碳纤维增强复合材料是高端装备减重增效的理想用材,碳纤维零部件的应用对当下的工业发展具有非比寻常的战略意义。下文主要介绍碳纤维零部件制造过程中的两个关键技术:一是一体化成型技术,二是低损伤加工技术。
1.一体化成型技术:
从降低产品成本角度上说,通过一体化成型技术,碳纤维零部件产品可以实现批量稳定生产,大幅度提高生产效率;从提升产品性能角度上说,一体化成型工艺能直接减少胶接工序,避免胶接过程中产生翘曲变形等常见问题。
碳纤维零部件的一体化成型技术,可以减少零部件的装配数量,易于安装且便于后续拆卸维修,满足客户对设备装配的便捷性需求。例如江苏博实为某研究院生产的一款碳纤维机械臂,不仅需要机械性能要达到一定标准,更要满足轻量化要求。
为此,江苏博实选择了一体化成型技术,并在材料选择、仿真分析、模具开发、CNC工装等全套制造流程上进行逐一优化,最终采用预埋和胶接相结合的方式,使零部件的装配更安全可靠。该技术同样可以用于其他领域,如汽车零部件、无人机零部件等等,通过该技术实现成品制造的高效量产。
2.低损伤加工技术:
碳纤维复合材料是典型的难加工材料,因为材料本身的原因,在加工过程中对刀具造成的磨损会比较大,刀具的平均更换率高,而且由于工艺水平的限制,在加工过程中极易产生毛刺、撕裂、分层等加工损伤,如果损伤程度过高就会直接影响到碳纤维复合材料零部件的性能表现。因此,碳纤维零部件的加工技术水平对这种高性能材料的推广应用也有一定的制约作用。
江苏博实在碳纤维领域深耕多年,摸索出大量的碳纤维复合材料加工经验,从碳纤维复合材料的材料特点和加工损伤产生机制出发,通过精确选择专业的制孔、铣削等系列加工工具和具有抑制损伤的加工方法使碳纤维复合材料零部件的加工损伤由厘米量级减至毫米量级以内,实现了更为理想的加工效果。
以上都是江苏博实由实战经验积累改进的技术方案,不仅能使刀具寿命得到延长,降低了加工成本,提高碳纤维零部件的实际应用价值,并且能够保证碳纤维的性能价值,有力推进碳纤维复合材料在多个领域的广泛应用。