隨著各行業(yè)對材料輕量化和卓越性能的追求,碳纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用越來越廣泛,當(dāng)然碳纖維復(fù)合材料的加工有很多種方法技術(shù),今天小編跟各位聊一聊碳纖維復(fù)合材料超聲振動加工技術(shù)。
超聲振動加工機理是建立在傳統(tǒng)加工過程中刀具和工件相對運動的基礎(chǔ)上的,然后在對兩者施加一定的超聲振動,從而生產(chǎn)出性能更優(yōu)越的復(fù)合型材料。該技術(shù)屬于對傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化和輔助,較傳統(tǒng)加工方式技術(shù)更加先進,成品工件表面質(zhì)量更加細膩,同時也降低裂紋產(chǎn)生的現(xiàn)象節(jié)省了加工成本。有效減低了CFRP增強復(fù)合材料的加工難度,超聲波的應(yīng)用徹底改善了材料去除機理,降低工具和工件相互的摩擦力,減少了工具加工時間增強了刀具作用力,提高了加工效率減少了刀具磨損,使工件加工的精度和質(zhì)量更先進。主要有超聲振動鉆孔加工、超聲振動磨削加工、超聲振動銑削加工,超聲振動切削加工。
(1)碳纖維復(fù)合材料超聲振動鉆孔加工
超聲振動鉆孔加工是一種非傳統(tǒng)的加工方法,在高效鉆削加工復(fù)合材料方面具有很大發(fā)展?jié)撃?,其主要?yōu)點包括減小切削力和力矩;提高加工表面質(zhì)量,減少毛刺;避免分層現(xiàn)象發(fā)生等。
有學(xué)者研究以金剛石磨粒旋轉(zhuǎn)超聲振動鉆孔加工 CFRP,旋轉(zhuǎn)超聲鉆孔加工對 CFRP的機理分析表明:CFRP 的材料去除機理更適用于脆性斷裂而不是塑性變形,建立切削力模型用于預(yù)測加工參數(shù)和加工環(huán)境對切削力影響的關(guān)系,并通過試驗驗證了該力學(xué)模型的準(zhǔn)確性。
(2)碳纖維復(fù)合材料超聲振動磨削加工
超聲振動磨削加工結(jié)合了金剛石磨削加工材料去除機理和具有超聲加工特點的復(fù)合式磨削加工技術(shù)。其優(yōu)點主要有:可產(chǎn)生切削力減小和切屑減薄的效果;改善工件表面精度和形狀精度;提高材料去除率,延長工具的壽命;提高脆性與延性域發(fā)生轉(zhuǎn)變的臨界切削深度,實現(xiàn)脆性材料的延性域加工。
本文主要介紹了碳纖維復(fù)合材料超聲振動加工技術(shù),超聲振動加工技術(shù)是碳纖維復(fù)合材料很重要的加工方式,當(dāng)然碳纖維復(fù)合材料的加工技術(shù)還有很多種,這些加工方式可以結(jié)合起來使用,以求達到更好的效果。