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摘要：本文首先針對纖維增強復合材料的特點進行論述，并在此基礎上，討論了不同類型的纖維增強復合材料的機械加工技術，并提出了在機械加工工程中需要關注的一些細節問題。希望通過此次經驗交流，本文能夠為相關行業的技術人員帶來一定有價值的幫助，同時也期望本篇文章可以發揮出拋磚引玉的作用。

關鍵詞：纖維增強復合材料;加工技術;性能;注意問題

伴隨著科學技術的發展，我國對復合材料的使用量呈現逐年增長的態勢，在這些復合材料當中，纖維增強復合材料便是較為常見的一種復合材料，它擁有抗磨損能力強、密度較低等諸多優點，因此在我國，纖維增強復合材料正在被廣泛運用。但是需要關注的是，這些材料在機械化生產加工的過程中，有著很高的技術含量，因此如何針對機械化加工過程當中的細節進行處理，是該行業相關從業人員必須要思考的一個重要問題。這個問題的解決質量也會關系到纖維復合增強材料在我國今后的推廣和普及效果。

一、纖維復合增強材料的特征分析

簡單地說，纖維增強復合材料擁有質量輕、強度大的特征，而上述兩個特征正是中國材料行業未來重要的指導方向，所以針對增強復合材料的研究有著極為深遠的意義。拿我國最為常用的增強復合材料芳綸纖維材料進行分析，其拉伸強度可以達到2701兆帕，拉伸模量可以達到84.4/GPa、延伸率達到了3.2%，密度僅為1.44克每立方厘米。在針對增強復合材料進行機械加工的過程當中，一旦沒有進行正確的操作，常常就會出現余熱較大、材料在開展切割的過程當中溫度過大、切割作業的過程中對刀具產生極大損耗和材料在進行切割過程當中發生分層現象等諸多問題。因此增強復合材料的機械加工對于操作技術和鎖使用的機械設備上都有著很高的要求，在開展增強復合材料切割的過程當中，溫度不能夠太高，因為纖維增強復合材料與基體材料在受熱之后，所發生的膨脹幅度是存在差異的。在材料加工的過程中，若溫度太高，就會在材料制作和切割的過程出產生大量的預熱，導致纖維增強復合材料出現分層現象。出現這種現象之后，材料自身的強度和性能都會嚴重下降。

二、不同類型纖維增強復合材料機械加工中的技術要點

1.玻璃纖維增強復合材料的機械加工技術要點。實驗研究表明，玻璃纖維增強復合材料在使用的過程中能夠顯示出較好的抗高溫性和腐蝕耐受性，盡管玻璃纖維增強復合材料的硬度較大，并且容易發生脆裂現象，但是它卻擁有極佳的透明度，所以在中國地區，玻璃纖維增強復合材料有著較廣的運用。在針對這一材料進行機械加工的過程中，需要注意下列技術要點。在對玻璃纖維增強復合材料進行切削的過程當中，技術人員必須要使用金剛石材質的刀具或者氮化硼刀具，因為采用這些材料的刀具之后，不但能夠顯著提升玻璃纖維增強復合材料切割效率，而且還能夠對材料的整體切割質量做出有效的保障。反觀在對玻璃纖維增強復合材料的機械生產當中，如果使用高速鋼刀刀具進行切割，不僅切割質量無法得到有效的保障，同時還會對刀具產生極為嚴重的磨損現象，在增加生產企業的成本投入的同時，產品質量還無法得到有效的保障。

2.熱塑性樹脂基復合材料的機械加工技術要點。所謂熱塑性樹脂基復合材料即為把熱塑性樹脂作為基體纖維的纖維增強復合材料。在針對該種材料進行機械加工的過程當中，對于溫度有著很高的要求，在我國對這種材料進行機械加工的過程當中，往往會使用到冷卻劑來降低加工過程中的環境溫度。因為該種材料在機械加工的過程中，若出現溫度較高的狀況，其硬度便會大幅度降低，嚴重時可能還會出現材料被燒焦的情況。而在針對該材料進行切割作業的過程當中，必須要在切割道具上預留足夠的排屑槽。同時需要選擇使用高速刀具來完成熱塑性樹脂基復合材料的切割作業，而且所選擇的道具需要較為鋒利，目前國內在針對該材料進行機械加工的過程當中，使用刀具材料最為常見的是碳化鎢道具與金剛石道具。伴隨著中國科學技術的不斷進步，還有部分特殊材質的刀具也在針對熱塑性樹脂基復合材料進行切割作業當中進行使用。在開展切割作業的過程當中，技術人員需要將車刀磨出對應的傾斜角，這樣可以顯著提升對熱塑性樹脂基復合材料的切割效果。若需要針對熱塑性樹脂基復合材料進行鉆孔作業，麻花鉆頭往往是最佳的選擇，因為麻花鉆頭不容易使其產生分層現象。

3.金屬基復合材料的機械加工技術要點。金屬基復合材料就是使用金屬或者金屬合金作為載體，再在這種材料當中摻入纖維材料由此而構成的一種復合材料。同其他類型的纖維增強復合材料進行對比，金屬基復合材料擁有極強的抗切割能力，并且該材料還擁有很強的抗疲勞能力，同時還是電和熱的良導體。除此之外金屬基復合材料材料對于環境所造成的污染相對較低，所以在中國，該種纖維增強復合材料正在被廣泛開發和運用。針對這一材料的機械加工，對于刀具來講，要求是很高的，當下針對金屬基復合材料的切削作業，最常使用的是金剛石刀具，并且根據金屬或者合金材料的不同，對于該材料進行切割作業的速度和在進行切割過程中的溫度也有著不一樣的要求。

三、纖維增強復合材料在進行機械加工的過程中需要關注的問題

綜合上文內容，不難發現，在進行纖維增強復合材料機械加工的過程當中，由于材料種類的不同，其加工方式存在有很大的差異性。因此在對于此類材料進行機械加工的過程中，相關技術人員一定要注重對加工技術的不斷改良，轉變自身一次加工完成的固有觀念，使用多次加工的辦法來對加工技術進行優化調整，這樣方能讓纖維增強復合材料的機械加工質量得到大幅度提升。另外，技術人員需要逐漸提升針對纖維增強復合材料的切割速度，因為針對這一類型材料的機械加工質量，往往同切割速度之間存在著極為密切的關聯性，隨著切割速度的提升，能夠顯著減低在切割作業過程當中材料的供給量，由此降低在機械加工過程當中對切割力的使用，讓纖維增強復合材料的表面質量得到明顯的提升。若在進行切割作業的過程當中，對速度進行合理的控制，還能夠明顯降低在切割作業當中，材料出現分層現象的可能性，提升加工效率。最后，刀具的質量是決定纖維增強復合材料機械加工質量的關鍵，在原來的機械加工過程當中，常常會發生因為刀具質量不合格而使得機械加工質量受到影響的狀況，高速運轉的鋼制鉆頭在玻璃纖維增強復合材料的機械加工過程當中往往只可以鉆4-5個孔，這在很大程度上增加了材料的加工成本，并降低的加工效率。但是在進行技術改革之后，采用硬度更高的合金鉆頭能夠鉆取更多的鉆孔（平均數量超過100個）。一些先進發達國家所研制的鉆石材質鉆頭，不但能對鉆孔的整體質量進行保障，并且在鉆孔的使用壽命上，也得到了巨大的提升。

四、結語

纖維增強復合材料因為其優越的特性，在我國各行各業當中，都得到了較為廣泛的使用，但是這些性能材料進行推廣普及的過程中，技術難度較高的機械加工成為了阻礙這些材料在我國使用的重要問題。基于此種現狀，本文提出了一些較為常見的纖維增強復合材料的加工技術和刀具選擇技術重點，希望能夠為我國纖維增強復合材料的推廣和普及做出自己應有的貢獻。

作者:王帥強 單位:西京學院萬鈞書院

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