一文了解汽车碳纤维复合材料数控加工难点及刀具选择

汽车轻量化是汽车工业的核心技术和重要发展方向。碳纤维复合材料不仅能满足轻量化的需求，而且在车辆安全方面也具有一定的优势。目前，碳纤维复合材料已成为继铝合金、镁合金、工程塑料和玻璃纤维复合材料之后汽车工业领域较受欢迎、较具发展潜力的轻质材料。

汽车碳纤维复合材料零件

1.汽车碳纤维复合材料制动片

碳纤维复合材料由于其环保、耐磨的特点，应用于制动片，由于成本高，主要用于高档汽车、专业赛车，碳纤维复合材料制动盘广泛应用于竞争汽车，如F1赛车上。它能够在50m在距离内，汽车的速度从300开始km/h降低到50km/h，此时，制动盘的温度将上升到900℃以上，制动盘会因吸收大量热能而变红，碳纤维复合制动盘可承受25000℃高温，制动稳定性极佳。

2.汽车碳纤维复合车身，底盘

碳纤维增强聚合物基复合材料具有足够的强度和刚度，适用于制造车身、底盘等主要结构件的较轻材料。根据挪恩复合材料为国内知名汽车制造商定制的汽车碳纤维复合材料零件的反馈，使用汽车碳纤维复合材料零件后，整体重量降低约45%-65%，相当于钢结构重量的1/3-1/6.

3.汽车碳纤维复合轮毂

德国WHEELSANDMORE推出的“Megalight—Forged—Series轮毂系列采用两片式设计。外环由碳纤维复合材料制成。内轮是轻质合金。与不锈钢螺钉相比，相同尺寸的轮毂可以轻约45%。这也是因为成本高。目前，它主要用于顶级汽车。

4.汽车碳纤维复合电池箱

随着环保汽车的发展，以氢为燃料的燃料电池汽车采用碳纤维复合材料制造电池箱已被市场所接受，可实现压力容器的轻量化。

碳纤维复合材料加工性能

碳纤维复合材料主要以树脂为作为复合材料的基础，树脂硬度和强度不是特别高，不难加工，但碳纤维复合材料加工过程中，过热温度会使树脂软化甚至烧焦，对整个碳纤维复合材料产品造成难以修复的损坏。碳纤维附和材料具有很高的拉伸强度和硬度，但在收到剪切应力时容易切断，给加工带来一些问题。

碳纤维复合材料加工难点

在加工复杂精密的碳纤维产品时，为了避免油污对零件的影响，经常采用干切割。这些零件形状复杂，纤维铺装多变，整体强度和硬度高，加工时温度很高，容易软化烧焦零件，造成工件报废；碳纤维复合材料在高温下切割加工，加工工具损失严重。由于碳纤维产品的精度要求往往很高，在加工碳纤维复合材料产品时，选择红色耐磨、耐热、不粘的加工工具(如CDW302刀具）。

碳纤维复合材料cnc选择加工工具

碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度，目前的应用范围越来越广，但由于材料本身的优越性能难以加工，目前碳纤维产品主要使用CNC打孔、切割、镂空等数控加工方法。

CNC碳纤维复合材料刀具的加工较佳选择CDW302金刚石刀或CVD金刚石刀具，因为这种刀具耐磨性能好，加工出来的切口光滑，质量上佳。普通合金刀具在加工中会出现严重的损耗，而且容易烧坏产品。

碳纤维复合材料的数控加工工艺一般有：车削、铣削、钻削、磨削等。在相同条件下，碳纤维复合材料的切削力远大于金属材料。为了保证碳纤维复合材料表面的加工质量，不仅要选择合适的工具，还要选择合理的切削量；铣削也是碳纤维复合材料的主要加工工艺。一般来说，碳纤维复合材料板边缘加工时，应先铣削边缘，防止分层；碳纤维产品也有大量的钻孔。钻碳纤维复合材料时，主要避免孔口毛刺，选用高硬度、高耐磨的刀具材料，如CDW302钻头。

延伸：

华菱超硬，作为我国超硬刀具定位的先驱，依托国家超硬材料重点实验室和河南科技大学，拥有超硬刀具研发中心，专注于脆硬材料和难切材料加工立方氮化硼刀具和高品位金刚石研究方向，在汽车磨削、超高硬度重载切割、高速加工、难加工材料切割等细分领域具有独特的优势。同时，根据河南超硬材料研究所的先天资源，3C工业、航空航天、核能领域不断创新CBN/PCD用户覆盖中国大陆、台湾、德国、意大利、美国、韩国、日本等国家和地区。

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