碳纖維復合材料作為高端先進材料的一種，具有質硬、高強的特點，雖然性能優越，但是二次加工起來比較困難。在對碳纖維復合材質的產品進行打孔時，很容易出現空周邊撕裂、分層、外觀不平整的情況。大型的碳纖維制品需要協調結構特征確定孔位的零件，必須由鉗工手工鉆孔加工，但是在手工鉆孔時，加工狀態非常不穩定，存在許多的不確定因素和人為影響，造成手工鉆孔質量不穩定，制件的孔壁周圍材料缺陷比設備加工時嚴重，特別是孔出口撕裂更嚴重。大型碳纖維復合材料零件制造成本極高，通常孔的加工數量又較多，鉆孔時的任何質量問題都會形成產品的缺陷，直接影響到零件的裝配質量，嚴重時導致零件報廢，造成巨大損失。
 

　
（圖示：碳纖維鉆孔加工件）
 

　　碳纖維復合材料手工鉆孔技術難點分析：
 

　　由于碳纖維鋪層各角度產生各向異性，層間強度低，同時碳纖維復合材料硬度高、性能脆、強度高及導熱能力差，導致鉆孔時鉆頭磨損嚴重，產生的切削轉矩和切削熱大，零件材料在切削力的作用下易發生孔壁周圍材料分層、孔出口撕裂等現象。在鉆頭直徑、切削刃幾何參數一定的情況下，鉆頭鉆速和進給速度將是影響軸向力大小的主要因素，軸向力隨著轉速的增大而減小，隨著進給量的增加而增大，而且進給量的影響遠大于轉速的影響，所以進給量是控制軸向力的一個關鍵因素。孔出口撕裂多發生在孔出口的一側最表面層，在鉆孔加工中最常見的缺陷是由于鉆孔接近鉆出時，軸向力的下降速率小于材料強度的下降速率，造成切削材料未進入切削層即造成破壞，產生撕裂，所以在鉆孔接近鉆出時需要減小進給量，這樣使鉆削力小于缺陷產生的臨界切削力，減少孔出口撕裂現象，同時由于鉆刃鋒利度不夠，復合材料纖維不是被完全切斷就已鉆通，造成孔出口撕裂、毛邊。因此，碳纖維復合材料孔加工，特別是接近鉆通時，應選擇較小的進給量。
 

（圖示：碳纖維鉆孔加工件）
 

　　在碳纖維復合材料制件手工鉆孔時，手持風鉆、鉆頭加工狀態非常不穩定，鉆頭的中心位置、垂直度等會發生誤差和變化，操作者的工作經驗直接影響孔的加工質量，手工鉆孔過程中進給量不易控制，這是造成手工鉆孔質量不穩定的主要因素，特別是孔接近鉆出時由干被切削材料突然減少，瞬間材料本身的鉆削反力突然大幅度減少，造成進給量會突然加大，出現鉆頭沖擊性鉆透現象，導致孔出口撕裂更嚴重。
 

　　為解決碳纖維復合材料手工鉆孔加工中的難點，提高手工鉆孔加工的穩定性，控制手工鉆孔的進給量，需要通過必要的技術改進，改善碳纖維復合材料手工鉆孔加工質量。 無錫威盛新材料科技有限公司是一家以碳纖維為主的高性能纖維增強復合材料改性研發及軌道交通、汽車工業、 、機器人、醫療器械等先進裝備零部件開發制造的民營科技企業，技術力量雄厚，掌握多種工藝，能加工出高質量的碳纖維產品。推薦欄目：碳纖維加工件（圖）