碳纤维板是碳纤维复合材料的主要应用形式之一，碳纤维板材加工使用的原材料是碳纤维预浸料，根据预浸料中碳纤维丝束大小分为1k、3k、6k、12k等，根据板材表面纹路可分为平纹、斜纹，根据表面处理效果可分为亮光、哑光，具体的加工过程包括对预浸料的剪裁、铺层、固化、切割及后加工等程序。本文就针对碳纤维预浸料固化成型的碳纤维板的加工及应用做一简单说明。

　　1.预浸料的剪裁：

　　要根据板材的长度和宽度对预浸料进行剪裁，并根据板材的厚度确定预浸料的厚度。常规的碳纤维板厚度有：0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm等，江苏博实在碳纤维板生产方面拥有丰厚的经验，可按照客户需求定制不同厚度的碳纤维板材。板材的厚度越大，需要层叠的预浸料层数越多，对于非常规尺寸的板材，在预浸料剪裁之前必须进行合理地设计，通过设计的优化，最大化地利用预浸料，减少边余量的产生，降低生产成本。

　　2.预浸料的铺层：

　　纤维铺设方向要根据载荷的主方向设定，在点应力状态，角度为0°的铺层对应正应力，角度为±45°的铺层对应剪应力，角度为90°的铺层是用来保证在复合材料制件的径向上有足够的正压力，若复合材料板材承受的载荷以拉压载荷为主，那么铺层方向应该选择拉压载荷的方向；若复合材料制件承受的载荷以剪切载荷为主，那么铺层之中要以45°和-45°成对铺设为主；若复合材料制件所承受的载荷情况复杂，同时包括多种载荷，那么铺层设计时以0°、±45°、90°多方向混合铺设。

　　铺层顺序的不同不仅影响基体裂纹的起始载荷、扩展速率、断裂韧性，也将对基体裂纹的饱和和裂纹密度产生显著的影响。例如，对正交层板而言，在相同的外加载荷作用下断裂韧性与裂纹扩展速率存在对应关系。但是，对于不同铺层顺序的优劣，不能一概而论，应根据不同的使用要求，充分发挥复合材料性能的可设计性优势。

　　3、预浸料的固化：

　　预浸料经过剪裁和有序铺叠后，就要进入烘烤固化环节。预浸料被放置于预定温度的模具中加压加热后，热压模具闭合，层合材料在热压下逐渐固化并达到一定的固化度，模具打开，在牵引装置牵引下，离开热压模具，完成固化。

　　在整个固化过程中，应根据板材的性能需求，分阶段调整固化的时间和温度，不同的温度以及受热时间都会对碳纤维板材的材料性能产生影响，在实际生产过程中，在满足制件后固化阶段保持尺寸稳定的前提下，应尽量缩短热压阶段的时间。

　　4、碳纤维板的后加工：

　　碳纤维板在固化成型后，为了精度要求或装配需要，还要进行切削、钻孔等后加工。在切削工艺参数、切割深度等相同条件下，选择不同材料、尺寸、形状的刀具和钻头，效果上有很大差异，与此同时，刀具和钻头的力度、方向、时间和温度等因素也会影响到加工的结果。

　　在进行钻孔的时候，尽量选择带金刚石涂层的锋利刀具和整体硬质合金的钻头，刀具和钻头本身的耐磨性决定了加工的质量和工具的使用寿命。如果刀具和钻头不够锋利或者使用不当，不仅会加速磨损，提高产品的加工成本，更会造成板材损伤，影响板材的形状、尺寸以及板材上孔、槽等加工部位尺寸的稳定性，严重时会造成材料出现层状撕裂，甚至是块状崩落，导致整块板材的报废。

　　在对碳纤维板材进行钻孔时，转速越快效果越好。钻头的选择上，PCD8面刃钻头独特的钻尖设计较适合碳纤维板材，能更好地穿透碳纤维板材，降低分层的风险性。

　　在对较厚的碳纤维板进行切割时，建议采用左、右螺旋刃设计的双刃压迫式铣刀，这种锋利的切削刃同时具有上切和下切的螺旋梢，切削时平衡刀具上下轴向力，确保将切削力合力指向材料的内侧，以获得稳定的切削条件，可抑制材料分层现象的产生。“菠萝刃”镂铣刀的上切、下切菱型刃设计也能有效切断碳纤维板材，其较深的排屑槽在切削加工过程中能够通过切屑的排出带走大量的切削热，避免损伤碳纤维板材的性能。