目前大部分碳(C)纤维复合材料(Material)的制造都采用铺层方法,从制造方法和过程(guò chéng)来看,公司(Company)认为碳纤维预浸料的分割下料非常重要,在批量生产(Produce)、成型复杂结构制品时尤其突出。在此之前我们曾在一本中介绍过超声振动加工碳纤维的方法。接下来要介绍的是超声分割碳纤维预浸料的工艺。
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碳(C)纤维预浸料的分割方法主要有机械刀具切割、激光(LASER)切割、水喷射切割和超声切割方法。
碳纤维复合材料主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的比强度。
碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料,通过不同的加工方法,加工成为能够满足使用要求的材料制品。公司(Company)认为相比于其他方法,超声切割方法利用超声换能器,将电能转化为振动频率(frequency)为20kHz的机械振动能,施加于切割刀上,是在传统的机械切割方法的基础上,迭(dié)加超声振动,利用超声所引起的附加机械作用切断(割开;截断)碳纤维材料(Material),因此碳纤维预浸料即可采用超声进行切割。 从公司的七年来的加工经验(experience)来看,采用超声切割碳纤维预浸料可以使得碳纤维预浸料切边更加干净、更加整齐、对碳纤维的损伤程度小,而且没有任何感染。 在超声切割过程(guò chéng)中,随着切割功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)的增加,切割压力需求下降(descend),为了保证切割质量,对切割压力仍有一定的要求,同时大大拓宽(broaden)了切割速度范围(fàn wéi),提高了切割效率(efficiency),碳纤维预浸料的含胶量过低,切边容易出现毛刺,切割质量下降,经过公司的实验(experiment)证明(zhèng míng),对于碳纤维预浸料的切割与下料,超声切割技术是一种可获得高质量、高效(指效能高的)率的加工方法。
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