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碳纤维管打孔难度如何,会影响后期强度吗?

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碳纤维是一种高性能复合材料,具有高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等优点,已被应用于许多领域。由于碳纤维硬度高,脆性大,不容易加工,不小心会损坏整个零件。碳纤维贵,损坏太浪费。钻孔是一种常用的加工工艺。本文做一个小系列,告诉你钻碳纤维会出现的问题。

碳纤维管打孔难度如何,会影响后期强度吗?

碳纤维是一种复合材料,它像层压板一样由多层组成。如果钻孔时轴向力过大,各层之间的应力会增大,树脂承受不了这个力,就会出现脱层。碳纤维的导热系数小,一旦远离高温物体,温度会立即下降,但其膨胀系数和弹性都比较大,所以钻孔时,由于温度高,孔会看起来更大,冷却后孔会变小。另外碳纤维强度高,但是比较脆。钻孔时强度太小钻不了孔,强度太大,碳纤维在一点受压容易断裂。碳纤维钻孔也是一个非常消耗的过程。碳纤维的硬度很高,普通的钻孔材料摇不到一半,所以需要用高硬度的材料。钻头即使质量很好,也经不起长期使用,过一段时间就会变钝,消耗大量材料。

要解决碳纤维钻孔的难题,主要从两个方面入手。首先,使用钻具。现在普遍使用的是高速钢钻头,价格和性能结合的比较好。至于钴钻头,它的耐磨性和导热性都比高速钢钻头好,但是价格太高,用的不多。另一方面,熟练的师傅可以掌握钻井的时间和力量,顺利完成任务。


二、碳纤维管打孔的难点在哪里?

碳纤维复合材料本身强度很高,但是在制造过程中有一个过程,叫做高温热压成型。经过这一过程,碳纤维管成为一个管状产品,具有高强度,但易碎的性能。钻孔时,钻头磨损会产生切削扭矩和热量。在这种情况下,碳纤维管容易分层和撕裂。

分层和撕裂大多发生在钻孔出口一侧的表层。钻孔最常见的缺陷是,当钻孔接近钻孔时,轴向力的下降率小于材料强度的下降率,导致切削材料没有进入切削层时损坏和撕裂。因此,当钻孔接近钻孔时,需要降低进给速度,使钻孔力小于缺陷产生的临界切削力,减少钻孔出口处的撕裂现象。同时,由于钻刃的锋利度不够,碳纤维管在完全切断之前已经被钻穿,导致钻孔出口处撕裂。


三、碳纤维管打孔影响强度吗?

碳纤维管打孔的目的是为了更好的和其他零件固定。钻孔在整体上类似于留一个缺口,对钻孔周围的强度有一定的影响,但这种影响不会影响到碳纤维管的整体性能,但是钻孔造成的脱层和撕裂确实是降低碳纤维管性能的重要因素。


四、碳纤维管打孔造成分层撕裂怎么解决?

为了减少钻孔对碳纤维的损伤,需要从两个方面入手。

首先是钻具。高速钢钻头具有更好的性价比,钴钻头具有更好的耐磨性和导热性。如果工人想尽最大努力,他们必须首先磨利工具。这是事实。

其次是工艺。通过长期的尝试和积累的钻孔经验,技术人员可以熟练地控制钻孔的进给量,并与工具配合,大大提高钻孔效率。

碳纤维管不仅可以钻孔,而且钻孔后的强度影响几乎可以忽略不计。当然,前提是厂商要配备好。


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