碳纤维零部件是怎么加工出来的?
碳纤维复合材料可以应用在很多工业制造行业,企业需要的碳纤维零部件可以根据设计图纸进行定制化加工生产。一个符合使用要求的碳纤维零部件是怎么从无到有的呢?我们可以了解一下整个加工流程,并留意一下存在哪些困难。
碳纤维零部件加工过程介绍
首先碳纤维复合材料加工成工业零部件的前提是可操作性,企业需要将需求具体落实到设计图纸上,厂家和企业就图纸来沟通交流,确保该碳纤维零部件的尺寸需求、使用要求和性能要求。
碳纤维零部件中较为常用的是板材和管材,也可以制作成管轴和箱体,但更多的情况下没有固定的外形,比如弯折的碳纤维板、两端口径不同的碳纤维管、梯形的碳纤维箱体、多孔且多边的碳纤维异形件等等,想要加工出这些外形复杂的碳纤维零部件,需要从制作对应的模具开始。
模具有外部和内部之分,外形越是复杂的碳纤维零部件,模具的制作难度也就越高,模具可以采用浇筑的方式来制作,模具也需要经过打磨抛光处理,才能更贴合,在加工碳纤维零部件时的精度才会越高。
有了模具,再将碳纤维复合材料预浸料裁剪成合适的尺寸,铺层在模具中。这里需要注意预浸料铺层的角度,可按照0°、±45°、90°反复铺叠,同时保证单个方向上的铺层厚度不超过1mm。铺层好的碳纤维预浸料需要尽量的压实在模具上,消除层间间隙,这样才能在后续加热加压固化中,保持碳纤维零部件性能更稳定。
热固加工完成后,还需要进行脱模、水洗、打磨、喷漆等处理,将碳纤维零部件表面的瑕疵消除,最重要的是加工成最终想要的尺寸和精度,保证后续的正常使用。
碳纤维零部件加工有哪些难点?
碳纤维零部件加工过程中的确存在很多细节上的问题,如果没有处理好这些细节,碳纤维零部件可能会出现外形改变、性能丧失的问题。来看看有哪些难点是需要解决的吧。
1、模具制造:浇筑的模具外形越复杂,越难保证尺寸和精度的准确性,这是制作碳纤维零部件的基础,处理不好,后续的所有加工都是往错误的方向上使劲;
2、铺层:碳纤维预浸料的铺层说起来简单,但实际操作时难度可不小,尤其是外形复杂的碳纤维零部件,在拐角、旮旯等位置想要铺叠到位,需要花费一番功夫,这个步骤做不好,碳纤维零部件的性能将会受到较大的影响;
3、加工:脱模好的碳纤维零部件在表面处理时,会有粗加工和精加工2个阶段,其中打磨、喷漆和抛光时同样需要注意角落位置的处理,性能上可能影响不大,但加工后无法安装,那就比较难处理了。
目前使用较多的还是热固性碳纤维零部件,这种碳纤维制品如果加工上处理不到位,或者某个部位处理不当,最终的结局只能是弃之不用,想要回收处理难度也比较大。碳纤维零部件的加工对厂家的设备、技术和经验要求比较高,这也会当下碳纤维零部件价格偏高的重要原因。
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