So funktioniert die Carbonfaser-Glasfaser-Prepreg-Schneidemaschine

Faserverstärkte Verbundwerkstoffe

Faserverstärkte Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch die Eigenschaften der Verstärkungsfasern und des Matrixmaterials aus. Es ist zu beachten, dass das Fasermaterial auch einen direkten Einfluss auf die Festigkeit der Verbundwerkstoffe, ihre Dichte und die Temperaturbeständigkeit hat. Durch die Verstärkung von Fasern kann es in Kohlenstofffasern, Glasfasern und Aramidfasern eingeteilt werden. Je nach Form kann es sich um Trockenfasergewebe und Prepregs handeln. 

Unterschiedliche Verbundwerkstoffe weisen auch unterschiedliche Festigkeiten, Dichten, Kosten und Temperaturbeständigkeiten auf und bieten unterschiedliche Branchen unterschiedliche Anwendungen.

1. Luft- und Raumfahrt: Flugzeuge, Rumpfhüllen, Satellitenhalterungen, Fallschirme für Raumfahrzeuge, Sprengauskleidungen für Flugzeugtreibstofftanks, Raketentriebwerke usw.

2. Automobilbau: Batteriepacks, Fahrgestellrahmen, Türinnenverkleidungen, Armaturenbretter, Stoßstangen usw.

3. Sektor der erneuerbaren Energien: Rotorblätter von Windkraftanlagen sind die größte Anwendung für Glasfaser.

4. Sportausrüstung: Badmintonschläger, Tennisschlägerrahmen, Snowboards, Fahrradrahmen usw.

Das Schneiden von Verbundwerkstoffen ist ein komplexer Prozess, der Präzision, Effizienz und Qualität des Schnitts erfordert. Die beste Schneidlösung ist die SLCNC Prepregs-Schneidemaschine. Es kann die Kohlefaser, das Glasfaser-Aiamid-Fasergewebe und das Prepreg dieser Fasermaterialien schneiden. Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung zur Bedienung der Maschine.

Vorbereitungsarbeiten

1. Grafische Vorbereitungen

Der Die CNC-Verbundschneidemaschine arbeitet auf Basis von CAD-Zeichnungen. Zu schneidende Skizzen müssen vor dem Schneiden mit speziellen Designprogrammen angefertigt werden. Zu diesem Zweck stehen folgende Programme zur Verfügung: AutoCAD, Illustrator, CorelDRAW, Pro/E, Solidworks, Inkscape usw. Ordnen Sie Video und Text nebeneinander an. Nutzen Sie die intelligente Layoutfunktion der Gerätesoftware, um die Anordnung mehrerer Schnittmuster zu verbessern. Durch die logische Anordnung der Schnittmuster wird die Spindel-zu-Material-Auslastung verbessert. Beispielsweise verbessert die intelligente Schachtelungsmethode die Materialausbeute beim Schneiden unregelmäßig geformter Scheiben im Vergleich zur manuellen Schachtelung um 10 % auf 20 %. Legen Sie außerdem Schnittreihenfolgen auf der Grundlage von Innen-zu-Außen- und komplexen zu einfachen Schnittprinzipien fest, um die Leerlaufbewegung des Werkzeugs zu minimieren und Verformungen zu verhindern.

2. Materialvorbereitung

Bestätigen Sie, dass die Prepreg-, Kohlefaser- und Glasfasermaterialien bereit sind und die Spezifikationen innerhalb der Verarbeitungsgrenzen liegen. Arbeitsmaterialien aus unterschiedlichen Chargen können geringfügige Abweichungen in Eigenschaften wie Dicke und Härte aufweisen, was zu veränderten Schnittparametern führen würde. Stellen Sie sicher, dass das gerollte Material keine Falten und Verformungen aufweist. andernfalls muss Spezialausrüstung verwendet werden.

3. Überprüfung der Ausrüstung

Führen Sie zunächst eine gründliche Sichtprüfung der Prepreg-Schneidemaschine durch. Überprüfen Sie jede einzelne Komponente, um zu sehen, ob sie sich lockert oder beschädigt ist. Achten Sie besonders auf kritische Teile wie den Portalrahmen und den Klingenhalter und stellen Sie sicher, dass ihre Verbindungen fest sind. Lassen Sie mich ein Beispiel nennen: Wenn der Portalrahmen locker ist, könnte sich die Klinge beim Schneiden verschieben, was sicherlich die Präzision beeinträchtigen würde.

Überprüfen Sie als Nächstes das Schmiersystem des Geräts. Stellen Sie sicher, dass alle beweglichen Teile – beispielsweise Führungsschienen und Leitspindeln – ausreichend geschmiert sind. Dabei geht es nicht nur darum, den Verschleiß von Teilen zu reduzieren oder die Lebensdauer der Ausrüstung zu verlängern; Außerdem läuft der Schneidevorgang reibungslos und ohne Störungen ab.

Starten Sie dann das Gerät und führen Sie einen Leerlauftest durch. Beobachten Sie, wie sich der Klingenkopf bewegt – gleitet er reibungslos? Achten Sie auf Stottern oder seltsame Vibrationen. Überprüfen Sie gleichzeitig, ob die Staubabsauganlage ordnungsgemäß funktioniert. Beim Schneiden von Verbundwerkstoffen entsteht Staub und ein gutes Absaugsystem hält den Arbeitsbereich sauber. Außerdem verringert sich dadurch der Schaden, den Staub an der Ausrüstung anrichten kann. Überspringen Sie diesen Schritt also nicht.

4. Installation des Schneidwerkzeugs

Wählen Sie die richtigen Werkzeuge basierend auf der Beschaffenheit des Materials und seiner Dicke aus. Für Prepregs verwenden Sie normalerweise scharfe oszillierende Klingen aus Wolframstahl. Diese Klingen sind superhart und verschleißfest, sodass sie auch bei hochfrequenten Vibrationen präzise schneiden können – auch ohne die Harzmatrix zu überhitzen. Wenn Sie mit Trockenfasergeweben arbeiten, sind Kreismesser aus Wolframstahl die richtige Wahl.

Halten Sie sich bei der Installation der Werkzeuge strikt an das Gerätehandbuch – übertreiben Sie es nicht. Wischen Sie zunächst die Montageflächen des Fräserhalters und des Schafts ab, um sicherzustellen, dass kein Schmutz oder Ablagerungen zurückbleiben. Schieben Sie dann den Fräser genau richtig in die Halterung und ziehen Sie die Sicherungsmutter fest, um ihn fest zu fixieren. Das Letzte, was Sie wollen, ist, dass sich der Fräser bei hochfrequenten Vibrationen löst. Sobald es installiert ist, drehen Sie den Schneidkopf von Hand, um zu prüfen: Läuft er reibungslos? Gibt es Exzentrizität? Erst wenn das geklärt ist, ist die Installation abgeschlossen.

Maschineneinstellungen

1. Einstellung der Vibrationsfrequenz

Die Vibrationsfrequenz ist ein Schlüsselparameter, der die Qualität des Schneidens beeinflusst – unterschiedliche Verbundwerkstoffe benötigen völlig unterschiedliche Frequenzen. Wenn Sie dünnere Prepregs schneiden, beispielsweise solche mit einer Dicke von 0,1 bis 0,5 mm, verwenden Sie normalerweise eine niedrigere Vibrationsfrequenz. Auf diese Weise bleibt der Schnitt präzise, ​​die Kanten sehen gut aus und die Hochfrequenz schlägt nicht zu stark auf das Material ein.

Wenn Sie jedoch mit dickeren Kohlefaserplatten (über 5 mm) oder glasfaserverstärktem Kunststoff arbeiten, können Sie die Vibrationsfrequenz etwas erhöhen – so stellen Sie sicher, dass genügend Schnittkraft zum Durchdringen vorhanden ist. Nur nicht zu hoch aufdrehen. Bei extrem hohen Frequenzen verschleißt das Werkzeug schneller. Passen Sie es also immer danach an, wie der Schnitt während der Arbeit tatsächlich verläuft.

2. Schnittgeschwindigkeitseinstellungen Die Schnittgeschwindigkeit muss der Härte und Dicke des Materials entsprechen. Bei weichen Prepregs und Trockenfasergeweben können Sie mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit arbeiten – normalerweise funktionieren zwischen 500 und 1000 mm/s. Wenn die Fasermatten jedoch härter und dicker sind, verlangsamt sich die Geschwindigkeit. Andernfalls verschleißt das Werkzeug schnell und es kann zu Problemen wie Spänen oder Graten am Material kommen. Nehmen Sie zum Beispiel das Schneiden von 30 mm dicken Glasfasermatten – stellen Sie die Geschwindigkeit auf 200–300 mm/s ein. In der Praxis lässt sich die richtige Geschwindigkeit am besten ermitteln, indem man zunächst ein paar Testschnitte durchführt. Auf diese Weise bringen Sie das eigentliche Material nicht durcheinander.

3. Schnitttiefeneinstellung

Sie müssen die Schnitttiefe entsprechend der Dicke des zu schneidenden Materials einstellen. Das gewünschte Ergebnis besteht darin, das Material zu durchschneiden, ohne die Arbeitsfläche darunter zu zerkratzen oder zu beschädigen. Gehen Sie dazu wie folgt vor: Senken Sie zunächst die Klinge mithilfe der manuellen Einstellfunktion ab, bis die Klinge die Oberfläche des Materials gerade noch berührt. Fügen Sie dann einen kleinen Sicherheitsspielraum – normalerweise zwischen 0,1 und 0,3 mm – zur Dicke Ihres Materials hinzu, dann wird Ihre endgültige Schnitttiefe aufgezeichnet.

Wenn Sie beispielsweise eine 2 mm dicke Glasfaserplatte schneiden, würden Sie die Tiefe auf 2,2 mm einstellen. Wenn Sie mehrere Materialschichten schneiden, die direkt übereinander gestapelt sind, stellen Sie außerdem sicher, dass die Gesamtdicke aller Materialien immer noch innerhalb des effektiven Schnitttiefenbereichs Ihres Werkzeugs liegt. Wenn nicht, schneidet man nicht richtig durch und hat Probleme.

Schneidprozess 

1. Schnittdateien importieren

Importieren Sie die zum Schneiden erforderlichen Grafik- oder Modelldesigndateien (gängige Formate sind DXF, PLT usw.) mithilfe der mitgelieferten Software in die Steuerung der Carbonfaser-Schneidemaschine.

2. Materialfixierung

Legen Sie das vorbereitete Verbundmaterial auf die Werkbank der Glasfaserschneidemaschine und befestigen Sie es mit dem Vakuumsauger sicher. Durch die Vakuumabsaugung wird eine Materialverdrängung beim Schneiden effektiv verhindert und so Präzision gewährleistet. Stellen Sie beim Befestigen des Materials sicher, dass seine Platzierung genau mit dem Schnittmusterlayout in der Gerätesoftware übereinstimmt. Nutzen Sie das Rotlicht-Positionierungssystem oder das Laser-Ausrichtungsgerät des Geräts für eine schnelle und genaue Materialpositionierung.

3. Beginnen Sie mit dem Schneiden

Nachdem Sie die sichere Materialfixierung und die korrekten Schneidparametereinstellungen bestätigt haben, starten Sie das Schneidprogramm der Maschine. Das Steuerungssystem treibt dann die Klinge so an, dass sie entlang des vordefinierten Pfads schneidet, basierend auf der importierten Designdatei und den konfigurierten Parametern. Während des Schneidens müssen Bediener den Betriebsstatus der Maschine genau überwachen, einschließlich der Stabilität der Messerbewegung und normaler Schneidgeräusche. Beobachten Sie gleichzeitig den Schnittzustand des Materials, z. B. ob die Schnittfläche glatt und frei von Graten oder Delaminationen ist.

4. Echtzeitüberwachung

Während des Schneidens müssen Sie die Betriebsdaten der Ausrüstung ständig im Auge behalten – beispielsweise Vibrationsfrequenz und Schnittgeschwindigkeit. Stellen Sie sicher, dass sie innerhalb des von Ihnen festgelegten Bereichs stabil bleiben. Wenn es seltsame Schwankungen gibt, liegt möglicherweise ein Problem mit der Ausrüstung vor oder Sie müssen die Schnittparameter anpassen. Wenn das passiert, unterbrechen Sie den Schnitt sofort und prüfen Sie, was los ist.

Wenn Sie längere Zeit ununterbrochen schneiden, überprüfen Sie von Zeit zu Zeit den Verschleiß des Werkzeugs. Finden Sie heraus, ob Sie das Werkzeug ersetzen müssen, indem Sie sich die Schnittqualität, den Zustand der Klingenkante und den Widerstand beim Schneiden ansehen. Wenn die Schnitte sichtbare Grate bekommen, die Klingenkante Kerben aufweist oder das Werkzeug stark abgenutzt ist, tauschen Sie es im Allgemeinen sofort aus. So bleibt die Schnittqualität konstant und es kommt zu keinen Leistungseinbußen.

Und wenn sich das Material beim Schneiden ein wenig verschiebt, ignorieren Sie es nicht einfach. Überprüfen Sie ein paar Dinge: Ist das Material fest genug eingespannt? Ist die Klinge noch scharf? Vibriert der Fräser normal? Und stimmt die Schnittgeschwindigkeit? Das sind die üblichen Gründe für eine Verschiebung, also gehen Sie sie einzeln durch.

Verfahren nach dem Schneiden

5.1 Werkstückinspektion

Nachdem der Schnitt abgeschlossen ist, entfernen Sie das Werkstück vorsichtig vom Tisch. Entfernen Sie anschließend alle verbleibenden Rückstände und/oder Staub von der umschlossenen Oberfläche.

Nachdem wir mit der Halle fertig sind, führen Sie unbedingt eine gründliche Qualitätsprüfung des Werkstücks durch. Verwenden Sie einen Satz Messschieber oder Mikrometer, um die Abmessungen anhand der Designspezifikationen zu überprüfen. Bei der Überprüfung der Abmessungen ist es auch wichtig, die Schnittkante genau zu prüfen. Gibt es Grate, Delaminationen oder Brandflecken? Bei eventuellen Mängeln können Sie vor dem nächsten Durchlauf die Betriebsparameter der Maschine anpassen.

5.2 Wartung der Ausrüstung

Verwenden Sie einen Staubsauger oder eine Bürste, um Schmutz und Staub von der Werkbank des Geräts zu entfernen. Achten Sie besonders auf wichtige Stellen wie den Messerhalter und die Führungsschienen – wenn sich dort Schmutz ansammelt, beeinträchtigt dies später die Präzision der Maschine.

Überprüfen Sie auch, wie abgenutzt das Messer ist. Wenn die Lebensdauer bereits erreicht ist oder ein großer Schaden vorliegt, tauschen Sie es umgehend aus. Und vergessen Sie nicht, das Schmiermittel im Schmiersystem des Geräts nachzufüllen – so funktionieren alle beweglichen Teile reibungslos, wenn Sie die Maschine das nächste Mal verwenden.

Schauen Sie sich auch die Elektrik an. Überprüfen Sie, ob Kabel locker oder beschädigt sind. Und stellen Sie sicher, dass Sie die Software des Steuerungssystems regelmäßig aktualisieren – das sorgt für eine bessere Leistung und mehr Funktionsunterstützung.

5.3 Abfallsammlung

Sortieren und sammeln Sie alle Abfälle aus dem Schneidprozess. Behandeln Sie recycelbare Abfälle wie Kohle- und Glasfasern gemäß den Regeln. Auf diese Weise können wir diese Ressourcen wiederverwenden, anstatt sie einfach wegzuwerfen.

Durch die Befolgung all dieser detaillierten Schritte und Verfahren kann der Vibrationsmesserschneider seine Stärken bei der Verarbeitung von Prepregs, Kohlefasern, Glasfasern und anderen Verbundwerkstoffen voll ausspielen. Damit können Sie effiziente, präzise und qualitativ hochwertige Bearbeitungen durchführen – perfekt, um alle Arten von Industrieanforderungen an Verbundwerkstoffkomponenten zu erfüllen. In der Praxis sollten Bediener kontinuierlich Erfahrungen sammeln und Parameter und Methoden in jeder Phase flexibel an die Materialeigenschaften und spezifischen Verarbeitungsanforderungen anpassen. So erzielen Sie die besten Ergebnisse.