碳纤维板钻孔导致分层的原因分析

碳纤维板钻孔导致分层的原因分析

碳纤维板的加工技术规范较高，对操作人员的技术水平有着严格的要求。对于需要在碳纤维板材上进行钻孔的需求，厂家需要根据板材的厚度、尺寸等进行考量，决定是否可以钻孔。在钻孔过程中，还会面临分层的风向，我们来简要分析一下分层的原因。

碳纤维板钻孔导致分层的原因分析

我们来模拟一下钻孔的过程，当主切削刃靠近碳纤维板，先将纤维剥开，再进行切断。这个切断的过程必须一气呵成，如果无法全部切断，就是出现碳纤维板表面开裂并延伸至周围，在钻孔的周围出现大面积开裂，中间的碳纤维就会面临分层的问题。

碳纤维板是通过碳纤维预浸带不断铺层，再通过高温固化而成型的。从微观角度出来，当钻头钻入时，钻削轴向力施加在碳纤维板表面时，碳纤维板沿着厚度方向受到一定的推力，从而碳纤维中每层预浸带都会产生层间应力。应力过大，超过可承受范围，那分层的情况就随着出现。总结来说，就是碳纤维板材轴向力越大，层间拉伸应力就越大，分层的可能性越大。

另外我们还发现一个情况，钻头进入碳纤维板后，分层的情况并不是一下子出现，而是经常在即将穿透的时候才会发生。这是因为在钻入后，碳纤维板的厚度也随着降低，钻孔处强度在逐渐下降，越是往后的预浸料，承受的轴向力也就越大，出现开裂分层的几率也就越大。

碳纤维板钻孔还存在那些难点？

除却碳纤维板的开裂分层，给碳纤维板钻孔还有其他的一起问题，它们往往是同时存在的，多点爆发，导致了碳纤维板材开孔的难度提升。

1、钻头磨损较快：碳纤维板强度较大，硬度也不低，因此钻头需要选择硬质合金、陶瓷、金刚石等。开孔需要钻头具备一定的转速，如6000r/min，这就比较费钻头了。使用硬质合金钻头则可以钻制50-70个孔，而带有金刚石镀层，即PCD镀层的音质合金钻头可以钻100-120个孔。

2、材料易烧伤：这个问题往往是钻头或道具锋利度下降后出现的，原理可以参考钻木取火。摩擦力增大，钻孔时间边长，局部产生高温，造成材料烧伤和钻头损坏。

3、粉尘及时清理：与打磨类似，钻孔也会出现较多的碳纤维粉末，对于操作人员来说具有一定的危害，同时对于也会影响钻孔的成功率，所以在钻孔过程中，需要使用冷却液将粉尘冲走。

碳纤维板钻孔的几个难点我们已经总结完毕，对于分层的问题也做了较为详细客观的分析。对于碳纤维这样的新型材料，秉承客观真实的探求态度，是对自己，也是对行业负责。