您當前的位置: » 新聞中心 » 公司新聞 » 西脈科司|精密工具|PCD刀具對於...

西脈科司|精密工具|PCD刀具對於航空航太碳纖維複合材料(CFRP)的加工應用

替代进口,引领超硬


PCD刀具对于航空航天碳纤维复合材料(CFRP)的加工应用


航太航空近幾年的迅速發展已逐漸讓其成為我國的支柱產業之一。 無論是民用還是軍事領域,碳釺維複合材料(CFRP)的出現為飛機製造帶來了革命性的變化。 碳纖維複合材料的新型飛機比傳統飛機表面更平滑、均勻,高速飛行時遇到的空氣阻力大大减少,時速也會隨之得以提升。 最重要的是,碳釺維複合材料(CFRP)具有較高的比强度、比剛性,輕量化效果十分明顯,這種資料比鋼鐵資料輕50%,比鋁材輕30%,受到國內外飛機製造企業的廣泛關注。


航天航空行业


碳釺維是由含碳量較高,在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維,經熱穩定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝製成。 然後,以碳纖維或碳纖維織物為增强體,以碳或石墨化的樹脂作為基體進行複合。 複合以後的這種資料我們稱之為碳纖維複合材料(CFRP),其具有以下的特點:


1

高强度(强度是鋼鐵的5倍)

2

出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)

3

出色的抗熱衝擊性

4

低熱膨脹係數(變形量小)

5

熱容量小(節能)

6

比重小(鋼的1/5)

7

優秀的抗腐蝕與輻射效能


碳纤维复合材料(CFRP)


現時,碳纖維已被公認為替代鋁合金製造飛機的理想資料。 但是,碳纖維複合材料(CFRP)對於機加工來說比較難切削,主要是因為其高硬度、低層間剪切强度和低導熱性。 其加工難點在於切削時易產生的分層和損壞會對刀具的壽命產生較大的影響,所以解决碳纖維複合材料(CFRP)的切削問題必須要先解决刀具的使用壽命。

經過一系列機加工的實驗驗證發現,用聚晶金剛石刀具(PCD)進行切削,可以使碳纖維複合材料(CFRP)的表面質量大幅提升,能够推進以車代磨,提高生產效率,是較為理想的刀具。


案例


加工碳釺維複合材料(CFRP)機翼部位。 航空企業通常對加工的零件採取保密管道。 原方案為針對複合材料加工專用的硬質合金立銑刀,採用幹切加工的管道,零件表面粗糙度要求達到Ra1.2 μ m。


碳钎维复合材料(CFRP)机翼部位


威士採用PCD焊片的銑刀進行加工,相比於原方案,線速度提高了81%,每轉進給量提高了42%,加工工藝和切削餘量保持不變。 結果我司刀具壽命能够達到硬質合金刀的5倍,且加工效率也得到顯著提升,加工表面質量更優。


刀具品牌

威士

硬质合金铣刀

規格

φ10

φ10

VC(m/min)

471m/min

260m/min

f(mm/rev)

0.1 mm/rev

0.07 mm/rev

Ap(mm)

2~5mm

2~5mm


刀具實樣


PCD焊片铣刀
PCD焊片铣刀

備註:威士刀具是現有刀具壽命的5倍