A. 复合材料的常规机械加工方法
(一)
锯切
玻璃纤维增强热固性基体层压板,采用手锯或圆锯切割。
热塑性复合材料采用带锯和圆锯等常用工具时要加冷却剂。石墨/环氧复合材料最好用镶有硬质合金的刀具切割。锯切时控制锯子力度对保证锯面质量至关重要。虽然锯切温度也是一种要控制的因素,但一般影响不大,因锯切时碰到的最高温度一般不会超过环氧树脂的软化温度(182℃)。
金属基复合材料可用镶有金刚石的线锯锯切,不过其切割速度较慢,而且只能作直线锯切。采用金刚石砂轮对陶瓷基复合材料进行常规锯切,可有两种速度:一种是250r/min,另一种是4000r/min。这种锯切会使切割面的陶瓷基复合材料有相当大的损坏。不过在较高锯切速度时,损坏虽大,但断面较为均匀。
(二)
钻孔和仿形铣
在复合材料上钻孔或作仿形铣时,一般采用干法。大多数热固性复合材料层合板经钻孔和仿形铣后会产生收缩,因此精加工时要考虑一定的余量,即钻头或仿形铣刀尺寸要略大于孔径尺寸,并用碳化钨或金刚石钻头或仿形铣刀。钻孔时最好用垫板垫好,以免边缘分层和外层撕裂。另外钻头必须保持锋利,必须采用快速除去钻屑和使工件温升最小的工艺。
热塑性复合材料钻孔时,更要避免过热和钻屑的堆积,为此钻头应有特定螺旋角,有宽而光滑的退屑槽,钻头锥尖要用特殊材料制造。一般钻头刃磨后的螺旋角约为10-15°,后角为9-20°,钻头锥角为60-120°。采用的钻速不仅与被钻材料有关,而且还与钻孔大小和钻孔深度有关。一般手电钻转速为900r/min时效果最佳,而固定式风钻则在转速为2100r/min和进给量为1.3mm/s时效果最佳。
(三)
铣削、切割、车削和磨削
聚合物基复合材料用常规普通车床或台式车床就可方便地进行车削、镗削和切割。目前加工刀具常用高速钢、碳化钨和金刚石刀头。采用砂磨或磨削可加工出高精度的聚合物基复合材料零部件。最常用的是粒度为30-240的砂带或鼓式砂轮机。大多数市售商用磨料均可使用,但最好采用合成树脂粘接的碳化硅磨料。热塑性聚合物基复合材料用常规机械打磨时,要加冷却剂,以防磨料阻塞。磨削有两种机械可用,一种是湿法砂带磨床,另一种是干法或湿法研磨盘。使用碳化硅或氧化铝砂轮研磨时不要用流动冷却剂,以防工件变软。
复合材料层合板采用一般工艺就能在标准机床上铣削。黄铜铣刀、高速钢铣刀、碳化钨铣刀和金刚石铣刀均可使用。铣刀后角必须磨成7-12°,铣削刃要锋利。高速钢铣刀的铣削速度建议采用180-300
m/min,进刀量采用0.05-0.13
mm/r,采用风冷。
热塑性复合材料可以用金属加工车床和铣床加工。高速钢刀具只要保持锋利,就能有效使用。当然采用碳化钨或金刚石刀具效果更好。
金属基复合材料一般用切割、车削、铣削和磨削就可加工。对大多数金属基复合材料而言,获得优良机加工产品的前提是刀具要锋利、切削速度要适当、要供给充足冷却液或润滑剂和进给速度要快。
B. 复合材料的机械加工特点有什么简单介绍
一、玻璃纤维复合材料
玻璃钢是玻璃纤维增强热固性树脂基复合材料的俗称,属难切削材料。玻璃钢有酚醛树脂基、环氧树脂基、不饱和聚酯树脂基等。玻璃纤维填料的主要成分是SiO2,坚硬耐磨,强度高,耐热,比木粉作填料的塑料可切性差。
树脂基体不同,可切削性也不相同。环氧树脂基比酚醛树脂基难切削。试验证明,切削玻璃钢的刀具材料以高速钢磨损最严重,P类及M类硬质合金磨损也大,以K类磨损最小。K类中又以含钴量最少的K10最耐磨损,而用金刚石或立方氮化硼刀具切削加工玻璃钢,可大大提高生产效率。选择刀具几何参数时,对玻璃纤维含量高的玻璃钢板材、模压材料和缠绕材料,使r0=20~25°;对纤维缠绕材料,使r0=20~30°。
由于玻璃钢回弹性较大,后角要选大值,使a0=8~14°;副偏角小些,可降低表面粗糙度,精车时为6~8°。加工易脱层、起毛的卷管和纤维缠绕玻璃钢,应采用6~15°刃倾角。切削时v=40~100m/min,f=0.1~0.5mm/r,aP=0.5~3.5mm,精车时aP=0.05~0.2mm。
二、热塑性树脂基复合材料
热塑性树脂基复合材料机械加工的基本加工特点是:
1)加工时加冷却剂,以避免过热,过热会使工件熔化;
2)采用高速切削;
3)切削刀具要有足够容量的排屑槽;
4)采用小的背吃刀量和小的进给量;
5)车刀应磨成一定的倾角,以尽量减少刀具切削力和推力;
6)热塑性复合材料钻孔应用麻花钻;
7)应采用碳化钨或金刚砂刀具,或用特殊的塑料用高速钢刀具;
8)工件必须适当支承(背部垫实),以避免切削压力造成的分层;
9)精密机械加工时,要考虑塑性记忆和加工车间的室温;
10)刀头和刀具要锋利,钝刀具会增加工件上的切削力。
三、金属基复合材料
金属基复合材料(MMC)的最大特点是成型性能好,一次成型后已基本能满足使用要求。但是随着复合材料应用领域的扩大,特别是MMC在工业及宇航领域中的应用,对这种材料的加工和精加工日趋重要。例如美国制造的大型SiC/Al板材,需采用喷水切割并用标准钢连接件固定在金属基复合材料梁上,战术导弹上用的体积百分比为25%SiC颗粒增强2124铝基复合材料的挤压毛坯必须采用金刚石刀具加工后才能应用,这样就相应产生了水切割、钻孔、车削等二次加工工艺。
传统的切割、车削、铣削、磨削等工艺一般都可用于MMC,但是刀具磨损较严重,往往随着增强材料体积分数和尺寸的增大而加剧。且大颗粒或纤维抵抗脱落的能力较强,因而刀具所受应力较强。因此,对于一些单纤维增强的MMC,往往必须用有金刚石尖或镶嵌有金刚石的刀具。对于短纤维或粒子复合材料,有时也采用碳化钨或高速钢工具。增强体的强度对刀具的磨损也有影响。一般增强体的强度越高,切削加工就越困难。研究发现,碳化硅晶须增强的铝基复合材料要比其它铝基复合材料难加工。对于多数MMC,使用锐利的刀具,合适的切削速度,大量的冷却/润滑剂和较大的进刀量,可以得到很好的效果。一般来说,金刚石刀具要比硬质合金及陶瓷刀具好,可更适用于高速车削。反过来,如果使用碳化物刀具,若车削速度低,则刀具寿命长。线锯也可用来割MMC,但一般速度较慢,只能切直线。
由于复合材料与传统材料有着不同的特点,所以复合材料的切削加工与金属材料有着本质的区别,因此不能将从加工传统材料中获得的经验和知识直接应用于复合材料的加工,必须通过新途径对其加工性能进行研究。
C. 国外复合材料展都有哪里
展品范围
◆成品应用类:车辆、船艇、交通、风能、建筑、航空、航天、国防、机械、电子、防腐、农林、渔业、纺织、日常生活等领域的复合材料/玻璃钢新产品、新技术;
◆原材料类:纤维类,玻璃纤维,玻璃钢,填料,碳纤维,硼纤维,碳化硅纤维,陶瓷纤维,聚乙烯纤维,石英棉,聚酯玻纤布,聚乙交酯,泡沫纤维,膨化纤维,天然纤维,矾土,碳酸钙,微珠与宏珠,微硅粉,硅灰石粉,树脂类,环氧树脂,聚醯胺,聚碳酸酯,填加剂类,抗浮剂,脱模剂,染料,颜料,增塑剂,挤塑剂,织物,毡片等;
◆加工机械类:喷胶机器,机器边框和部件,注塑机,冲压模塑机,触压成型机,纤维缠绕机,树脂传递成型机,聚亚安酯机械,玻璃纤维喷漆机,SMC和TRE加工机器,成型油压机,调整冲模用压力机,拉挤成型机械,催化剂配剂器,形件分离机器,模具,模具维护和清洁,抛光膏,超声波探伤,水射流切割,激光设备,机械加工设备,成型模具设计加工技术等;
◆生产线类:热固性塑胶加工,热塑性加工,高低压模具生产,模压成型,树脂传递成型,注塑焊接,真空成型,液压成型,糊成型,喷射成型,纤维缠绕成型,拉挤成型,热压罐成型,隔膜成型,迁移成型,反应注射成型,软膜膨胀成型,冲压成型,扩散焊接,粉末冶金,热轧,热拔,产品质量检验技术及装备,生产自动化控制与软件,质量监控技术,无损检测技术及仪器等。
法国JEC复合材料
新加坡JEC复合材料展
美国JEC复合材料展
俄罗斯复合材料展
巴西复合材料展
土耳其复合材料展
中国复合材料展
印度复合材料展
韩国复合材料展
日本复合材料展
英国复合材料工程展
德国杜塞尔多夫欧洲复合材料展
意大利国际复合材料展
波兰国际复合材料展
泰国国际复合材料展
D. 请问航天一院703所(航天材料及工艺研究所)的待遇以及复合材料机加工工艺的发展前景怎么样
在医院的庭院,在丰台区南苑附近的特定位置的空间