塑料机械加工矿物材料表面粗糙度分析图像显微镜
磨削
磨削在加工纤维增强塑料的过程中只起着次要的作用。相对于使用
一定几何形状的切削刃进行切削加工,磨削方法明显具有更高的切削速
度和更低的进给量,这些都反映在薄得多的切削屑厚度上。这导致工件
材料必须承受更高的热负荷,特别是在进行纤维增强塑料机械加工时,
这些热负荷必须通过适当的冷却策略加以平衡,因为塑料往往是热的不
良导体,并可能会在作用区内形成热量积聚,从而造成工件的热损伤。
在加工极少含有纤维的热塑性材料时更是如此,因为软性材料会快速进
人刀具的切削空间。
然而,由于磨削加工可使加工表面达到较低的表面粗糙度,因此复
合材料的加工常使用磨削加工。除了常规的砂轮之外,所使用的刀具通
常还有经烧结或电镀的磨针。不论是单轴钻孔还是磨削都可像圆铣一样
使用沿螺旋状进给轨迹的工艺策略。
水射流切割
高压水射流切割在复合材料、材料结合物或蜂窝芯、泡沫芯结构等
轻量化材料的处理方面具有较大优势。这种加工方法不会导致刀具直接
磨损,且可以在稳定的工艺参数下提供长期一致的品质。此外,它还是
一个冷加工过程.这特别适用于防止产生热损伤的温度敏感工件材料。
加工过程中不会产生粉尘,并且所出现的工艺力比机械加工的工艺力明
显降低,从而可以很好地加工那些形状稳定性差的材料。在加工强度较
高的材料时或切削深度较大时,可以在水射流中添加一些切割磨料(例
如,石榴石、橄榄石、刚玉等矿物材料)来提高切割功率。如今,其工
作压力范围可达400 MPa,其发展趋势是压力达到600 MPa.
高压水射流切割的缺点是:水喷流偏转,尤其是在较厚材料上,一
些塑料具有液体吸收性,且通常具有较高的设备成本和维护成本,这些
成本还会因为额外的磨料介质而有所增加。因此,应当尽可能晚地进行
混合,通常首先在磨料头中进行混合。承受应力较大的部件是聚焦喷嘴
,其需要使用诸如蓝宝石、红宝石或金刚石等高耐磨材料来制造。