碳纤维测试:加工碳纤维的五个技巧

碳纤维增强聚合物(CFRP)在许多im体育平台app下载中的应用正在增长. As a result, there is a higher demand for mechanical testing 以及碳纤维复合材料的测试.

What is carbon fiber testing?

碳纤维测试是一组增强聚合物，更通常称为碳纤维. 研究人员使用各种测试来表征碳纤维复合材料的性能. 测试结果用于帮助制造商选择和设计材料复合材料和制造工艺，以达到安全和完整性的目的.

为了获得准确和可重复的结果，需要精确加工的试样. Due to the nature of the material, 与加工金属等传统材料相比，使用复合材料加工对碳纤维进行测试给机械车间带来了新的挑战.

Waterjet

水射流切割是一种快速、高效的碳纤维复合材料切割方法. 水射流切割的一个优点是不需要特殊的工具. It is best to drill a starting hole; otherwise, the waterjet can cause delamination. When tight tolerances are required, 它可能是最好的水射流部分过大和机器它的最终尺寸. 

Milling

Machining of carbon fiber composite is generally done with a router; however, standard metal machining methods can be used. 加工碳纤维复合材料需要比金属更高的主轴转速和更低的进给速度. 在加工时，需要调整进给速度以尽量减少零件的热量. Carbon fiber has a low thermal conductivity, 由于加工时没有芯片来帮助散热，因此大部分热量仍留在零件中. 切割产生的热量会对树脂造成损害. 因为在加工碳纤维复合材料时可能不允许使用冷却剂, the tool path, 在加工过程中，必须使用刀具来控制零件的热量. Additionally, 纤维的断裂对切割工具造成了相当大的磨损, 因此在加工碳纤维复合材料时需要特殊的工具(见下文). 

Tooling

碳纤维具有磨蚀性，会很快磨损工具. When a tool loses its sharpness, 它可以抓住纤维并将它们从零件上拉下来，而不是切割它们. 为了避免这种情况，必须在加工过程中监测刀具寿命，因为切割质量会迅速下降. 最好的方法是监控刀具上的加工时间，并在刀具变钝之前进行更换.

有几种类型和形状的刀具用于不同的应用, 但它们通常由两种材料制成:硬质合金和聚晶金刚石(PCD)。. 碳化物具有良好的耐磨性，但更适用于较小的作业. PCD刀具提供更好的耐磨性，是几个复合材料加工车间的首选刀具. 然而，与硬质合金相比，PCD切削齿的优点是成本要高得多.

金刚石涂层砂轮也是一个主要的全面复合机械车间. They allow precise dimensional control, reasonable tool life-expense ratio, and effective heat management.

Drilling

钻削是碳纤维复合材料加工中的一个难题. 复合材料是由在加工过程中容易碎裂或分层的材料层构成的. 钻孔速度必须根据孔的尺寸和深度来调整. 专门为碳纤维设计的特殊钻头有助于消除钻井过程中的分层. 

Dust

加工碳纤维复合材料产生的粉尘是导电的，可以迁移到电子设备中并缩短它们. 因此，在加工时必须经常吸尘，以免对机器造成损坏. 灰尘也会刺激皮肤(类似于用玻璃纤维工作). 加工CFRP时，应佩戴手套和防尘口罩.

Recap

Although it sounds complex, 加工碳纤维复合材料并不像乍一看那么困难. Once you understand the basics, 碳纤维复合材料可以加工到材料测试所需的严格公差而不会出现问题.

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