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如何切割运用于汽车行业的碳纤维材料?
发布者:admin  点击:292

  随着全球经济和制造业的高速发展,人口的剧增,全球环境污染日趋严重,能源危机越来越明显。为此,我国推出了节能减排,保护环境的理念。那么作为燃油耗能大,污染多的汽车行业来讲,应该如何去响应这一理念呢?

 

  节能减排可以说是汽车行业今后发展的重点。为了减少污染,保护环境,汽车行业积极寻找应对措施,而新能源电动汽车的研发就发挥了极大的作用。那么节能减排呢?有研究表明,汽车整车重量降低10%,燃油效率可以提高6%-8%,而汽车整车质量减少100kg,油耗就可降低0.5 L /100 km等,所以汽车的轻量化可以说是解决问题的关键所在。

 

 

  汽车的轻量化,是指在保证汽车的安全性能和强度的前提下,尽可能地降低汽车的整体质量,从而提高汽车的动力性,达到降耗减排的目的。汽车轻量化有结构优化设计、轻量化新材料、轻量化成型制造工艺三种方法,其中新材料和新工艺的效果较为显著,目前应用较多的汽车轻量化材料有镁合金、铝合金、先进高强度钢和碳纤维,其中碳纤维因具有低密度、高比强、高比模、耐疲劳性能好、耐腐蚀性能好、可设计性强和减震等优势,是轻量化的最佳选择,既能降低质量及油耗,还能让汽车更轻便灵巧。碳纤维目前广泛应用在汽车的车身、内外饰件、汽车底盘和轮彀上等。

 

 

  可以使汽车轻量化的碳纤维材料找到了,如何切割使用它又是一大难题?碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维高强度的新型复合材料。目前主要切割方式有高速铣削以及水射流切割两种。铣削加工工艺虽然可靠,但是在铣削过程中会因为刀具的磨损从而造成切割表面质量不高的问题。而使用激光切割时,当切割区域纤维体积含量较高时,在激光束进口和出口区域存在环氧树脂分层的现象;当切割区域纤维体积含量较低时,在两层纤维之间的环氧树脂层会出现裂纹,而这些裂纹会明显降低碳纤维材料的抗疲劳强度,对于结构件来说这是不可接受的。而超高压水切割机采用冷态切割工艺,不产生热变形或热效应;切口光滑、无熔渣,无需二次加工;无需更换刀具和加工成本低等多项优点,所以用水切割来切割碳纤维材料,刚好解决了传统切割所产生的问题。

 

  下图所示澳大利亚客户于2019年购买大发体育app的大型水切割机,用于多种材料的加工,其中包括了碳纤维等复合材料。

 


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