Mitä vaikeuksia on hiilikuitukomposiittimateriaalien pienreikätyöstössä?

Mitä vaikeuksia on hiilikuitukomposiittimateriaalien pienreikätyöstössä?

Hiilikuitukomposiittimateriaali on edistynyt komposiittimateriaali, jonka ominaisuudet ovat kevyt, korkea lujuus ja korroosionkestävyys. Sitä käytetään nyt laajalti eri aloilla, kuten autoissa, huippuluokan lääketieteessä, teollisuudessa ja sotilasteollisuudessa. Vaikka hiilikuitukomposiittimateriaalien suorituskyky on erinomainen, toissijainen käsittely on suhteellisen vaikeaa, erityisesti porattaessa reikiä hiilikuitukomposiittimateriaaleihin.

Käsiteltäessä pieniä reikiä hiilikuitukomposiittimateriaaleihin, havaitaan, että lävistetyt hiilikuitukomposiittimateriaalit ovat alttiita repeytymään, delaminoitumaan ja epätasaiseen ulkonäköön reikien ympärillä. Kuten hyvin tiedetään, vaikeudet lastunpoistossa ja leikkauslämpöhäviössä pienten reikien työstyksessä voivat edelleen heikentää hiilikuitukomposiittimateriaalien ympäristöä pienten reikien koneistuksen aikana, pahentaa koneistusvaurioiden astetta ja vaikeuttaa koneistuksen laadun ja tarkkuuden varmistamista. . Alla esittelemme yksityiskohtaisesti joitain yleisiä hiilikuitukomposiittimateriaalien ongelmia ja teknisiä vaikeuksia pienten reikien koneistuksessa: vakava työkalun tukkeutuminen ja kuluminen. Työstötehokkuuden varmistamiseksi pienten reikien porauksessa käytetään yleensä suurempia työkalunopeuksia. Samaan aikaan hiilikuitukomposiittimateriaalien heterogeenisyyden vuoksi hiilikuitu ja hartsi vaikuttavat vuorotellen työkalun leikkuureunaan suuremmilla leikkauslinjanopeuksilla koneistuksen aikana. Korkean kovuuden ja kulutusta kestävillä hiilikuiduilla on voimakas eroosiovaikutus. leikkaustyökalut, mikä aiheuttaa korkeita lämpötiloja leikkausalueella. Hartsi, jonka lämmönjohtavuus on huono, keskittää lämmön pienelle alueelle lähellä työkalun leikkuureunaa, mikä johtaa voimakkaaseen kulumiseen työkalun takapinnassa.

Kova työkalun kuluminen vaikuttaa käsiteltyjen tuotteiden muotoon, mittatarkkuuteen ja pinnan laatuun. Alhainen työkalun käyttöikä johtaa usein tapahtuvaan vaihtoon ja hiontaan, mikä lisää myös komposiittimateriaalien käsittelykustannuksia. Hiilikuitukomposiittimateriaalit, joilla on korkea leikkauslämpötila ja vakavia prosessointivaurioita, muodostetaan laminoimalla hiilikuituprepregejä eri asennussuuntiin, joilla on merkittävä anisotropia ja alhainen välikerroslujuus, jotka eivät edistä käsittelyä. Lisäksi pienen reiän pieni halkaisija johtaa riittämättömään lastutilaan, mikä vaikeuttaa lastujen poistamista koneistuksen aikana. Kosteus voi heikentää matriisin ja rajapinnan ominaisuuksia sekä pehmittää matriisimateriaalia. Jäähdytysnestettä ei yleensä käytetä koneistuksen aikana. Siksi pienten reikien koneistuksen leikkauslämpötila on korkeampi kuin tavanomaisen kokoisen reiän koneistuksen. Hartsit, joiden lämmönkestävyys on huono (yleensä (200-300) asteen lämmönkestolämpötilassa) ovat alttiita pehmenemään tai jopa palamaan leikkauslämmön vaikutuksesta. Korkea lämpötila vähentää merkittävästi hartsin sidoslujuutta, mikä johtaa sidosten irtoamiseen rajapinnalla hiilikuitujen kanssa ja komposiittilaminaattien välillä, mikä pahentaa vaurioita, kuten purseet, delaminaatio ja repeytymät.

Pienillä leikkuutyökaluilla on alhainen jäykkyys ja suuria reikien muodostus- ja asentovirheitä. Pienten poranterien heikon jäykkyyden vuoksi ne ovat alttiita murtumaan leikkausvoimien ja työstökoneiden tärinän vaikutuksesta. Leikkuutyökalu on altis taipumiselle ja muodonmuutokselle, mikä vaikuttaa vakavasti porausasennon tarkkuuteen ja reiän koon ja muodon tarkkuuteen porausprosessin aikana. Lisäksi komposiittimateriaalien anisotropiasta johtuen lämpöfysikaalisissa kertoimissa on merkittävä ero pituussuuntaisten (eli yhdensuuntaisten kuitujen suuntaisten) ja poikittaissuuntaisten (eli pystysuuntaisten kuitujen suuntaisten) materiaalien välillä, mikä johtaa epätasaisiin huokoskoon muutoksiin porauksen aikana ja elliptisten reikien muodostuminen. Prosessoinnin aikana tapahtuvat voimakkaat lämpötilan muutokset voivat aiheuttaa kartiomaisten reikien muodostumista komposiittimateriaalien käsittelyn aikana.

Www.superbheater.com