Vattenskärande kolfiber
Vad är en Waterjet?
En vattenstråle använder en pump för att skapa en vattenstråle med högt tryck (upp till 90,000 psi) som kan skära igenom allt från skum till 8 plus " stålplåt. När man skär genom metall eller kolfiber, ett slipande material , såsom granat, används för att hjälpa till i skärningsprocessen. (Se länkarna "Källa" längst ner i inlägget för mer information om hur Waterjets fungerar.)
Låt oss nu titta på varför en vattenstråle är ett så bra verktyg för att skära kolfiber.
Deltjocklek
En stor fördel med vattenstrålen är att den relativt enkelt kan skära mycket tjocka kolpaneler. Med en överfräs kräver tjocka delar fler pass vilket tar tid och orsakar mer slitage på borret. Du måste också oroa dig för att rensa ut chips och damm från djupa platser. Dessutom, med rätt inställning kan du enkelt skära små funktioner som skulle vara omöjliga på en router på grund av djupet.
Tjock kolfiber skuren på vattenstråle
Fart
Skärhastigheten på en vattenstråle, särskilt för små detaljer, är mycket snabbare än att använda en router. Med en fräs beror skärdjupet och matningshastigheten på storleken på din fräs och deltjocklek. Mindre bitar och tjockare delar kräver flera passager, medan en vattenstråle kan skära samma del i en passage och vanligtvis med en snabbare matningshastighet.
Dammförebyggande
En annan stor fördel med att använda en vattenstråle är damminneslutningen. En av de största problemen när man arbetar med kolfiber är damm. Kolfiberdamm kan leta sig in i dina maskiners inre funktioner och få delar att slipa eller slitas snabbare än de normalt skulle göra. Det är också irriterande om det andas in eller kan orsaka klåda om det kommer på huden. Med en vattenstråle blåses allt koldamm in i vattentanken där det är lättare att hantera för korrekt bortskaffande. Inga dyra dammevakueringssystem krävs.
Tighta snittmönster
Stråldiametern på en vattenstråle kan ställas in till ungefär 0,025 tum, vilket gör att mönster med mycket små hål eller inre detaljer kan skäras. Denna verktygsdiameter kan också användas för att skära älvor nära en inre kvadratisk geometri.
Nackdelar
Även om det finns många fördelar med att använda en vattenstråle för att skära kolfiber, finns det också några nackdelar. De följande avsnitten kommer att behandla dessa områden.
Kantfinish
Eftersom en vattenstråle använder ett slipmedel för att skära igenom de starka kolfibrerna, kan kanten få en lite sträv yta. Detta kan styras med granatmaskstorleken (ju finare slipmedel, desto finare finish) och med matningshastighet. Även om denna yta är acceptabel för vissa delar, måste andra delar slipas för att få en jämnare yta. Den tid som går åt till att städa upp kanten kan kompensera en del av fördelarna med att skära av delarna på vattenstrålen. Det finns en balans mellan skärhastighet och detaljens komplexitet att tänka på om man kör en stor volym av delar.
Blowback
Ett annat område som är bekymmersamt när man skär kolfiber är bakslag som kommer från att passera över en av lamellerna. Vattenstråletanken använder metalllameller som spänner över tankens bredd och ger en yta för att stödja ditt arbetsmaterial. När högtrycksstrålen passerar över stållamellen, kan strålen av vatten och slipmedel böjas upp, vilket i huvudsak sandblästrar baksidan av en del. Vanligtvis skulle detta inte märkas på en metalldel, men det kan förstöra en del av ytan på en koldel.
Lyckligtvis finns det lösningar som finns för att lösa detta problem. På Elevated Materials skär vi våra delar ovanpå en Rhino-bräda. Rhino-brädan är gjord av HDPE "halmstrån" som låter strålen passera utan att blåsa tillbaka mot kolet. Dess lilla cellstorlek gör att vi kan skära små och intrikata delar utan att oroa oss för att de ska falla ner i tanken.
små kolfiberbitar skurna med rhinoboard
För högvolymprojekt av relativt stor storlek skapar vi fixturer som sticker ut från botten av tanken som säkerställer att strålen bara kommer att skära över vatten. Delar hålls sedan på plats med hjälp av sugkoppar. Med dessa fixturer har vi kapat över 1000 av samma del och har inte behövt byta ut några större komponenter.
Delaminering
En annan utmaning med att skära kolfiber med en vattenstråle är att sticka hål. Högtrycksvattenstrålen kan äta bort hartset mellan kolfiberskikten och orsaka separation eller delaminering, vilket försvagar delen.
delaminering av kolfiber
Många tillverkare kommer att förborra hål på en annan maskin och sedan föra delen vidare till vattenstrålen för skärning. Nackdelen med den här metoden är naturligtvis risken för att din vattenstråleskärningsbana felinriktar sig med hålen som du förborrar.
På Elevated Materials har vi investerat mycket av vår tid och resurser på att fullända vår metod för att pierca kolfiber för att förhindra delaminering. Tekniken har allt att göra med att sänka trycket i strålen till cirka 10KSI (10,000 psi) och säkerställa att granat
