玻璃纖維增強材料在生產上存在的問題
采用傳統的切削方法加工纖維增強復合材料,還存在很多問題,普遍存在刀具磨損快、加工精度低、粉塵污染嚴重等問題。對以GFRP材料的加工特性進行了研究分析,主要表現在以下幾方面:
(1)刀具磨損快,壽命低。玻璃纖維材料含硅、鋁等元素,易形成二氧化硅和三氧化二鋁等高硬度、難切削的物質,由于摩擦(鉆頭、孔壁和切屑三者之間相互摩擦)的存在,這些物質不斷變碎,排屑比較困難,未排出的切屑在孔內變成研磨料,研磨刀具表面,致使刀具急劇磨損;切削加工時產生的切削熱隨刀具、切屑、空氣傳散出去的很少,致使切削區域溫度升高,而且大多集中在刃口部位,在這樣的條件下進行切削加工,刀具刃口更容易被磨鈍。
(2) 加工質量差,刀具的幾何參數、刀具材料、切削工藝參數、操作方式、冷卻方式等都會影響纖維增強復合材料的加工精度。除孔尺寸誤差、圓度誤差、位置誤差等幾 何缺陷外,孔壁周圍經常出現材料抽絲、毛邊、分層、撕裂、裂紋等加工缺陷,尤其是在孔的進口和出口處,由于沒有外層材料的約束,纖維增強復合材料的外側(頂面層和底面層)材料剛度弱,抵抗變形能力差,在切削力和切削熱的共同作用下,很容易發生由于變形和退讓形成的孔口撕裂及分層現象;孔徑收縮也很嚴重,甚至會卡住、咬死鉆頭,使得刀具無法退出己加工孔,破壞了孔的加工表面,深孔鉆削時尤為嚴重:這些特有缺陷是GFRI鉆孔技術研究的重點。
(3) 粉塵污染嚴重,玻璃纖維增強復合材料切削形成的粉塵是以一種不均勻、無規則運動狀態而存在的,具有一定的附著能力,無論是在機床上、工件表面上、操作者身 上,還是除塵裝置中,都可以看見一層附著物,對皮膚有一定的刺激性,有刺癢的感覺。吸入大量粉塵還對呼吸系統造成損害,嚴重時可能會得矽肺,讓人喪失勞動 能力。因此,在復合材料進行加工過程中一定要采取有效的除塵防護措施,避免粉塵污染環境和操作間的空氣。










































