许多多的碳纤维和树脂基体界面,这些界面能够阻止裂纹的扩展,在长期交变载荷条件下工作时CFRP构件的寿命远传统材料构件。
3.稳定的化学性能。CFRP耐高低温,耐腐蚀,在2000℃以上高温惰性环境中,是强度不下降的物质;在-180℃左右的低温下,仍具有较好的柔韧性,不与酸、碱等腐蚀溶液发生化学反应。
4.良好的工艺性。CFRP是一种各向异性材料,其铺层取向可以在很宽的范围进行调整,由于铺层的各向异性特征,通过选择合适的铺层方向和层数可以满足材料强度、刚度和各种使用要求。
加工碳纤维复合材料用什么材质的刀具加工合适?碳纤维复合材料的加工刀具选择:
由于碳纤维复合材料(CFRP)的力学性能呈各向异性,层间强度低,且碳纤维的硬度高、强度大、导热性差,为机械加工方面带来的困难。传统的硬质合金刀具很难满足复合材料的加工要求。
加工碳纤维复合材料时刀具磨损快,钝刀具加工,更容易造成坯料损伤;精加工时,刀具尺寸和形状的变化,严重影响产品的形状、尺寸精度。此时可选用PCD刀具CDW010材质超硬刀具,硬度高、耐磨损,由于PCD材料的超耐磨性使得刀具在加工零件过程中尺寸不变,加工的工件尺寸和形位公差。
加工碳纤维复合材料的刀具使用寿命短,度低,大大提高了产品的加工成本。使用PCD刀具CDW010材质超硬刀具,刀具本身成本提升,但刀具使用寿命超长,是普通合金刀具寿命的20—100倍,省去了频繁换刀、对刀所占用的时间;用PCD刀具加工的产品粗糙度可达到Ra0.8-Ra0.16,大大提高了加工效率和加工成本!
碳纤维复合材料的应用:
碳纤维除了用于航空航天领域、军事领域和体育用品外,汽车构件、风力发电叶片、建筑加固材料、增强塑料、钻井平台等碳纤维新市场也被正在运用。风力发电装备的关键部件是叶片,当风机叶片质量增加到一定程度时,叶片质量的增加幅度将大于风机能量输出的增加幅度,这就需要使叶片尽可能地轻质化;为了在极端风载下叶尖不碰塔架,叶片又具有足够的刚度,目前碳纤维复合材料CFRP已成为叶片材料的理想选择。另外,利用碳纤维的导电性能,通过特殊的结构设计,还可以有效避免雷击对叶片造成的损伤。碳纤维复合材料CFRP在风机叶片中的应用将成为继航空航天后的另一大应用领域。
华菱超硬,作为我国超硬刀具国产化的,以国家超硬材料实验室和河南科技大学为技术依托,自备超硬刀具研发中心,专注于脆硬材料和难切削材料加工用立方氮化硼刀具和高品级金刚石的研究方向,在以车代磨、硬度重载切削、高速加工,难加工材料切削等细分领域优势。同时,依据河南超硬材料研究所的先天资源,在3C行业、航空航天、核能领域不断推陈出新CBN/PCD刀具和其他新材料工具,用户覆盖了中国大陆、中国台湾、德国、意大利、美国、韩国、日本等多个国家和地区。