Hægt er að bora varmaplast koltrefja lagskipt með ofurhröðum fóðrunaraðferðum í framtíðinni.
Aerospace og bílaframleiðsla eru tvær atvinnugreinar sem endurspegla best iðnaðargetu og heilleika aðfangakeðjunnar á nútíma iðnaðarsviðum, sem felur í sér ótal tækni og efni. Koltrefjar og samsett efni eru um þessar mundir mjög vinsæl ný gerð efna í iðnaðarframleiðslu, sem öðlast hagstæða notkun vegna framúrskarandi vélrænna eiginleika þeirra. Í hagnýtri notkun þjóna koltrefjar sem styrkingarefni sem hægt er að sameina með mismunandi fylkisefnum, sem gerir það kleift að vinna úr þeim í ýmis snið iðnaðaríhluta, sem sum hver er hægt að nota í geimferða- og bílaframleiðslugeiranum.
Eins og er eru almennar hitastillandi koltrefjar, sem og hagstæðari hitaþjálu koltrefjarnar í framtíðinni, talin vera afkastamikil samsett efni sem erfitt er að fara fram úr. Hins vegar, að vinna úr þessum koltrefjasamsetningum í fullunnar vörur, veldur ákveðnum áskorunum, sem krefst samhæfingar á ýmsum búnaði og vélum. Grunnaðgerðir eins og borun, skurður og holur eru nauðsynlegar. Samt ætti ekki að vanmeta þessi grunnvinnsluþrep, þar sem vinnsluaðgerðirnar eru einnig mikilvægar tengdar frammistöðu koltrefjavara. Þessi grein vísar til alþjóðlegra fræðirita til að kynna öfgahraða borunaraðferðina og bera hana saman við tvær aðrar vinnsluaðferðir: úthljóðs titring og slípandi vatnsstraumsskurð.
Þrjár borunaraðferðir fyrir varmaplast koltrefja (CF/PA6) lagskipt
1. Öfgahraðborun (UFFD): Skurðhiti og núningshiti getur leitt til bráðnunar á hitaþjálu fylkinu, sem hefur áhrif á skilvirkni og árangur borunar. Til að rannsaka raunveruleg áhrif öfgahraðrar borunaraðferðarinnar er hitaþjálu koltrefjalagskiptið fest og fóðurhraði 3000, 5000 og 7000 mm/mín eru valdir með því að nota þriggja þátta aflmæli til mælinga.
2. Úthljóð titringsborun (UVD): Píazoelectric kristal oscillator er settur upp á búnaðinum til að veita stöðuga tíðni 70 kHz, sem gerir kleift að fylgjast með raunverulegum áhrifum úthljóðs titrings þegar borað er í hitaþjálu koltrefja lagskipt.
3.Abrasive Water Jet Drilling (AWJ): Vinnsla með slípiefni með vatni er nú almenn aðferð til að klippa hitastillandi koltrefjavörur. Vatnsþotaferillinn er hannaður í hringlaga formi og ákveðinn vatnsþrýstingur er beitt til að bora í hitaþjálu koltrefjalagskiptina, með raunverulegum áhrifum sem sjást.
Sýning á raunverulegum áhrifum ofurhraðrar borunar
1. Samanburður á borunaráhrifum: Þegar borið er saman fóðurhraða upp á 3000 mm/mín og lágan hraða upp á 50 mm/mín, nær sá fyrrnefndi að ljúka skurði hraðar, dregur aðeins út lítið magn af spónum og skilur ekki eftir burr nálægt boruðu holunni. Aftur á móti sýnir hið síðarnefnda verulega aflögun þegar borbitinn kemst í gegnum framhliðina, með meira magni af spónaleifum og kórónulíkum burrum í kringum gatið. Hámarksþrýstingurinn við 3000 mm/mín. er sexfalt meiri en 50 mm/mín., nær næstum 22N, en borunartíminn er aðeins 1/60 af því síðarnefnda, sem eykur verulega borun skilvirkni og bætir gæði borunar.
2.Delamination og Burr Situation: Athuganir með 3D mælismásjá leiða í ljós að delamination og burrs eiga sér stað í tengslum við borunarstefnu, þar sem 20 μm þjónar sem skillína. Þegar straumhraðinn er 3000 mm/mín. sést engin aflögun óháð snúningshraðanum. Hins vegar, þegar fóðrunarhraði fer yfir 3000 mm/mín og snældahraði fer yfir 20.000 mín⁻¹, eykst rúmmál delamination með aukningu á straumhraða. Þetta er rakið til meiri þrýstings sem myndast við hærri fóðurhraða.
Þar að auki, eftir því sem snúningshraði eykst, minnkar rúmmál burra sem birtast. Í gegnum margar tilraunir kom í ljós að við hraða 3000 mm/mín. og snældahraða upp á 20.000 mín⁻¹ er engin aflögun vandamál, en heldur einnig minna burrrúmmáli. Á heildina litið skilar þetta sér í betri borunarafköstum.
3. Samanburður við hinar tvær borunaraðferðirnar: Til að bera betur saman boráhrifin voru skoðaðar smásjármyndir af hverri borunaraðferð í tilrauninni. Í ofurhraða borun (UFFD) er hvert lag af koltrefjum greinilega sýnilegt á holuveggnum, en í ultrasonic titringsborun (UVD) og slípivatnsborun (AWJ) eru holuveggirnir þaktir bræddu fylki. , sem leiðir til óskýrara yfirborðs. Þegar smásjármyndirnar eru stækkaðar sýna AWJ holuveggirnir verulega útbreiðslu nælontrefja, en brúnir holanna frá UFFD sýna betri gæði. Byggt á samanburði á gæðum holuyfirborðs, lögunarnákvæmni og vinnslutíma, reynist ofurhraðfóðurborun (UFFD) vænlegri borunaraðferð fyrir hitaþjálu koltrefjalagskipt.
Að bora göt í hitaþjálu koltrefjaplötur er grundvallar vinnsluaðferð, sem gerir stöðugar tengingar við aðra iðnaðarhluta og eykur viðskiptalegt gildi þeirra. Eins og er, er útbreidd notkun hitaþjálu koltrefja samsettra efna enn á frumstigi og undirbúningur einstefnu hitaþjálu koltrefja samsettra efna hefur í för með sér verulegar áskoranir, sem takmarkar notkun þessara efna frá upphafi. Sem eitt af fáum fyrirtækjum í Kína sem er fær um að framleiða sjálfstætt samfellda koltrefja hitaþjálu samsettu einstefnubönd, telur Zhishang New Materials að þróun hitaþjálu koltrefja verði að byrja frá grunnstigi og tækniframfarir eru aðalskilyrði til að leysa núverandi vandamál.
