复合材料加工

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水切割由于是非接触式冷加工工艺,加工中没有分层现象,材料也不会出现焦化和热裂。超高压水切割速度快,实现瞬间切断,且加砂切割中的细砂还有磨削的功效,使切面更平滑、光洁、尺寸精确。因此,水切割技术是复合材料切割的最佳选择。


复合材料是由人造纤维(玻璃或碳等)和基体(塑料、陶瓷或金属)组成的材料,常见的有玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料、超高分子量聚乙烯纤维复合材料、热固性树脂基复合材料等。复合材料有硬基体复合,如以钛和普通钢等金属、陶瓷和塑料、玻璃纤维、碳纤维等常见;也有软基体复合,如塑料和人造纤维等。

复合材料具有非均匀性、各向异性的层复合结构,因此对复合材料的切割是加工中的棘手问题。由于复合层中的材料热熔点不一致,明显不宜用热切割的加工法。而传统的加工方法一般采用机械切割,即用砂轮片和锯片进行切割,该方法容易产生两种缺陷:一是切口损伤,即切口边缘附近产生出切口分层、撕裂、毛刺、拉丝等现象;二是层间分层,即复合材料层与层间发生的分离,使构件内部组织变松,降低构件强度和其他性能。激光虽可以用于切割部分复合材料,但激光切割会使热影响区纤维与基体脱粘,材料出现焦化和热裂现象,切口宽度不均,切割端面会形成碳化层,损伤复合材料,使材料局部破坏而造成性能降低。

超高压水切割是解决上述问题的理想工艺。水切割由于是非接触式冷加工工艺,加工中没有分层现象,材料也不会出现焦化和热裂。超高压水切割速度快,实现瞬间切断,且加砂切割中的细砂还有磨削的功效,使切面更平滑、光洁、尺寸精确。因此,水切割技术是复合材料切割的最佳选择。



(复合材料加工行业水切割应用图示)


防弹复合材料碳纤维材料


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