高性能玻璃纤维

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江苏 淮安
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商品详细描述
玻璃纤维增强材料在生产上存在的问题


采用传统的切削方法加工纤维增强复合材料,还存在很多问题,普遍存在刀具磨损快、加工精度低、粉尘污染严重等问题。对以GFRP材料的加工特性进行了研究分析,主要表现在以下几方面:

(1)刀具磨损快,寿命低。玻璃纤维材料含硅和铝等元素,易形成二氧化硅和三氧化二铝等高硬度、难切削的物质,由于摩擦(钻头、孔壁和切屑三者之间相互摩擦)的存在,高性能玻璃纤维制造,这些物质不断变碎,排屑比较困难,未排出的切屑在孔内变成研磨料,研磨刀具表面,致使刀具急剧磨损;切削加工时产生的切削热随刀具、切屑、空气传散出去的很少,致使切削区域温度升高,而且大多集中在刃口部位,在这样的条件下进行切削加工,刀具刃口更容易被磨钝。

(2)加工质量差,刀具的几何参数、刀具材料、切削工艺参数、操作方式、冷却方式等都会影响纤维增强复合材料的加工精度。除孔尺寸误差、圆度误差、位置误差等几何缺陷外,孔壁周围经常出现材料抽丝、毛边、分层、撕裂、裂纹等加工缺陷,尤其是在孔的进口和出口处,由于没有外层材料的约束,纤维增强复合材料的最外侧(顶面层和底面层)材料刚度弱,抵抗变形能力差,在切削力和切削热的共同作用下,很容易发生由于变形和退让形成的孔口撕裂及分层现象;孔径收缩也很严重,甚至会卡住、咬死钻头,使得刀具无法退出己加工孔,破坏了孔的加工表面,深孔钻削时尤为严重:这些特有缺陷是GFRI钻孔技术研究的重点。

(3)粉尘污染严重,玻璃纤维增强复合材料切削形成的粉尘是以一种不均匀、无规则运动状态而存在的,具有一定的附着能力,无论是在机床上、工件表面上、操作者身上,还是除尘装置中,都可以看见一层附着物,对皮肤有一定的刺激性,有刺痒的感觉。吸入大量粉尘还对呼吸系统造成损害,严重时可能会得矽肺,让人丧失劳动能力。因此,在复合材料进行加工过程中一定要采取有效的除尘防护措施,避免粉尘污染环境和操作间的空气。

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玻璃纤维的隔音性

玻璃纤维有着优良的隔音、吸声性能。

各种玻璃布的吸声系数同织物结构、织纹、单位平方米质量、厚度等相关,高性能玻璃纤维厂,见表2。在频率很高的情况下,扩散声的吸声系数为60%左右。在低频的情况下,吸声系数的变化范围很大,0.7mm以上的厚织物为45%~47%,而小于此厚度的“薄”织物仅为17%~32%。在500Hz的情况下,与试样呈 90℃角的定向音流的吸声系数为60%~95%,在高频2500Hz的情况下,吸声系数为78%~95%。

由于玻璃纤维具有较大的吸声系数,因此其制品可以在各种声学设备中应用。

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