碳纤维复合材料铣削技术详解

碳纤维复合材料（CFBP）由于比强度高，可用来制造强度要求高、质量小而薄的构件，成为航空航天、军工、电子信息、能源动力等领域的重要新材料。如在787飞机的机身、机翼、尾翼、发动机机舱，碳纤维复合材料占50%以上，在空客A350XWB碳纤维复合材料占了52%，使飞机质量减轻20%～25%。碳纤维复合材料已成为现代大型飞机首要的结构材料，结束了以铝合金为主的机体结构材料时代。

1）碳纤维复合材料是以韧性的环氧树脂（或聚酯树脂、聚丙烯腈）为基体，和硬脆的碳或石墨纤维为增强材料相结合的复合材料。碳纤维体积占60%～65%，其强度、抗断裂和抗冲击性能最好。

2）碳纤维束采用编织机编成各种结构的网状物，单层纤维厚度约170_μm，层与层叠加成多向复合板材，层之间用树脂粘结在一起，如图2-149所示。碳纤维复合材料一般以单向设计，叠加成多层使用，各层的纤维方向呈不同角度，如图2-150所示是以0°、90°、+45°、-45°、-45°、+45°、90°、0°对称叠加成的复合板，成为以高强度的碳纤维为骨架，用环氧树脂为粘合剂，将各层和各方向的骨架粘合成一个坚固的整体。这种多向铺层可以承受不同方向和不同种类的载荷，极大的提高碳纤维复合板的整体承受各方向载荷的能力，所以特别适合制作飞机的蒙皮。尤其战斗机以各种角度和各种姿态的飞行，承受各方向的拉力和压力，采用各层不同角度的铺设，能消除各层间的热膨胀的差异，可以减少因层间固化温度不同引起的弯曲变形。

(www.xing528.com)

图2-149 碳纤维单层叠板

图2-150 叠加成复合板