塑料機械加工礦物材料表面粗糙度分析圖像顯微鏡
磨削
磨削在加工纖維增強塑料的過程中只起著次要的作用。相對于使用
一定幾何形狀的切削刃進行切削加工,磨削方法明顯具有更高的切削速
度和更低的進給量,這些都反映在薄得多的切削屑厚度上。這導致工件
材料必須承受更高的熱負荷,特別是在進行纖維增強塑料機械加工時,
這些熱負荷必須通過適當的冷卻策略加以平衡,因為塑料往往是熱的不
良導體,并可能會在作用區內形成熱量積聚,從而造成工件的熱損傷。
在加工極少含有纖維的熱塑性材料時更是如此,因為軟性材料會快速進
人刀具的切削空間。
然而,由于磨削加工可使加工表面達到較低的表面粗糙度,因此復
合材料的加工常使用磨削加工。除了常規的砂輪之外,所使用的刀具通
常還有經燒結或電鍍的磨針。不論是單軸鉆孔還是磨削都可像圓銑一樣
使用沿螺旋狀進給軌跡的工藝策略。
水射流切割
高壓水射流切割在復合材料、材料結合物或蜂窩芯、泡沫芯結構等
輕量化材料的處理方面具有較大優勢。這種加工方法不會導致刀具直接
磨損,且可以在穩定的工藝參數下提供長期一致的品質。此外,它還是
一個冷加工過程.這特別適用于防止產生熱損傷的溫度敏感工件材料。
加工過程中不會產生粉塵,并且所出現的工藝力比機械加工的工藝力明
顯降低,從而可以很好地加工那些形狀穩定性差的材料。在加工強度較
高的材料時或切削深度較大時,可以在水射流中添加一些切割磨料(例
如,石榴石、橄欖石、剛玉等礦物材料)來提高切割功率。如今,其工
作壓力范圍可達400 MPa,其發展趨勢是壓力達到600 MPa.
高壓水射流切割的缺點是:水噴流偏轉,尤其是在較厚材料上,一
些塑料具有液體吸收性,且通常具有較高的設備成本和維護成本,這些
成本還會因為額外的磨料介質而有所增加。因此,應當盡可能晚地進行
混合,通常首先在磨料頭中進行混合。承受應力較大的部件是聚焦噴嘴
,其需要使用諸如藍寶石、紅寶石或金剛石等高耐磨材料來制造。