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碳纤维材料属于~种难加工材料 ,硬度高、脆性大,分层是复合材料铺层之间脱胶而形成的一种破坏现象,切削参数不合理时会使层间受过
大而导致分层。在加工过程中,具的磨损也较为严重,耐用度低。
在加工过程中,会产生-定的残余应力,表面的尺寸精度和表面粗糙度不易达到要求。碳纤维属于-种各向异性材料 ,纤维铺层方向对制孔有
较大影响,特别是单向板制孔时,钻孔处的应力集中较大,易引起劈裂等缺陷。
”轻质化、长寿命、舸靠能、高隐身、高突防、低成本”是新一代*的发展目标,而碳纤维复合材料,凭借着自身轻质、高强、
可设计、、耐高温等优点,逐渐使用于*上,成为*的*结构的基本材料。
纵观国内外,*结构使用碳纤维复合材料大致可分为三个阶段:第-阶段,用于受力较小或非承力件,如舱门、口盖、整流罩以及襟副冀、方向舵等;第二阶段,用于垂尾、平尾等尾翼-级的次承力部件;第三阶段,用于机冀、机身等主承力结构。碳纤维复合材料的密度为1.7g/cm^3 ,强度1500MPa ,而传统的*制造材料钢、铝,它们的密度分别为2.7g/cm^3、7.85g/cm^3 ,强度分别为600MPa、265MPa.
碳纤维复合材料使用于*结构上已经历了半个世纪,并取得了巨大的成功,获得了宝贵的经验。但是从发展角度看,想要扩 大使用,还需解决-些列问题:
1、减重效率有待进一步提高。造成这个问题主要有三方面原因:设计合理性、材料稳定协调性以及检侧可靠性。
2、降低成本势在必行。*碳纤维复合材料结构成本主要来源于制造工艺、验证分析试验和增强纤维材料等三大方面。
3、加快造自动化程度与材料化需深化研究。尽管自动铺放技术近几年发展迅速,但是对*碳纤维复合材料结构制造工艺,无论是单个构件制造过程还是不同类的结构件,其自动化普适性均有待根本改进,以进一步提高生产效率与质量。
为了降低*自身重量,提高飞行速度和飞行时长,通常会选择钛合金来生产。随着新型材料研究的深入,碳纤维、玻璃纤维等复合材质的*也相继问世。其中,碳纤维*因为强度和刚性更高等特别,备受青睐。 碳纤维*的生产工艺一直都比较繁琐,大量的生产环节都需要人力的投入,因此就有人提出来,是否可以通过全自动的方式,完成对碳纤维*的生产,自此碳纤维*跟3D打印开始有了联系。
3D打印的基材可以铝合金、软木、聚碳酸酯、钢、玻璃纤维、碳纤维和钛合金,其中铝合金的使用频次较高,钛合金成本太高,碳纤维难度较大。 相信很多人了解过3D打印碳纤维*相关的资料,有通过3D打印环氧酯主体,搭配碳纤维蒙皮的方式,也有上面所说的真3D打印碳纤维*主体部件的方式,这些与传统的手工设计和制作碳纤维*的方式进行对比,可以发现精度和强度明显相差好几个档次。 传统手工碳纤维*通过铺层、热压成型、脱模、粗磨、喷漆、精磨、检测等多道程序加工而成,其中热压成型采用高温热压技术,让碳纤维预浸料之间更加密实,大幅度提升强度和韧性,让碳纤维*的使用寿命更长。对碳纤维有强度要求的企业,目前还是建议采用传统生产工艺的厂家。
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