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碳纤维增强复合材料(CFRP)新型三维激光切割加工方案

碳纤维复合材料是由碳纤维作为增强体,树脂作为基体固化成形的先进复合材料,其具有比强度高、比模量高、设计先进性、抗疲劳特性良好及抗震性能好等优良的性能特点,在航空航天、汽车等领域作为轻量化材料被大量应用,近年来也应用于笔电、手机等消费电子产品中。


图  CFRP切割样品,三菱电机


CFRP加工首要问题在于:顽固又敏感。由于CFRP材料硬度高、韧性强,且碳纤维和树!脂基体性能的差异,采用传统的机械加工方式出现材料分层、纤维破碎以及加工后性能变差等问题。因此CFRP材料的激光加工已成为目前研究热点。


在这两天举办的深圳机械展上,三菱电机展出了新型碳纤维增强复合材料(CFRP)切割用三维激光加工机VC系列,通过二氧化碳激光领域经年累积的研发技术,突破CFRP加工的传统工艺。


一、三菱电机的CFRP切割三维激光加工机的特点:

1、自制激光器

集成CO2加工技术经验,实现CFRP切割加工。

2、自制CFRP专用加工头

  • 自带仿形功能,实现成型CFRP材料的加工;
  • 单次扫描加工,提高生产效率;
  • 旋转式喷嘴可在加工中冷却,避免热影响。

3、三菱的CAM Magic软件TL-II

针对三菱设备开发的CAD/CAM软件,实现软件和设备的高匹配度,提高作业效率。


二、三菱电机的CFRP切割三维激光的优点:

1、搭载三菱独有的短脉冲高峰值CO2激光发振器,可实现CFRP高品质高效率加工;

2、三维加工机+单次扫射加工头,实现3D成形品的激光加工;

3、可实现在机械加工很难实现的高精度,高品位的小孔加工;

4、相较于其他加工方式,热影响小,碳化和剥离少。



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