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碳纤维手工钻孔方法

日期:2014-10-15 16:22阅读次数:
  大家都知道碳纤维复合材料是一种难加工材料,对刀具的磨损也非常大,钻孔是碳纤维加工整个过程中常见的重要工序,在碳纤维复合材料上进行孔加工时,极易出现材料烧伤、孔表面质量差、分层、撕裂等缺陷,从而导致碳纤维复合材料零件的报废,因此对碳纤维复合材料进行手工钻孔难度也是级高的。下面云顶娱乐yd5333|云顶娱乐yd5333旗舰平台就和大家分享一下碳纤维的手工钻孔问题及解决方法。
硬质合金钢钻
(图示:硬质合金钢钻)
 
  1、钻头磨损问题
 
  由于碳纤维硬度与钢相当,因此不宜试用高速钢材料的刀具,可选用高硬度刀具材料,诸如硬质合金、陶瓷、金刚石等材料的刀具,经过云顶娱乐yd5333|云顶娱乐yd5333旗舰平台的测试,使用转速为6000r/min的手枪钻,在厚度为7mm的碳纤维复合材料上钻4.85mm的孔时,高速钢仅可加工4个孔,之后出现进给困难,试用硬质合金钻头则可以钻制50-70个孔,而试用带有金刚石镀层,即PCD镀层的音质合金钻头可以钻100-120个孔。
 
  2、材料烧伤问题
 
  一般是由于刀具锋利度不够,造成手工钻孔进给缓慢,延长了钻削时间和刀具与材料之间的摩擦时间,因此产生了较多的热量,使材料局部位置和刀具的温度急剧上升,造成材料烧伤,麻花型钻头由于在钻尖处横刃的存在,容易造成以上现象。而采用匕首钻,可以较好的解决以上问题,它的螺旋角为90°,在钻尖处没有横刃的存在,刀具与材料接触面积小,因此加工过程中产生的热量也小。
 
  3、粉尘问题
 
  在碳纤维复合材料进行孔加工的过程中,可以试用冷却液将钻孔产生的粉尘带走,防止粉尘飘散到空气中,避免对环境和人体产生危害。但是对于在手工钻孔的过程中添加冷却液很不方便,且碳纤维分层与冷却液混合后不便清理,因此也可以使用带有吸层附件的钻孔工具。
 
  4、分层问题
 
  在手工钻孔时,进给速度完全由工人手工控制,因此非常不稳定,这是造成手工钻孔智利爱那个不稳定的主要因素,云顶娱乐yd5333|云顶娱乐yd5333旗舰平台推荐大家控制手工钻孔的进给速度可以在普通风钻上增加一个可调式液压系统,通过调整液压的压力来抵消工人的手工推力,除了个人控制刀具的进给速度,例如美国Hi-shear工具公司生产的一种高速钻就是采用液压控制装置来控制刀具进给速度的工具。
 
  此外,刀具的转速也影响着轴向力的大小,对于手工钻孔,当工具的转速特别高时,人手将很难保证钻孔过程中工具和刀具的稳定性,钻孔质量反而会出现下滑的趋势,因此作为生产及加工碳纤维的云顶娱乐yd5333|云顶娱乐yd5333旗舰平台认为,为了保证材料及零件的损耗率,加工工艺是重要的参考之一。

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