Як розрізати тканину з вуглецевого волокна та скловолокна без потертості: повний посібник із різання з ЧПУ

Тканина з вуглецевого волокна та скловолокна зношується, коли їх розрізають неправильним інструментом, неправильною геометрією леза або неправильними параметрами різання. Потертість не є дефектом матеріалу — це збій процесу різання. Виправте процес, і потертість припиняється.

У цьому посібнику пояснюється, чому саме виникає зношування під час різання вуглецевого волокна та скловолокна, які методи різання та типи лез його усувають, які параметри встановити для чистих країв і як вибрати правильний верстат для різання з ЧПК для конкретних композитних матеріалів і виробничих вимог. Незалежно від того, чи ви ріжете суху тканину з вуглецевого волокна, склотканину або препрег-матеріали, принципи однакові: лезо має чітко розрізати волокна, а не тягнути, рвати чи відхиляти їх.

Чому вуглецеве волокно та скловолокно зношуються під час розрізання

Розуміння першопричини потертості є відправною точкою для її усунення. Вуглецеве волокно та скловолокно є волокнистими матеріалами — вони складаються з безперервних або тканих ниток, скріплених структурою переплетення (у сухих тканинах) або смоляною матрицею (у препрегах). Коли ріжучий інструмент неправильно взаємодіє з цими волокнами, виникає зношення.

Чотири основні причини зношування

Основна причина 1: латеральне зміщення волокна замість розриву волокна

Ріжучий інструмент, який проштовхує тканину збоку — лезо ножиць, обертовий різак, тяговий ніж — застосовує бічні зусилля до волокон перед тим, як їх розрізати. Волокна на зрізаному краї зміщуються вбік, перш ніж розірватися. Результат: волокна на краю вириваються зі структури переплетення та залишаються частково прикріпленими, створюючи характерний потертий край.

Рішення полягає в різанні, яке розрізає волокна вертикально — прямо вниз через поперечний переріз волокна — а не штовхає вбік. Це фундаментальна перевага різання осцилюючим ножем перед різанням композитних тканин тяговими ножами та ножицями.

Основна причина 2: Тупа ріжуча кромка, що спричиняє розрив волокна, а не різання

Гостре лезо розрізає волокна з мінімальною силою. Тупе лезо не може чітко розрізати волокна — натомість воно відхиляє волокна вбік, доки вони не розтягнуться (розриваються), що вириває сусідні волокна з плетіння. Тупі леза є найпоширенішою причиною зношування в операціях, які раніше досягали чистих зрізів, але тепер спостерігають деградацію краю.

Вуглецеве волокно та скловолокно є дуже абразивними матеріалами. Частинки вуглецевого волокна твердіші за більшість сталей для лез; частинки скловолокна по суті є дрібним склом. Обидва матеріали значно прискорюють знос лез порівняно зі шкірою, піною чи тканиною. Частота заміни лез повинна бути відкалібрована відповідно до абразивності конкретного матеріалу, а не відповідно до загального графіка.

Основна причина 3: Недостатня фіксація матеріалу під час різання

Якщо під час розкрою тканина зміщується — навіть на 1–2 мм — траєкторія розрізу відхиляється від запрограмованої лінії. На зрізаному краї рухома тканина змушує волокна розрізати під кутом, а не перпендикулярно до переплетення, утворюючи нерівний, потертий край навіть гострим лезом.

Сухі тканини з вуглецевого волокна та скловолокна особливо схильні до руху під час різання, оскільки вони легкі та мають низьке тертя об поверхні столу для різання. Вакуумне утримання має важливе значення і має бути відкалібровано відповідно до конкретної ваги тканини та структури переплетення.

Основна причина 4: Неправильна геометрія леза для типу волокна

Для різних типів волокон потрібна різна геометрія леза. Пряме коливальне лезо, яке чітко розрізає вуглецеве волокно, пошарпає арамід (кевлар), оскільки арамідні волокна є дуже еластичними та деформуються, а не розриваються під ударом прямого леза. Зубчасте лезо, яке чисто розрізає арамід, утворює надмірну кількість пилу на вуглецевому волокні, оскільки зубці створюють кілька дрібних порізів, а не один чистий розрив.

Відповідність геометрії леза типу волокна є необхідною умовою для різання без потертостей — жодна оптимізація параметрів не компенсує принципово неправильний тип леза.

Порівняння методів різання: який усуває потертість?

Ножиці та ручні фрези

Рівень потертості: високий

Ножиці застосовують поперечну силу зсуву через пучки волокон. Зсув відтягує волокна вбік перед тим, як їх розрізати, постійно створюючи потерті краї на тканому вуглецевому волокні та скловолокні. Ручні ротаційні різаки дають схожі результати — роликове лезо застосовує бічні зусилля до волокон перед розрізом.

Ці інструменти прийнятні для чорнового різання матеріалу до приблизного розміру перед остаточним обрізанням, але не для виробничого різання, де має значення якість краю.

Лазерне різання

Рівень потертості: від низького до середнього — але з критичними обмеженнями

Лазерне різання розриває волокна шляхом їх випаровування, що усуває проблему бічної сили. Якість країв на вуглецевому волокні може бути хорошою з правильно налаштованим лазером. Однак лазерне різання має значні обмеження для композитних тканин:

• Випалювання смоли: у препрег-матеріалах лазер спалює смоляну матрицю на кромці зрізу, створюючи зону впливу тепла, яка послаблює зв’язок волокна з матрицею. Це структурна проблема в аерокосмічній та автомобільній промисловості.

• Скловолокно: лазерне різання скловолокна виробляє токсичні пари (частинки діоксиду кремнію та потенційно сполуки фтору з проклеювальних речовин), які потребують дорогих систем витяжки.

• Арамід (кевлар): лазерне різання араміду виробляє дуже токсичний газ ціанід водню — серйозна загроза безпеці, що робить лазерне різання араміду непрактичним у більшості виробничих середовищ.

• Обугілля та залишки: лазерне різання вуглецевого волокна утворює вуглець на кромці зрізу, який необхідно видалити перед склеюванням або фарбуванням.

• Вартість: промислові лазерні системи різання композитних тканин коштують значно дорожче, ніж осцилюючі ножові системи з ЧПУ.

У більшості застосувань для різання композитної тканини обмеження лазерного різання переважують перевагу якості кромки.

Гідроабразивне різання

Рівень зношення: дуже низький — але з експлуатаційними обмеженнями

Гідроабразивне різання розрізає волокна за допомогою водяного струменя під високим тиском, створюючи чудову якість краю без зони впливу тепла. Однак:

• Вологий матеріал: тканина насичується водою під час різання та повинна бути висушена перед укладанням або обробкою — значне робоче навантаження для препрегів (які не можна змочувати) і для великого виробництва.

• Вартість: придбання та експлуатація гідроабразивних систем є дорогими (технічне обслуговування насоса високого тиску, вартість абразивного середовища для твердіших матеріалів).

• Швидкість: водоструйне різання повільніше, ніж різання осцилюючим ножем для більшості композитних матеріалів.

Гідроабразивне різання використовується в аерокосмічній галузі для високовартісних деталей малого об’єму, де якість кромки має вирішальне значення, а вологий матеріал прийнятний. Це непрактично для масового розкрою композитної тканини.

Різка з коливальним ножем з ЧПУ

Рівень потертості: від низького до жодного — із правильним лезом і параметрами

Різання осцилюючим ножем з ЧПУ є стандартним виробничим методом для різання композитної тканини, оскільки він поєднує якість країв без потертостей зі швидкістю, точністю та простотою роботи, необхідними для виробничих середовищ.

Коливальна дія — лезо вібрує зі швидкістю 10 000–20 000 ударів на хвилину — розрізає волокна швидше, ніж бічним зсувом. Кожне коливання чітко розрізає невелику частину волокна. Результатом є зрізаний край, де волокна розрізаються на лінії розрізу з мінімальним боковим зміщенням.

Ключем до досягнення результатів без потертостей за допомогою різання осцилюючим ножем з ЧПК є поєднання правильного типу леза, правильної частоти коливань, правильної швидкості різання та адекватного утримання вакууму. Кожен із цих факторів детально розглядається нижче.

Вибір леза: найважливіша змінна

Лезо є найважливішою змінною в якості різання композитної тканини. Використання невідповідного типу леза для матеріалу є найпоширенішою причиною зношування під час операцій різання осцилюючим ножем з ЧПК.

Пряме коливальне лезо

Найкраще підходить для: сухої тканини з вуглецевого волокна, сухої тканини зі скловолокна, базальтової тканини, гібридних тканин

Як це працює: пряме лезо з гострою відточеною ріжучою кромкою. Коливальний рух рухає лезо прямо вниз через переплетення волокон, чітко розрізаючи волокна на лінії розрізу.

Якість кромки на вуглецевому волокні: відмінна — чиста, мінімальне потертість, коли лезо гостре

Якість кромки на скловолокні: добре — чисто на стандартних тканинах; деякі потертості на важких тканих ровінгах

Якість краю на араміді: погана — арамідні волокна деформуються під ударом прямого леза; замість цього використовуйте зубчасте лезо

Термін служби леза на вуглецевому волокні: 4–10 годин часу різання (вуглецеве волокно дуже абразивне)

Термін служби леза на скловолокні: 6–12 годин (частинки скловолокна — це, по суті, тонке скло — дуже абразивне)

Замінний тригер: перша ознака потертості кромки або підвищення опору різанню — не чекайте видимих ​​пошкоджень леза

Зубчасте (хвилеподібне) коливальне лезо

Найкраще підходить для: арамідної (кевларової) тканини, гібридних тканин, що містять арамід, деяких важких ровінгів зі скловолокна

Як це працює: лезо із зазубреною ріжучою кромкою. Зубці створюють безліч дрібних ріжучих точок, які захоплюють і розривають еластичні арамідні волокна, а не відхиляють їх. Це єдина геометрія леза, яка надійно розрізає арамід без зношування.

Якість кромки на араміді: відмінна — єдиний тип леза, який забезпечує чисті зрізи на кевларі

Якість кромки на вуглецевому волокні: прийнятна — утворює трохи більше пилу, ніж пряме лезо; не бажаний для вуглецевого волокна

Якість кромки на скловолокні: хороша на важких ровінгах, де пряме лезо має тенденцію прогинатися

Термін служби леза на араміді: 8–16 годин (арамід міцний, але менш абразивний, ніж вуглецеве волокно)

Лезо з тефлоновим покриттям

Найкраще підходить для: препрегів (вуглецеве волокно, скловолокно, арамідні препреги)

Як це працює: пряме або злегка зазубрене лезо з PTFE (тефлоновим) покриттям на поверхні леза. Покриття PTFE запобігає прилипанню липкої смоли в препрегах до поверхні леза, що інакше спричинило б тягнення леза крізь матеріал, а не чисте різання.

Чому препрег потребує спеціального леза: матеріали препрегу містять незатверділу смолу, яка стає липкою за кімнатної температури. Стандартне лезо, яке розрізає препрег, протягом декількох хвилин накопичує смолу на своїй поверхні, збільшуючи опір різанню та змушуючи лезо тягнути волокна, а не розривати їх, утворюючи потерті, відшаровані краї.

Термін служби леза на препрезі: 6–14 годин (накопичення смоли з часом перекриває покриття PTFE навіть за регулярного чищення)

Вимоги до технічного обслуговування: навіть леза з тефлоновим покриттям потребують періодичного очищення під час виробництва для видалення накопичення смоли. Використовуйте розчинник, указаний для системи препрегів — зазвичай ацетон для епоксидних препрегів.

Підсумок вибору леза

spm = удари за хвилину

Параметри різання: оптимізація для країв без потертостей

Окрім вибору леза, якість кромки визначають три параметри різання: частота коливань, швидкість різання та тиск утримання вакууму. Ці параметри взаємодіють — правильне поєднання залежить від конкретного матеріалу, ваги тканини та структури переплетення.

Частота коливань

Частота коливань визначає, скільки рухів, що розривають волокна, робить лезо на одиницю довжини шляху різання. Вища частота означає більше ходів на міліметр різу — тонше та чистіше розрив волокна.

Для композитних тканин використовуйте найвищу частоту коливань, яку підтримує машина — зазвичай 15 000–20 000 ударів на хвилину. Нижчі частоти (нижче 10 000 обертів за хвилину) спричиняють помітне більше зношування тканого вуглецевого волокна та скловолокна, тому що кожен удар повинен розривати більше волокон, збільшуючи поперечну силу за рух.

Єдина причина для зменшення частоти коливань на композитних тканинах полягає в тому, що лезо генерує надмірне тепло, що може статися на товстих препрегованих матеріалах, де накопичення смоли на лезі збільшує тертя. У цьому випадку трохи зменште частоту та збільште частоту чищення леза, а не погоджуйтеся на зниження якості країв.

Швидкість різання

Швидкість різання (швидкість, з якою ріжуча головка рухається вздовж траєкторії різання) є параметром, який найчастіше неправильно регулюється під час різання композитної тканини. І надто швидке, і надто повільне призводять до зношування, але з різних причин.

Занадто швидко: лезо не має достатньо часу, щоб завершити чисте відривання волокна перед переходом до наступного положення. Волокна частково розрізаються та витягуються, а не чисто розрізаються. Результат: потертість, особливо на тканинах з щільним переплетенням.

Занадто повільно: лезо перебуває в контакті з матеріалом довше на одиницю довжини, виробляючи тепло через тертя. Тепло руйнує смолу в препрегах і може спричинити термічне пошкодження розмірів волокон. У сухих тканинах надмірний час витримки менш критичний, але без потреби зменшує пропускну здатність.

Рекомендовані початкові параметри за матеріалом:

Це вихідні точки. Оптимізуйте для вашої конкретної тканини, вирізавши 300-міліметрову пряму лінію та перевіривши край під збільшенням (10×), перш ніж приступити до виробничих параметрів.

Тиск утримання вакууму

Вакуумне утримання запобігає руху матеріалу під час різання. Для композитних тканин вимоги до вакууму значно відрізняються залежно від матеріалу:

Сухі тканини з вуглецевого волокна та скловолокна: для одношарового різання зазвичай достатньо стандартного вакууму (0,05–0,07 МПа). Для багатошарового різання збільште тиск вакууму, щоб компенсувати збільшену товщину та вагу матеріалу.

Арамідна тканина: арамід гладкий і слизький — він має низьке тертя об більшість поверхонь різального столу. Стандартного вакууму часто недостатньо. Використовуйте потужний вакуум (0,07–0,09 МПа) і переконайтеся, що поверхня вакуумного столу чиста (сміття зменшує ефективну площу вакууму).

Матеріали препрегу: препрег липкий з одного боку (поверхня смоли) і гладкий з іншого. Липка сторона забезпечує деяку природну адгезію до різального столу, але цього недостатньо для точного різання. Використовуйте від стандартного до високого вакууму та розгляньте прошарок між препрегом і поверхнею столу, щоб запобігти забрудненню столу смолою.

Тонкі тканини та плівки: дуже легкі тканини (нижче 100 г/м⊃2;) можна підняти ходом леза вгору під час коливання. Використовуйте максимальний вакуум і покладіть на тканину тонкий покривний лист (цигарковий папір або плівку), щоб забезпечити додаткове утримання.

Орієнтація волокон і напрямок розрізу

Для тканих матеріалів кут між напрямком розрізу та орієнтацією волокна впливає на якість краю. Розрізи, паралельні напрямку волокон (0° або 90° до переплетення), дають найчистіші краї, оскільки лезо розрізає волокна перпендикулярно їх довжині. Розрізи під кутом 45° до напрямку волокна є складнішими, оскільки лезо має розрізати волокна під кутом, що збільшує тенденцію волокон до відхилення, а не до розрізання.

Для різання під ухилом 45° — типового для аерокосмічних розрізів — зменште швидкість різання на 15–20% порівняно з різанням по осі та перевірте якість краю на першому різанні, перш ніж продовжити.

Багатошарове різання: збереження якості країв через стопку

Багато операцій з виробництва композитних матеріалів розрізають кілька шарів одночасно, щоб збільшити продуктивність. Багатошарове різання створює додаткові труднощі для якості краю:

Переміщення від шару до шару: якщо окремі шари можуть зміщуватися відносно один одного під час різання, обрізані краї різних шарів будуть зміщені, утворюючи ступінчастий профіль країв, а не чисту вертикальну стінку. Запобігайте переміщенню від шару до шару:

• Нанесення легкого розпилювального клею між шарами перед укладанням (використовуйте лише клеї, сумісні з вашою системою смол)

• Щоб рівномірно розподілити вакуумний тиск, використовуйте покривний аркуш поверх стосу

• Різання зі зниженою швидкістю — нижча швидкість різання зменшує бічну силу, яка викликає рух шару

Глибина проникнення леза: лезо повинно чітко проникати крізь усі шари. Переконайтеся, що довжина леза та налаштування глибини по осі Z достатні, щоб прорізати всю товщину стопки, коли кінчик леза досягає поверхні різального столу.

Вакуум через стос: Ефективність утримання вакууму зменшується з товщиною стосу, тому що вакуум повинен втягувати більше матеріалу. Для стопок загальною товщиною понад 10 мм розгляньте можливість використання перфорованого покривного листа для покращення розподілу вакууму.

Максимальна практична товщина стопки: для більшості композитних тканин максимальна практична товщина багатошарового різання становить 15–25 мм. Більше цієї товщини вакуумне утримання стає ненадійним, і відхилення леза через глибину пакета збільшується. Для більш товстих стопок розріжте в кілька проходів.

Маркування та ідентифікація шарів: інтеграція з укладанням нижнього потоку

Для аерокосмічного та автомобільного виробництва композитів розрізані шари повинні бути позначені ідентифікацією шарів, індикаторами орієнтації волокна та порядковими номерами укладання. Верстати для різання з ЧПК можуть інтегрувати маркування в робочий процес різання:

Інструмент «Ручка/маркер». Перо для креслення може позначати ідентифікатори шарів, номери деталей і стрілки орієнтації безпосередньо на поверхні тканини до або після розрізання. Позначки програмуються в тому самому файлі дизайну, що й контури розрізу.

Струменеве маркування: деякі машини підтримують струменеві маркувальні головки для тексту та штрих-кодів із високою роздільною здатністю — корисно для автоматизованих систем відстеження шарів.

Позначки врізання: невеликі виїмки або отвори, вирізані в шарі у визначених місцях, служать орієнтирами для вирівнювання під час укладання. Вони програмуються як операції різання у файлі дизайну та вирізаються одночасно з контуром шару.

Інтеграція маркування в робочий процес різання з ЧПК усуває окрему операцію маркування вручну, зменшує ризик помилок маркування та гарантує, що кожен шар буде правильно ідентифікований, перш ніж він залишить стіл для різання.

Верстати для різання композитних матеріалів Shilai з ЧПУ для вуглецевого волокна та скловолокна

Шилаї верстати для різання композитного матеріалу налаштовані на конкретні завдання різання кожного типу композитного матеріалу. Усі моделі оснащені японськими серводвигунами та тайванськими точними направляючими, що забезпечує точність позиціонування, необхідну для постійного різання без потертостей. Детальний технічний аналіз точності, якої досягають ці машини, див Якої точності різання може досягти машина для різання композитних матеріалів?

Машина для сухого різання скловолокна SL1630FF

Найкраще підходить для: тканини зі скловолокна, матів зі скловолокна, різання широкоформатної композитної тканини

• Робоча зона: 1600×3000 мм — вміщує широкі рулони скловолокна без зміни позиції

• Автоматичний конвеєр для безперервного різання рулонів

• Інтелектуальне програмне забезпечення для гніздування для максимального виходу матеріалу

• Різання без пилу з додатковим відсмоктуванням

• Гарантія 3 роки

Типове застосування: складування морського корпусу, тканина для лопатей вітрових турбін, промислові компоненти зі скловолокна, армування каналів HVAC

Машина для різання кевларової арамідної тканини SL1625AF

Найкраще підходить для: арамідної (кевларової) тканини, гібридних тканин, що містять арамід, компонентів балістичного захисту

• Спеціалізована зубчаста система лез — єдиний надійний спосіб різання араміду без потертостей

• Потужний вакуумний утримувач для слизької арамідної поверхні

• Інтелектуальне гніздування для максимального врожаю з дорогої арамідної тканини

• Гарантія 3 роки

Типове застосування: балістичні жилети, шоломи, захисний одяг, арамідні армуючі панелі, стійкі до порізів рукавички

Машина для різання препрегів SL1625PF

Найкраще підходить для: препрег з вуглецевого волокна, препрег зі скловолокна, арамідний препрег — усі композиційні матеріали, просочені смолою

• Система лез із покриттям з PTFE для запобігання адгезії смоли

• Середовище різання з контрольованою температурою (опція) для препрегів із вузькими вікнами обробки

• Інтелектуальне розміщення з обмеженнями орієнтації волокон — критично важливе для графіків аерокосмічних шарів

• Гарантія 3 роки

Типове застосування: структурні компоненти аерокосмічної промисловості, панелі кузова для автоспорту, високопродуктивні автомобільні деталі, супутникові конструкції

Машина для різання скловолокна з вуглецевого волокна з ЧПУ

Найкраще підходить для: сухої тканини з вуглецевого волокна, сухої тканини зі скловолокна, різання змішаної композитної тканини

• Високочастотний коливальний ніж для чистого розрізання волокон

• Можливість багатошарового різання для збільшення продуктивності

• Інструмент маркування для ідентифікації шарів і посилань на розкладку

• Гарантія 3 роки

Типове застосування: автомобільна композитна арматура, промислові композитні деталі, прототипне та виробниче різання

Щоб отримати повний огляд усіх композитних моделей різання та їх специфікацій, відвідайте машина для різання композитних матеріалів сторінка.

Діагностика та усунення проблем зношування в існуючих операціях

Якщо ви вже використовуєте фрезу з коливальним ножем з ЧПК і відчуваєте потертість, використовуйте цю діагностичну послідовність, щоб визначити та усунути причину:

Крок 1: Перевірте стан леза

Виріжте 100-мм пряму лінію на відходах і огляньте край під 10-кратним збільшенням. Якщо на кромці видно висмикування волокон (волокна витягнуто з переплетення, а не розрізані на лінії розрізу), лезо тупе. Замініть лезо та повторіть перевірку.

Якщо потертість зникає після заміни леза: причиною став знос леза. Скоротіть інтервал заміни леза — у вас закінчився термін служби лез.

Якщо після заміни леза зношення не зникає: перейдіть до кроку 2.

Крок 2. Перевірте тип леза

Переконайтеся, що тип леза відповідає матеріалу:

• Суха тканина з вуглецевого волокна / скловолокна → пряме коливальне лезо

• Арамід / кевлар → зубчасте коливальне лезо

• Будь-який препрег → лезо з тефлоновим покриттям

Якщо тип леза неправильний: замініть лезо правильного типу та повторіть перевірку.

Якщо тип леза правильний: перейдіть до кроку 3.

Крок 3. Перевірте утримання вакууму

Покладіть аркуш цигаркового паперу на ріжучий стіл і активуйте вакуум. Цигарковий папір слід міцно тримати рівно, не піднімаючи та не рухаючи. Якщо цигарковий папір піднімається в будь-якій частині, це означає, що у вакуумній системі виникла проблема — перевірте фільтр, отвори на поверхні столу та стан насоса.

Якщо вакууму недостатньо: обслуговуйте вакуумну систему (очистіть фільтр, очистіть отвори столу, перевірте насос). Повторіть випробування після відновлення вакуумного тиску.

Якщо вакуум достатній: перейдіть до кроку 4.

Крок 4: Налаштуйте швидкість різання

Зменшіть швидкість різання на 20% від поточного налаштування та повторіть тест. Якщо якість країв покращується, швидкість різання була занадто високою для матеріалу. Знайдіть максимальну швидкість, яка забезпечує прийнятну якість кромки, і використовуйте її як параметр виробництва.

Якщо зменшення швидкості покращує якість краю: відповідно встановіть швидкість виробництва та задокументуйте правильний параметр для цього матеріалу.

Якщо зменшення швидкості не покращує якість краю: зверніться до служби технічної підтримки Shilai, щоб надати специфікацію матеріалу, тип леза та параметри різання для подальшої діагностики.

Висновок

Потертість при різанні вуглецевого волокна та скловолокна є проблемою процесу, а не матеріальної. Правильне поєднання різання осцилюючим ножем з ЧПК, відповідної геометрії леза, оптимізованих параметрів різання та адекватного вакуумного утримування забезпечує краї без потертостей на всіх стандартних композитних тканинах — вуглецевому волокні, скловолокні, араміді, базальті та їхніх препрег-еквівалентах.

Інвестиції у встановлення правильних параметрів негайно окупаються скороченням кількості доопрацювань, зменшенням відходів від бракованих деталей і здатністю відповідати специфікаціям щодо розмірів і якості, яких потребують клієнти аерокосмічної, автомобільної та оборонної промисловості.

Якщо ви оцінюєте різання з ЧПУ для композитних тканин або усуваєте несправності, пов’язані з потертістю під час існуючої операції, найпрямішим шляхом до рішення є тестування зразків ваших конкретних матеріалів. Надішліть нам свої специфікації тканини, і ми виконаємо пробний крій, оптимізуємо параметри та надамо задокументовану специфікацію крою для вашого матеріалу.

Надішліть запит на безкоштовне тестування зразка розкрою композитної тканини →

Часті запитання

Чому вуглецеве волокно зношується під час різання ножицями чи фрезою?

Ножиці та ротаційні різаки застосовують силу бічного зсуву до пучків вуглецевого волокна перед тим, як їх розрізати. Ця бічна сила зміщує волокна вбік, вириваючи їх із структури переплетення та залишаючи їх частково прикріпленими на зрізаному краї — характерний вигляд потертості. Різання осцилюючим ножем з ЧПУ усуває зношення, розрізаючи волокна за допомогою швидкого вертикального різання, яке застосовує мінімальну бічну силу.

Яке лезо слід використовувати для різання кевларової (арамідної) тканини без потертості?

Використовуйте зубчасте коливальне лезо. Арамідні волокна дуже еластичні — вони деформуються під ударом прямого леза, а не розриваються чисто. Кілька ріжучих точок зубчастого леза захоплюють і розривають арамідні волокна, а не відхиляють їх, утворюючи чисті краї без потертостей. Пряме лезо постійно розтиратиме арамід незалежно від швидкості різання чи налаштувань вакууму.

Як часто слід замінювати лезо під час різання вуглецевого волокна?

Вуглецеве волокно має високу абразивність — термін служби леза зазвичай становить 4–10 годин різання, що значно менше, ніж для шкіри або піни. Правильним тригером для заміни є якість різу: замініть лезо при перших ознаках зношування або підвищеного опору різанню, незалежно від годин роботи. Робота тупого леза по вуглецевому волокну створює потерті краї та збільшує силу різання, що прискорює знос системи приводу.

Чи можна різати препрег з вуглецевого волокна за допомогою стандартного коливального леза?

Ні. Стандартні леза накопичують смолу з препрегованих матеріалів протягом декількох хвилин, змушуючи лезо тягнутися крізь матеріал, а не різати чисто. Використовуйте лезо з PTFE покриттям, яке запобігає прилипанню смоли. Навіть покриті PTFE леза потребують періодичного очищення під час виробництва для видалення накопичення смоли — використовуйте розчинник, указаний для вашої системи препрегів (зазвичай ацетон для епоксидних препрегів).

Яку максимальну кількість шарів я можу вирізати одночасно?

Для більшості композитних тканин максимальна практична товщина багатошарового різання становить 15–25 мм. Більше цієї товщини вакуумне утримання стає ненадійним, а відхилення леза через глибину стопки збільшує погіршення якості краю. Для більш товстих стосів розріжте за кілька проходів. Точний максимум залежить від ваги тканини, структури переплетення та потужності вакуумної системи — перевірте за допомогою пробного розрізу, перш ніж приймати параметри виробництва.

Як різання осцилюючим ножем з ЧПУ порівняно з лазерним різанням вуглецевого волокна?

Обидва методи можуть досягти низького зношування сухої тканини з вуглецевого волокна. Різання осцилюючим ножем з ЧПУ є кращим для більшості виробничих застосувань, оскільки воно не створює зони впливу тепла (лазерне різання спалює смолу на кромці зрізу в препрегах), не створює токсичних випарів (лазерне різання скловолокна та араміду виділяє небезпечні гази) і коштує значно дешевше на придбання та експлуатацію. Лазерне різання використовується в особливих аерокосмічних додатках, де вимоги до якості країв перевищують те, що можна досягти коливальним ножем.