碳纤维板的钻孔研究

  碳纤维复合材料具有轻质量、高强度、抗冲击、耐腐蚀、热膨胀系数低等优势,成为继铝、钢、钛之后的四大航空结构材料之一。其制成的碳纤维板在实际使用过程需要进行钻孔连接,但由于碳纤维复合材料脆性较大,在切削力的作用下会产生分层、撕裂,在钻孔的时候这些缺陷显得尤为严重,导致其加工质量难以保证,那么在进行钻孔时该如何提高加工质量呢?

碳纤维板

  1、分层、撕裂问题

  在进行钻孔加工时,如果刀具不够锋利,会造成加工过程缓慢,刀具和碳纤维板之间的摩擦增加,导致钻孔部位温度上升,容易造成钻孔缺陷。由于碳纤维板是由碳纤维和树脂基质复合而成,两种材料的热膨胀系数、强度等各项性能都不一样,所以当有强大的切削力,容易出现分层、断裂等缺陷。建议采用合适的刀具和工艺,控制好加工速度,减小材料与刀具的接触面积。

  2、钻头磨损问题

  碳纤维材料的硬度可以和高速钢相媲美,使用钻速6000r/min的手枪钻深度4.85mm的孔时,高速钢钻头在钻制3-4个孔后就会磨损严重,而高硬度的合金钻头可以钻50~70个孔。所以要解决这个问题应选用高硬度刀具,比如合金钢、陶瓷、金刚石等。

  3.粉尘问题

  碳纤维板在进行钻孔时会产生大量粉尘和碎屑,可以在钻孔过程中使用冷却液进行除尘,不仅能够减少粉尘、碎屑对人体的伤害,也能保持工作场所的卫生。

碳纤维板

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