纖維復(fù)合材料在許多領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，是一種具有環(huán)保效用的復(fù)合材料，但是其在使用過程中也存在一些缺陷和問題，本文就對此加以分析與探討。

　　《材料導(dǎo)報網(wǎng)絡(luò)版》是綜述性材料科技刊物，中國科技論文源統(tǒng)計期刊，CNKI期刊全文數(shù)據(jù)庫收錄期刊。反映材料科技發(fā)展動態(tài)和國家宏觀政策，跟蹤材料世界發(fā)展前沿和方向，評述材料研究進(jìn)展，及新材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程;探討傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)改造中的問題;跟蹤WTO對中國材料產(chǎn)業(yè)的影響;展示國家相關(guān)材料計劃實(shí)施及研究開發(fā)新成果，促進(jìn)高新技術(shù)材料的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化，為我國材料科技起引導(dǎo)作用。

　　隨著國家對于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視，纖維復(fù)合材料這一環(huán)保概念受到了各行各業(yè)的廣泛歡迎，包括化工、機(jī)電、船舶以及航空行業(yè)。使用纖維復(fù)合材料不僅可以降低商家加工的成本，還可以為當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來積極的影響，但在實(shí)際的施工應(yīng)用中，纖維復(fù)合材料在切斷加工以及外圓表面加工處理和鉆孔方面存在操作問題，限制了纖維復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用，為解決其中存在的缺陷，本文分析了復(fù)合纖維材料存在的缺陷以及產(chǎn)生缺陷的原因，并提出解決方案，提高了復(fù)合纖維材料的利用率以及加工質(zhì)量，為復(fù)合纖維材料的廣泛應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　1纖維復(fù)合材料存在切斷缺陷的原因以及改進(jìn)的措施

　　纖維復(fù)合材料在使用的過程中存在著高強(qiáng)度、耐高溫腐蝕的特點(diǎn)，在化工、機(jī)電以及船舶航空之中有著廣泛的應(yīng)用，但是在進(jìn)行纖維復(fù)合材料加工的時候，諸多加工環(huán)節(jié)具有較大的難度，尤其是纏繞成型工藝加工，常常會出現(xiàn)加工切斷的問題，此時，若纏繞制品出現(xiàn)內(nèi)壁拉絲的問題，會導(dǎo)致在進(jìn)行快切斷制品的時候出現(xiàn)最內(nèi)層纖維存在剝落的情況，嚴(yán)重時甚至?xí)�生成若干纖維沿著纏繞角方向出現(xiàn)內(nèi)壁拉絲。出現(xiàn)該問題的主要原因是切削加工刀具的時候?qū)�局部材料造成了較大的壓力，切削的壓力大于復(fù)合材料每層之間的粘貼強(qiáng)度，對纖維層間之間的黏貼能力造成損害，形成了纖維層之間的剝離問題。為了解決該問題，切段時對分層纖維之間的分層現(xiàn)象需要重點(diǎn)處理，必要的時候可以采用漲環(huán)撐實(shí)內(nèi)壁的方式，有效地處理纖維分層的問題。提高漲環(huán)對復(fù)合纖維內(nèi)部的切斷部位的外觀形成有積極影響，但是會造成纖維易斷，為了避免該現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)在纖維復(fù)合材料加工的時候沿著纏繞角方向進(jìn)行內(nèi)壁拉絲;并在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)加工的過程中，為了提高纖維層各層之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档蛷?fù)合材料的轉(zhuǎn)速。另外，還可以使用角向磨光機(jī)來改裝加工機(jī)械，使加工件與角向磨光機(jī)的轉(zhuǎn)速相互磨合，利用角向磨光機(jī)的反方向來切斷纖維層，確保復(fù)合纖維的切口整齊、平整。

　　2纖維復(fù)合材料在外圓件加工過程中存在的缺陷及其原因

　　纖維復(fù)合材料在制作成纖維纏繞成型的制品之后，容易出現(xiàn)機(jī)械加工的問題，為了避免這些問題對復(fù)合纖維材料造成質(zhì)量問題，在容易出現(xiàn)問題的外圓加工環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)注意加工縱向?qū)樱�改善制品表面的粗糙程度。在進(jìn)行復(fù)合纖維材料加工，尤其是加工環(huán)向?qū)拥臅r候，容易對環(huán)向?qū)永w維造成外力剝離，使得纖維復(fù)合材料的外觀出現(xiàn)凹陷問題。為了避免這一問題，應(yīng)當(dāng)在纖維復(fù)合材料加工機(jī)械磨刀的時候，考慮加工刀刃的刃線，最佳的刃線形狀為圓弧型，這樣不僅可以減少刀具的磨損，還可以使加工后的復(fù)合纖維材料具有很光滑的外觀。

　　3纖維復(fù)合材料加工在鉆孔過程中存在的缺陷問題及其原因

　　在進(jìn)行復(fù)合纖維材料加工的時候，纏繞制品的鉆孔容易出現(xiàn)分層以及毛邊的問題。這些加工制品在制作的時候，鉆孔的周圍出現(xiàn)纖維白毛，即加工對內(nèi)部造成了損害，不僅纖維出現(xiàn)發(fā)白的現(xiàn)象，且鉆孔的內(nèi)壁也十分粗糙。在處理鉆孔內(nèi)壁出現(xiàn)纖維白毛的情況時，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)觀察纖維出現(xiàn)白毛現(xiàn)象的原因，如果是纖維復(fù)合材料的內(nèi)部出現(xiàn)乳膠層被破壞的現(xiàn)象，說明進(jìn)行機(jī)械加工的時候鉆孔鉆頭的前角角度比較大，超過了正常值(120°)，給鉆孔內(nèi)壁造成了較大的壓力，使得復(fù)合纖維材料在經(jīng)過鉆孔機(jī)進(jìn)口的時候受到了較大的壓力，導(dǎo)致纖維與基體呈現(xiàn)剝離現(xiàn)象。而一旦纖維復(fù)合材料的出口材料處呈現(xiàn)剝離現(xiàn)象，就會引起復(fù)合纖維材料孔周邊光滑度不足以及毛邊現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，這時需要調(diào)整加工機(jī)械的鉆頭前角刀刃線，使得復(fù)合纖維材料纖維絲角度與之形成垂直切割的關(guān)系，并采用鋒利的鉆頭進(jìn)行加工操作。可以在鉆頭的出口處使用密度板或高密度板進(jìn)行頂緊操作，確保復(fù)合纖維材料不會出現(xiàn)分層的問題，有效提高鉆孔加工中的操作效率，提高鉆孔加工的質(zhì)量。

　　4優(yōu)化纖維復(fù)合材料高效加工的對策

　　(1)在纖維復(fù)合材料鉆孔的時候采用以磨代鉆的方式。由于纖維復(fù)合材料對于加工技術(shù)有很高的要求，并且纖維復(fù)合材料具有材料強(qiáng)度大、發(fā)熱嚴(yán)重的缺點(diǎn)，因此在進(jìn)行鉆孔操作的時候可以使用電鍍超硬磨料鉆磨刀具，這一類型的刀具可以以磨代鉆，確保每一個刀具內(nèi)的磨粒都有規(guī)律的運(yùn)動軌跡，運(yùn)動軌跡最佳的形狀是螺旋線。在確定使用何種刀具的時候，刀具端面上的磨粒要以主切為主要操作，并且磨粒多是由負(fù)前角組成的，該類型的刀具以超大的負(fù)前角以及較高的速度切入復(fù)合材料內(nèi)部，使得刀具內(nèi)的磨粒與復(fù)合纖維進(jìn)行充分的摩擦以及擠壓，對復(fù)合纖維和基體的形狀產(chǎn)生良好的影響，使纖維復(fù)合材料的形變阻力不會加大，所制作出的鉆孔的毛刺數(shù)量很少，鉆孔的形狀也非常的完整，促進(jìn)纖維復(fù)合材料的加工質(zhì)量水平不斷地提高。

　　(2)使用新型的PCD刀具處理纖維復(fù)合材料進(jìn)行加工處理。纖維復(fù)合材料在進(jìn)行加工的時候常常會使用鈦合金復(fù)合構(gòu)件，這兩類材料之間存在較大的性能差異，無法順利地完成加工操作，為了解決該問題，可使用聚晶金剛石材料實(shí)現(xiàn)高溫下的復(fù)合材料加工。PCD刀具不僅可以耐高溫，還具有很高的耐腐蝕性及導(dǎo)熱性，滿足纖維復(fù)合材料的加工需求并適應(yīng)機(jī)械設(shè)備的材料特性。在高溫的環(huán)境下，PCD刀具能夠?qū)⑽⒚准壍慕饎偸�顆粒與Co金屬以及Ni金屬粉末均勻地混合在一起，將碳化鎢基礎(chǔ)材料燒制成為全新的刀胚材料，滿足碳纖維復(fù)合材料的加工質(zhì)量要求，并適合鈦合金鉆機(jī)的應(yīng)用特征。

　　(3)使用紅外檢測的方式優(yōu)化纖維復(fù)合材料的制品檢測。纖維復(fù)合材料在加工的時候很容易產(chǎn)生脫黏缺陷的問題，造成集中現(xiàn)象，對纖維復(fù)合材料的使用產(chǎn)生很大的影響。為了提高纖維復(fù)合材料的使用強(qiáng)度，可以采用紅外檢測技術(shù)對加工完成的纖維復(fù)合材料進(jìn)行質(zhì)量狀況檢測。脈沖紅外熱波檢測技術(shù)即利用高能脈沖熱源，對纖維復(fù)合材料加工之后的纏繞進(jìn)行缺陷分析。在已知纖維復(fù)合材料的熱屬性系數(shù)之后，可以通過測量纖維復(fù)合材料成品的表面溫度來確定材料的溫度場變化以及變化的時間，以計算纖維復(fù)合材料制成品存在的缺陷深度。當(dāng)纖維復(fù)合材料的熱屬性系數(shù)不確定的時候，可以使用脈沖紅外熱成像技術(shù)對纖維復(fù)合材料的內(nèi)部進(jìn)行缺陷檢測，借助平板材料的脈沖熱源進(jìn)行缺陷深度計算。

　　5結(jié)語

　　對纖維復(fù)合材料中纏繞制品的機(jī)械加工工藝存在的問題進(jìn)行原因分析，并針對常出現(xiàn)的基礎(chǔ)纖維復(fù)合材料加工問題提出新興技術(shù)解決措施，包括加工纖維復(fù)合材料過程中鉆孔技術(shù)的改良、刀具的優(yōu)化以及利用脈沖紅外檢測技術(shù)進(jìn)行加工后的缺陷檢測，優(yōu)化了纖維復(fù)合材料的加工工藝，大大提高纖維復(fù)合材料的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

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