摘要：科学技术的不断发展，诞生了一批高性能的材料。这些材料被广泛的应用在工业、航天等重要的领域，实现了更加高效的用途。碳纤维复合材料就是诸多材料中的一种。因为其强度大，质量轻，被广泛的应用在一些高强度机床以及航天飞机等重要设备上。由于碳纤维复合材料的性能特殊，所以在加工碳纤维材料的过程中，需要转变加工的技术和手段，以消除其加工过程中可能存在的缺陷。
关键词：碳纤维；钻孔；缺陷
引言：
碳纤维复合材料是一种新型的人工材料，强度极高，质量轻，导热性能好，因此在航天、军事等重要领域有着重要的应用。我国目前在制造碳纤维复合材料的技术上处于领先地位。碳纤维因为其特殊的物理性能，在加工的时候需要进行特殊的处理。主流的材料合成采用多向铺层的叠层工艺方式制造成型。因为其材料性能的特殊性，在钻孔过程中，会出现一些质量缺陷，影响碳纤维复合材料最终的成品。本文通过对碳纤维复合材料钻孔加工缺陷进行分析，目的是为今后的碳纤维复合材料的钻孔加工提供一定的借鉴。滴水穿石的启示教学设计
一、碳纤维复合材料概述
医药市场营销论文碳纤维复合材料属于新兴的一种材料。属于人工合成的一种材料。因为其内部分子的排列顺序，使得碳纤维复合材料局别很多其他材料所不具备的特殊的物理性能。碳纤维复合材料表现最突出的就是其极高的强度，质量很轻，用很少的材料就能制造出强度很高的部件，且材料本身耐高温、不容易被腐蚀，有着极其稳定的物理化学性能。因此，在重要高精端的科学仪器、航天器材、军事领域、工业制造领域，都有着十分广泛的应用，被称为新世纪“材料之王”。
但是因为其特殊的性能，在加工过程中也存在一定的问题。特别在碳纤维复合材料打孔过程中，因为刀具选择不当以及材料自身的原因，导致其打孔处出现分层、裂痕、不光滑等缺陷，致使整个碳纤维复合材料的加工标准不符合预期。同时，碳纤维因为强度过大，对于刀具和开孔器械的磨损十分巨大，这对于碳纤维复合材料的深度加工产生了不利的影响。不利于碳纤维复合材料在更广泛的领域应用。
针对碳纤维复合材料的特性和加工特点，国内外在加工磨具、刀具以及加工的过程方面进行了充分的研究，以确保碳纤维复合材料钻孔加工的有效性，促进整个碳纤维复合材料的
有效推广。
我国科学家通过直角自由切削对单向 CFＲP 的钻削机理进了研究，建立了钻削力的理论模型。国外也在削切参数、刀具尺寸以及刀具材料上进行了广泛的研究，目的就是如何保证加工碳纤维复合材料的效率和质量，让碳纤维复合材料能够更加广泛的应用，能够适应更多的应用场景。
二、碳纤维复合材料钻孔加工主要缺陷类型及产生原因
碳纤维复合材料因为使用的途径不一样，达到的效果不同，所以在加工的过程中，需要根据实际的用途进行加工和削切。但是大多数都需要涉及到材料的开孔。在实际加工中，碳纤维复合材料钻孔加工主要存在的缺陷类型和产生原因有以下几个方面：
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（1）孔口尺寸不合格
根据不同的应用途径，碳纤维复合材料开孔的尺寸是预先确定好的。但是因为材料的性能，在切割开孔后因为受热材料膨胀等因素，孔口的尺寸与原有尺寸会存在误差，如果这个误差超过允许误差，那么就造成了加工的缺陷。产生这一缺陷的原因跟材料加工时温度
的把控以及切削力有一定的关系。
（2）孔口纤维撕裂
碳纤维复合材料强度很高。因此需要特殊的刀具才能对其钻孔。因为其强度高，对刀具的寿命会产生一定的影响。并且，在加工过程中很容易出现孔洞的周边出现纤维撕裂的现象，导致孔洞不够光滑，出现细微裂痕，可能对材料接下来的应用性能产生影响，特别是一些精密仪器。产生这一缺陷的原因可能是因为刀具锋利性不足，切割过程中无法迅速切削材料，导致纤维的撕裂。
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（3）孔口产生毛刺
碳纤维复合材料加工钻孔过程中另一个主要缺陷就是孔洞处产生毛刺。这样的缺陷也使得整个孔洞的不够光滑，可能导致后期安装位置不够合理，使得整个后期的设备安装受到影响。产生这一原因可能是因为削切参数的设定以及刀具选型没有选好，才出现孔口切割受力不均匀，而产生毛刺。
三、碳纤维复合材料钻孔加工缺陷处理
为了能够更好的加工碳纤维复合材料，让其在更加广泛的领域得到应用。深入分析碳纤维复合材料在实际钻孔中存在的缺陷以及产生的原因，预先对道具和钻孔机械进行升级改装，调整相关参数，以实现钻孔加工缺陷的控制。具体采取以下措施：
（1）设定合适的刀具切削力金花瓶1999
碳纤维复合材料在加工的过程中，因为用途不一样，对于钻孔的尺寸要求也不一样。有些高精尖的行业，对于钻孔的品质控制很高，钻孔尺寸的误差允许度低，如果不加以严格的过程控制，很容易造成开孔达不到应用的要求。为了能把控品质，需要在钻孔时，设置合适的刀具切削力。这个力的设定根据实际的要求来进行，通过计算，最终确定刀具切削力为多少，这样从钻孔前就能进行钻孔品质的把控，从而保证钻孔的尺寸符合加工要求。
（2）设置削切参数
削切参数是数字机床控制钻孔过程的主要指令。碳纤维复合材料在钻孔的过程中，需要精密的控制整个钻孔的程序。现代计算机技术的应用，让这种控制变得更加精密，国内外也经过了多年的反复试验和研究，确定了加工削切参数设置对于碳纤维复合材料钻孔质量
的影响。不同的要求，设置不同的参数，能够准确的把控钻孔的过程，使得形成的最终钻孔减少纤维撕裂、毛刺等缺陷的出现，让孔口更加光滑，复合预期的钻孔加工要求，提升碳纤维复合材料加工的技术水平。
（3）保证刀具的锋利
刀具是碳纤维复合材料加工的直接部件。整个开孔过程都是由刀具在碳纤维材料上进行切割。所以，刀具本身的硬度和各方面的指标，才是影响碳纤维复合材料开孔最终成果的最直接的影响因素。目前主流的削切刀具有螺旋刀、硬质合金刀等，这些刀具从材料到削切难易程度上，都经过了反复的实验。要想削切出合格的孔洞，要保证刀具的锋利程度。在碳纤维复合材料开孔加工前，要通过仪器测设刀具的锋利程度，以此来保证后续加工的质量，这样才能保证开孔的质量符合加工的预期。如果刀具不锋利，从实际的实验结果看，很容易造成以上所涉及到的开孔缺陷。
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（4）注重环境温度的控制
碳纤维材料加工的过程中，环境温度的控制也是一个重要因素。碳纤维复合材料的性能和
普通材料不同，其传热快，强度高，在钻孔的过程中，能产生几百度的高温，如果不能对温度加以控制，材料孔洞处的纤维很容易受到高温的影响而变形，最终导致整个孔洞的尺寸产生误差，影响整个碳纤维材料开孔加工的质量。因此，要采用更加有效的手段来对切割过程的环境温度加以控制，才能减少开孔缺陷，提升加工质量。
结束语：碳纤维复合材料在未来有着更加广泛的用途。因此，对于碳纤维材料的加工技术也提出了新的要求。在碳纤维材料的钻孔过程中，通过控制刀具的切削力、环境温度、削切参数，保证刀具的锋利性等方面着手，不断分析和总结其中与碳纤维加工质量的关系，以实现加工质量的不断提升，符合更加广泛的用途。未来，技术不断进步，相信在碳纤维复合材料钻孔质量缺陷的控制上一定能够做到更好，实现技术的突破，进而造福整个行业。
参考文献：
［1］ 刘雄亚. 复合材料新进展［M］. 北京：化学工业出版社，2007.
［2］ 杜善义. 先进复合材料与航空航天［J］. 复合材料学报，2007（2）：1-3.
［3］ 余黎明. 我国碳纤维行业现状和发展趋势分析［J］. 新材料产业，2011（6）：13-21.
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