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樹脂基復合材料機械加工方法

發布時間:2020-12-29 20:49:35

A. 復合材料的常規機械加工方法

(一)
鋸切
玻璃纖維增強熱固性基體層壓板,採用手鋸或圓鋸切割。
熱塑性復合材料採用帶鋸和圓鋸等常用工具時要加冷卻劑。石墨/環氧復合材料最好用鑲有硬質合金的刀具切割。鋸切時控制鋸子力度對保證鋸面質量至關重要。雖然鋸切溫度也是一種要控制的因素,但一般影響不大,因鋸切時碰到的最高溫度一般不會超過環氧樹脂的軟化溫度(182℃)。
金屬基復合材料可用鑲有金剛石的線鋸鋸切,不過其切割速度較慢,而且只能作直線鋸切。採用金剛石砂輪對陶瓷基復合材料進行常規鋸切,可有兩種速度:一種是250r/min,另一種是4000r/min。這種鋸切會使切割面的陶瓷基復合材料有相當大的損壞。不過在較高鋸切速度時,損壞雖大,但斷面較為均勻。
(二)
鑽孔和仿形銑
在復合材料上鑽孔或作仿形銑時,一般採用干法。大多數熱固性復合材料層合板經鑽孔和仿形銑後會產生收縮,因此精加工時要考慮一定的餘量,即鑽頭或仿形銑刀尺寸要略大於孔徑尺寸,並用碳化鎢或金剛石鑽頭或仿形銑刀。鑽孔時最好用墊板墊好,以免邊緣分層和外層撕裂。另外鑽頭必須保持鋒利,必須採用快速除去鑽屑和使工件溫升最小的工藝。
熱塑性復合材料鑽孔時,更要避免過熱和鑽屑的堆積,為此鑽頭應有特定螺旋角,有寬而光滑的退屑槽,鑽頭錐尖要用特殊材料製造。一般鑽頭刃磨後的螺旋角約為10-15°,後角為9-20°,鑽頭錐角為60-120°。採用的鑽速不僅與被鑽材料有關,而且還與鑽孔大小和鑽孔深度有關。一般手電筒鑽轉速為900r/min時效果最佳,而固定式風鑽則在轉速為2100r/min和進給量為1.3mm/s時效果最佳。
(三)
銑削、切割、車削和磨削
聚合物基復合材料用常規普通車床或台式車床就可方便地進行車削、鏜削和切割。目前加工刀具常用高速鋼、碳化鎢和金剛石刀頭。採用砂磨或磨削可加工出高精度的聚合物基復合材料零部件。最常用的是粒度為30-240的砂帶或鼓式砂輪機。大多數市售商用磨料均可使用,但最好採用合成樹脂粘接的碳化硅磨料。熱塑性聚合物基復合材料用常規機械打磨時,要加冷卻劑,以防磨料阻塞。磨削有兩種機械可用,一種是濕法砂帶磨床,另一種是干法或濕法研磨盤。使用碳化硅或氧化鋁砂輪研磨時不要用流動冷卻劑,以防工件變軟。
復合材料層合板採用一般工藝就能在標准機床上銑削。黃銅銑刀、高速鋼銑刀、碳化鎢銑刀和金剛石銑刀均可使用。銑刀後角必須磨成7-12°,銑削刃要鋒利。高速鋼銑刀的銑削速度建議採用180-300
m/min,進刀量採用0.05-0.13
mm/r,採用風冷。
熱塑性復合材料可以用金屬加工車床和銑床加工。高速鋼刀具只要保持鋒利,就能有效使用。當然採用碳化鎢或金剛石刀具效果更好。
金屬基復合材料一般用切割、車削、銑削和磨削就可加工。對大多數金屬基復合材料而言,獲得優良機加工產品的前提是刀具要鋒利、切削速度要適當、要供給充足冷卻液或潤滑劑和進給速度要快。

B. 復合材料的機械加工特點有什麼簡單介紹

一、玻璃纖維復合材料
玻璃鋼是玻璃纖維增強熱固性樹脂基復合材料的俗稱,屬難切削材料。玻璃鋼有酚醛樹脂基、環氧樹脂基、不飽和聚酯樹脂基等。玻璃纖維填料的主要成分是SiO2,堅硬耐磨,強度高,耐熱,比木粉作填料的塑料可切性差。
樹脂基體不同,可切削性也不相同。環氧樹脂基比酚醛樹脂基難切削。試驗證明,切削玻璃鋼的刀具材料以高速鋼磨損最嚴重,P類及M類硬質合金磨損也大,以K類磨損最小。K類中又以含鈷量最少的K10最耐磨損,而用金剛石或立方氮化硼刀具切削加工玻璃鋼,可大大提高生產效率。選擇刀具幾何參數時,對玻璃纖維含量高的玻璃鋼板材、模壓材料和纏繞材料,使r0=20~25°;對纖維纏繞材料,使r0=20~30°。
由於玻璃鋼回彈性較大,後角要選大值,使a0=8~14°;副偏角小些,可降低表面粗糙度,精車時為6~8°。加工易脫層、起毛的卷管和纖維纏繞玻璃鋼,應採用6~15°刃傾角。切削時v=40~100m/min,f=0.1~0.5mm/r,aP=0.5~3.5mm,精車時aP=0.05~0.2mm。
二、熱塑性樹脂基復合材料
熱塑性樹脂基復合材料機械加工的基本加工特點是:
1)加工時加冷卻劑,以避免過熱,過熱會使工件熔化;
2)採用高速切削;
3)切削刀具要有足夠容量的排屑槽;
4)採用小的背吃刀量和小的進給量;
5)車刀應磨成一定的傾角,以盡量減少刀具切削力和推力;
6)熱塑性復合材料鑽孔應用麻花鑽;
7)應採用碳化鎢或金剛砂刀具,或用特殊的塑料用高速鋼刀具;
8)工件必須適當支承(背部墊實),以避免切削壓力造成的分層;
9)精密機械加工時,要考慮塑性記憶和加工車間的室溫;
10)刀頭和刀具要鋒利,鈍刀具會增加工件上的切削力。
三、金屬基復合材料
金屬基復合材料(MMC)的最大特點是成型性能好,一次成型後已基本能滿足使用要求。但是隨著復合材料應用領域的擴大,特別是MMC在工業及宇航領域中的應用,對這種材料的加工和精加工日趨重要。例如美國製造的大型SiC/Al板材,需採用噴水切割並用標准鋼連接件固定在金屬基復合材料樑上,戰術導彈上用的體積百分比為25%SiC顆粒增強2124鋁基復合材料的擠壓毛坯必須採用金剛石刀具加工後才能應用,這樣就相應產生了水切割、鑽孔、車削等二次加工工藝。
傳統的切割、車削、銑削、磨削等工藝一般都可用於MMC,但是刀具磨損較嚴重,往往隨著增強材料體積分數和尺寸的增大而加劇。且大顆粒或纖維抵抗脫落的能力較強,因而刀具所受應力較強。因此,對於一些單纖維增強的MMC,往往必須用有金剛石尖或鑲嵌有金剛石的刀具。對於短纖維或粒子復合材料,有時也採用碳化鎢或高速鋼工具。增強體的強度對刀具的磨損也有影響。一般增強體的強度越高,切削加工就越困難。研究發現,碳化硅晶須增強的鋁基復合材料要比其它鋁基復合材料難加工。對於多數MMC,使用銳利的刀具,合適的切削速度,大量的冷卻/潤滑劑和較大的進刀量,可以得到很好的效果。一般來說,金剛石刀具要比硬質合金及陶瓷刀具好,可更適用於高速車削。反過來,如果使用碳化物刀具,若車削速度低,則刀具壽命長。線鋸也可用來割MMC,但一般速度較慢,只能切直線。
由於復合材料與傳統材料有著不同的特點,所以復合材料的切削加工與金屬材料有著本質的區別,因此不能將從加工傳統材料中獲得的經驗和知識直接應用於復合材料的加工,必須通過新途徑對其加工性能進行研究。

C. 國外復合材料展都有哪裡

展品范圍
◆成品應用類:車輛、船艇、交通、風能、建築、航空、航天、國防、機械、電子、防腐、農林、漁業、紡織、日常生活等領域的復合材料/玻璃鋼新產品、新技術;
◆原材料類:纖維類,玻璃纖維,玻璃鋼,填料,碳纖維,硼纖維,碳化硅纖維,陶瓷纖維,聚乙烯纖維,石英棉,聚酯玻纖布,聚乙交酯,泡沫纖維,膨化纖維,天然纖維,礬土,碳酸鈣,微珠與宏珠,微硅粉,硅灰石粉,樹脂類,環氧樹脂,聚醯胺,聚碳酸酯,填加劑類,抗浮劑,脫模劑,染料,顏料,增塑劑,擠塑劑,織物,氈片等;
◆加工機械類:噴膠機器,機器邊框和部件,注塑機,沖壓模塑機,觸壓成型機,纖維纏繞機,樹脂傳遞成型機,聚亞安酯機械,玻璃纖維噴漆機,SMC和TRE加工機器,成型油壓機,調整沖模用壓力機,拉擠成型機械,催化劑配劑器,形件分離機器,模具,模具維護和清潔,拋光膏,超聲波探傷,水射流切割,激光設備,機械加工設備,成型模具設計加工技術等;
◆生產線類:熱固性塑膠加工,熱塑性加工,高低壓模具生產,模壓成型,樹脂傳遞成型,注塑焊接,真空成型,液壓成型,糊成型,噴射成型,纖維纏繞成型,拉擠成型,熱壓罐成型,隔膜成型,遷移成型,反應注射成型,軟膜膨脹成型,沖壓成型,擴散焊接,粉末冶金,熱軋,熱拔,產品質量檢驗技術及裝備,生產自動化控制與軟體,質量監控技術,無損檢測技術及儀器等。

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波蘭國際復合材料展
泰國國際復合材料展

D. 請問航天一院703所(航天材料及工藝研究所)的待遇以及復合材料機加工工藝的發展前景怎麼樣

在醫院的庭院,在豐台區南苑附近的特定位置的空間

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