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如何切割運(yùn)用于汽車行業(yè)的碳纖維材料?
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  隨著全球經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)的高速發(fā)展,人口的劇增,全球環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,能源危機(jī)越來越明顯。為此,我國推出了節(jié)能減排,保護(hù)環(huán)境的理念。那么作為燃油耗能大,污染多的汽車行業(yè)來講,應(yīng)該如何去響應(yīng)這一理念呢?

 

  節(jié)能減排可以說是汽車行業(yè)今后發(fā)展的重點(diǎn)。為了減少污染,保護(hù)環(huán)境,汽車行業(yè)積極尋找應(yīng)對(duì)措施,而新能源電動(dòng)汽車的研發(fā)就發(fā)揮了極大的作用。那么節(jié)能減排呢?有研究表明,汽車整車重量降低10%,燃油效率可以提高6%-8%,而汽車整車質(zhì)量減少100kg,油耗就可降低0.5 L /100 km等,所以汽車的輕量化可以說是解決問題的關(guān)鍵所在。

 

 

  汽車的輕量化,是指在汽車的安全性能和強(qiáng)度的前提下,盡可能地降低汽車的整體質(zhì)量,從而提高汽車的動(dòng)力性,達(dá)到降耗減排的目的。汽車輕量化有結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、輕量化新材料、輕量化成型制造工藝三種方法,其中新材料和新工藝的效果較為顯著,目前應(yīng)用較多的汽車輕量化材料有鎂合金、鋁合金、高強(qiáng)度鋼和碳纖維,其中碳纖維因具有低密度、高比強(qiáng)、高比模、耐疲勞性能好、耐腐蝕性能好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)和減震等優(yōu)勢(shì),是輕量化的佳選擇,既能降低質(zhì)量及油耗,還能讓汽車更輕便靈巧。碳纖維目前廣泛應(yīng)用在汽車的車身、內(nèi)外飾件、汽車底盤和輪彀上等。

 

 

  可以使汽車輕量化的碳纖維材料找到了,如何切割使用它又是一大難題?碳纖維是由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維高強(qiáng)度的新型復(fù)合材料。目前主要切割方式有高速銑削以及水射流切割兩種。銑削加工工藝雖然可靠,但是在銑削過程中會(huì)因?yàn)榈毒叩哪p從而造成切割表面質(zhì)量不高的問題。而使用激光切割時(shí),當(dāng)切割區(qū)域纖維體積含量較高時(shí),在激光束進(jìn)口和出口區(qū)域存在環(huán)氧樹脂分層的現(xiàn)象;當(dāng)切割區(qū)域纖維體積含量較低時(shí),在兩層纖維之間的環(huán)氧樹脂層會(huì)出現(xiàn)裂紋,而這些裂紋會(huì)明顯降低碳纖維材料的抗疲勞強(qiáng)度,對(duì)于結(jié)構(gòu)件來說這是不可接受的。而超高壓水切割機(jī)采用冷態(tài)切割工藝,不產(chǎn)生熱變形或熱效應(yīng);切口光滑、無熔渣,無需二次加工;無需更換刀具和加工成本低等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),所以用水切割來切割碳纖維材料,剛好解決了傳統(tǒng)切割所產(chǎn)生的問題。

 

  下圖所示澳大利亞客戶于2019年購買我們的大型水切割機(jī),用于多種材料的加工,其中包括了碳纖維等復(fù)合材料。

 

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