碳纤维制品工艺流程,碳纤维板的生产工艺?
碳纤维制品工艺流程
1、裁切
预浸料(Prepreg)从零下18度的冷库中取出,醒料后,第一步是在自动切割机中按下料图精确切割。
碳纤维板的生产工艺?
2、铺贴
第二步是在铺装工装上铺设预浸料,根据设计要求铺设不同层数,所有工序均在激光定位下进行。
3、成型
通过自动处理机器人,将预成型材料送到成型机进行成型(PCM),华特目前可以做5-10分钟的成型,有800-1000吨的压机,可以成型各种大型工件。
4、切割
成型后,将工件送到切割机器人工作站进行第四步切割和去毛刺,以确保工件的尺寸精度。这个过程也可以在CNC上操作。
5、清洗
第五步是在清洗站进行干冰清洗,去除脱模剂,便于后面的涂胶工艺。
6、涂胶
第六步是在涂胶机器人工作站准确调试结构胶、涂胶位、涂胶速度和出胶量。与金属零件的部分连接件在铆接站进行铆接。
7、装配检测
涂胶后完成内外板组装,待胶固化后进行蓝光检测,确保关键孔位、点、线、面尺寸精度。
加工碳纤维比较困难
碳纤维是一种机械性能优异的新材料,具有碳材料抗拉性强、纤维柔软可加工两大特点。
碳纤维 CFRP 强度明显高于玻璃纤维 GFRP
以碳纤维和我们常见的钢材为例。对比这两张图片,碳纤维的强度是 400 到 800 大约是MPa,而普通钢的强度是 200 到 500 MPa。再看韧性,碳纤维和钢材基本相似,没有明显的区别。
碳纤维具有较高的强度,重量较轻,因此碳纤维可称为新材料之王。由于这一优势,碳纤维增强复合材料(CFRP)在加工过程中,基体与纤维之间存在着较为复杂的内部相互作用,使其物理特性与金属有较大的区别,CFRP密度远小于金属,强度大于大多数金属。因为 CFRP 在加工过程中,纤维拉出或基质纤维分离经常发生;CFRP 具有较高的耐热性和耐磨性,使其在加工过程中对设备的要求较高,因此在生产过程中产生大量的切削热对设备磨损较严重。
同时,随着应用领域的不断扩大,要求也越来越精细,对材料的适用性提出了要求CFRP 质量要求也越来越苛刻,也导致加工成本上浮。
加工碳纤维板
碳纤维板固化成型后,为了满足精度要求或装配求,应进行切割、钻孔等后处理。在相同的切割工艺参数、切割深度等条件下,选择不同材料、尺寸和形状的刀具和钻头的效果差异很大。同时,刀具和钻头的强度、方向、时间和温度也会影响加工效果。
在后处理过程中,尽量选择带有金刚石涂层的锋利刀具和整体硬质合金的钻头。刀具和钻头的耐磨性决定了加工质量和工具的使用寿命。如果刀具和钻头不够锋利或使用不当,不仅会加速磨损,增加产品的加工成本,还会对板材造成损坏,影响板材的形状和尺寸,以及板材上孔和凹槽等加工部件尺寸的稳定性。在严重的情况下,材料会出现层状撕裂,甚至块状坍塌,导致整个板材报废。
碳纤维板钻孔时,速度越快,效果越好。钻头的选择,PCD8面刃钻头独特的钻头设计更适合碳纤维板,能更好地穿透碳纤维板,降低分层风险。
在切割较厚的碳纤维板时,建议使用左右螺旋刀片设计的双刃压铣刀。这种锋利的切割刀片同时具有上下螺旋尖端。切割时,平衡刀具的上下轴向力,确保切割力的联合力指向材料内部,从而获得稳定的切割条件,抑制材料分层的产生。菠萝刃铣刀的上下切割设计也能有效切断碳纤维板。在切割过程中,较深的排屑槽可以通过排出切屑带走大量的切削热,避免损坏碳纤维板的性能。
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