復合材料激光機械加工幾何精度和表面粗糙度測量儀
復合材料的增強纖維重量
分數僅為1%時仍是不可侵蝕的。目前的趨勢是,在減少增強纖維比
例的情況下,必須提高工作電壓。
用電火花燒蝕加工纖維增強塑料的關聯性較小,其應用僅限于幾何
形狀復雜的凹陷或微米范圍內的孔徑結構。僅適用于加工碳纖維增強塑
料。然而,需要精確確定材料的加工參數,才能通過電火花燒蝕獲得較
好的加工結果。其中特別關鍵的是高電流下的熱應力,它會使表面幾乎
被填平,從而降低較大加工速度。與其他燒蝕方法相比,電火花燒蝕的
加工速度明顯低于激光燒蝕所能夠達到的加工速度。
由于纖維增強塑料是由異質材料組成的,其分離加工面臨著特殊的
挑戰。為了獲得良好的加工效果,必須為復合材料在優化加工工藝之間
找到一個折中方案。僅對幾何精度和表面粗糙度進行評估,并不足以作
為良好加工效果的評定標準。還應當將加工過程所造成的材料損傷也考
慮在內,因為加工過程中所出現的機械和熱應力會明顯影響到部件以后
的使用,從而可能導致負荷超出材料負荷極限。使用一定幾何形狀的切
削刃進行切肖I]加工時,可以應用適當的工藝策略和刀具的幾何形狀來
實現切削加工。
一般情況下,應當始終注意工藝力在增強纖維上的方向及其對復合
材料的分離過程所產生的后果。對于平面部件,垂直作用于工件表面的
分力是關鍵,因為它們首先必須被基體材料吸收。工件平面內的力和分
離過程的類型隨著切斷纖維的角度而改變,從而達到所需的工藝力以及
可實現的加工質量。
原則上可以使用諸如激光束或電火花放電等燒蝕方法進行加工(至
少對于碳纖維增強塑料)。諸如現代激光系統的高切割性能,或通過激
光或電火花燒蝕成型生產復雜幾何形狀的能力等特殊工藝優點,也能夠
體現在纖維增強塑料的加工當中,但在大多數情況下,機械加工或水射
流切割仍是經濟上和質量上較好的解決方案。