碳纖維板鉆孔導(dǎo)致分層的原因分析

碳纖維板的加工技術(shù)規(guī)范較高，對(duì)操作人員的技術(shù)水平有著嚴(yán)格的要求。對(duì)于需要在碳纖維板材上進(jìn)行鉆孔的需求，廠家需要根據(jù)板材的厚度、尺寸等進(jìn)行考量，決定是否可以鉆孔。在鉆孔過(guò)程中，還會(huì)面臨分層的風(fēng)向，我們來(lái)簡(jiǎn)要分析一下分層的原因。

碳纖維板鉆孔導(dǎo)致分層的原因分析

我們來(lái)模擬一下鉆孔的過(guò)程，當(dāng)主切削刃靠近碳纖維板，先將纖維剝開(kāi)，再進(jìn)行切斷。這個(gè)切斷的過(guò)程必須一氣呵成，如果無(wú)法全部切斷，就是出現(xiàn)碳纖維板表面開(kāi)裂并延伸至周圍，在鉆孔的周圍出現(xiàn)大面積開(kāi)裂，中間的碳纖維就會(huì)面臨分層的問(wèn)題。

碳纖維板是通過(guò)碳纖維預(yù)浸帶不斷鋪層，再通過(guò)高溫固化而成型的。從微觀角度出來(lái)，當(dāng)鉆頭鉆入時(shí)，鉆削軸向力施加在碳纖維板表面時(shí)，碳纖維板沿著厚度方向受到一定的推力，從而碳纖維中每層預(yù)浸帶都會(huì)產(chǎn)生層間應(yīng)力。應(yīng)力過(guò)大，超過(guò)可承受范圍，那分層的情況就隨著出現(xiàn)。總結(jié)來(lái)說(shuō)，就是碳纖維板材軸向力越大，層間拉伸應(yīng)力就越大，分層的可能性越大。

另外我們還發(fā)現(xiàn)一個(gè)情況，鉆頭進(jìn)入碳纖維板后，分層的情況并不是一下子出現(xiàn)，而是經(jīng)常在即將穿透的時(shí)候才會(huì)發(fā)生。這是因?yàn)樵阢@入后，碳纖維板的厚度也隨著降低，鉆孔處強(qiáng)度在逐漸下降，越是往后的預(yù)浸料，承受的軸向力也就越大，出現(xiàn)開(kāi)裂分層的幾率也就越大。

碳纖維板鉆孔還存在那些難點(diǎn)？

除卻碳纖維板的開(kāi)裂分層，給碳纖維板鉆孔還有其他的一起問(wèn)題，它們往往是同時(shí)存在的，多點(diǎn)爆發(fā)，導(dǎo)致了碳纖維板材開(kāi)孔的難度提升。

1、鉆頭磨損較快：碳纖維板強(qiáng)度較大，硬度也不低，因此鉆頭需要選擇硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石等。開(kāi)孔需要鉆頭具備一定的轉(zhuǎn)速，如6000r/min，這就比較費(fèi)鉆頭了。使用硬質(zhì)合金鉆頭則可以鉆制50-70個(gè)孔，而帶有金剛石鍍層，即PCD鍍層的音質(zhì)合金鉆頭可以鉆100-120個(gè)孔。

2、材料易燒傷：這個(gè)問(wèn)題往往是鉆頭或道具鋒利度下降后出現(xiàn)的，原理可以參考鉆木取火。摩擦力增大，鉆孔時(shí)間邊長(zhǎng)，局部產(chǎn)生高溫，造成材料燒傷和鉆頭損壞。

3、粉塵及時(shí)清理：與打磨類似，鉆孔也會(huì)出現(xiàn)較多的碳纖維粉末，對(duì)于操作人員來(lái)說(shuō)具有一定的危害，同時(shí)對(duì)于也會(huì)影響鉆孔的成功率，所以在鉆孔過(guò)程中，需要使用冷卻液將粉塵沖走。

碳纖維板鉆孔的幾個(gè)難點(diǎn)我們已經(jīng)總結(jié)完畢，對(duì)于分層的問(wèn)題也做了較為詳細(xì)客觀的分析。對(duì)于碳纖維這樣的新型材料，秉承客觀真實(shí)的探求態(tài)度，是對(duì)自己，也是對(duì)行業(yè)負(fù)責(zé)。
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