她，被稱(chēng)為貴族材料

價(jià)格不菲，一寸千金

她，是飆車(chē)黨的利器，材料界的“黑馬”

她就是碳纖維

大家看到的就是碳纖維的生產(chǎn)線(xiàn)

我國(guó)完全自主研發(fā)百?lài)嵓?jí)T1000碳纖維生產(chǎn)線(xiàn)

纖細(xì)如絲的碳纖維

是如何制造出來(lái)的呢

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1、裁切

預(yù)浸料（Prepreg）從零下18度的冷庫(kù)中取出，經(jīng)過(guò)醒料，第一步在自動(dòng)裁切機(jī)按下料圖進(jìn)行精準(zhǔn)裁切。

2、鋪貼

第二步在鋪貼工裝上進(jìn)行預(yù)浸料鋪貼，根據(jù)設(shè)計(jì)要求鋪貼不同層數(shù)，所有過(guò)程都在激光定位下進(jìn)行的。

3、成型

通過(guò)自動(dòng)化搬運(yùn)機(jī)器人，將預(yù)成型料送至模壓機(jī)上進(jìn)行模壓成型（PCM），華特目前能做到5-10分鐘成型，擁有800-1000噸壓機(jī)，可成型各類(lèi)大型工件。

4、切割

成型后工件送至切割機(jī)器人工作站，進(jìn)行第四步切割及去毛刺，確保工件尺寸精度，該過(guò)程亦可在CNC上操作。

5、清洗

第五步在清洗工位進(jìn)行干冰清洗，去除脫模劑，便于后道涂膠工藝。

6、涂膠

第六步在涂膠機(jī)器人工位打結(jié)構(gòu)膠，涂膠位，打膠速度和出膠量都經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)調(diào)試。部分與金屬件連接件采用鉚接方式，在鉚接工位進(jìn)行。

7、裝配檢測(cè)

涂膠后完成內(nèi)外板裝配，待膠固化后進(jìn)行藍(lán)光檢測(cè)，確保關(guān)鍵孔位、點(diǎn)、線(xiàn)、面的尺寸精度。

碳纖維比較難加工

碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性?xún)纱筇卣?，碳纖維是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。

碳纖維 CFRP 的強(qiáng)度要明顯高于玻璃纖維 GFRP

就拿碳纖維和我們常見(jiàn)的鋼材來(lái)說(shuō)，對(duì)比一下這兩張圖，碳纖維的強(qiáng)度在 400 到 800 兆帕左右，而普通鋼材的強(qiáng)度為 200 到 500 兆帕。再來(lái)看韌性，碳纖維和鋼材基本類(lèi)似，沒(méi)有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強(qiáng)度，更輕的重量，所以說(shuō)碳纖維可以稱(chēng)為新材料之王。正因?yàn)檫@種優(yōu)點(diǎn)，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過(guò)程中，基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用，使其物理特性與金屬有較大區(qū)別，CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬，而強(qiáng)度大于絕大部分金屬。因?yàn)?CFRP 的不均勻性，在加工過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離；CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性，使其在加工過(guò)程中對(duì)設(shè)備的要求較高，因此生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量切削熱對(duì)設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

同時(shí)，其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，要求也越來(lái)越細(xì)膩，對(duì)材料適用性做出要求，對(duì)CFRP 的質(zhì)量要求也越來(lái)越苛刻，也致使加工成本上浮。

碳纖維板的加工

碳纖維板在固化成型后，為了精度要求或裝配需要，還要進(jìn)行切削、鉆孔等后加工。在切削工藝參數(shù)、切割深度等相同條件下，選擇不同材料、尺寸、形狀的刀具和鉆頭，效果上有很大差異，與此同時(shí)，刀具和鉆頭的力度、方向、時(shí)間和溫度等因素也會(huì)影響到加工的結(jié)果。

后加工過(guò)程中，盡量選擇帶金剛石涂層的鋒利刀具和整體硬質(zhì)合金的鉆頭，刀具和鉆頭本身的耐磨性決定了加工的質(zhì)量和工具的使用壽命。如果刀具和鉆頭不夠鋒利或者使用不當(dāng)，不僅會(huì)加速磨損，提高產(chǎn)品的加工成本，更會(huì)造成板材損傷，影響板材的形狀、尺寸以及板材上孔、槽等加工部位尺寸的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成材料出現(xiàn)層狀撕裂，甚至是塊狀崩落，導(dǎo)致整塊板材的報(bào)廢。

在對(duì)碳纖維板材進(jìn)行鉆孔時(shí)，轉(zhuǎn)速越快效果越好。鉆頭的選擇上，PCD8面刃鉆頭獨(dú)特的鉆尖設(shè)計(jì)較適合碳纖維板材，能更好地穿透碳纖維板材，降低分層的風(fēng)險(xiǎn)性。

對(duì)較厚的碳纖維板材進(jìn)行切割時(shí)，建議采用左、右螺旋刃設(shè)計(jì)的雙刃壓迫式銑刀，這種鋒利的切削刃同時(shí)具有上切和下切的螺旋梢，切削時(shí)平衡刀具上下軸向力，確保將切削力合力指向材料的內(nèi)側(cè)，以獲得穩(wěn)定的切削條件，可抑制材料分層現(xiàn)象的產(chǎn)生。“菠蘿刃”鏤銑刀的上切、下切菱型刃設(shè)計(jì)也能有效切斷碳纖維板材，其較深的排屑槽在切削加工過(guò)程中能夠通過(guò)切屑的排出帶走大量的切削熱，避免損傷碳纖維板材的性能。

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