雷射加工碳纖複材趨勢分析
Trend analysis of laser processing carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite materials
- 2017/11/17
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碳纖維增強聚合物( CFRP ; Carbon Fiber Reinforced Polymer ) 由於具備了優異的物理特性,高強度與輕量化,因此被漸漸的使用在運輸產業,例如航太、無人機、能源、生醫、汽機車、腳踏車等等,甚至是民生用品、運動器材等。CFRP由於材料熔點高、剛性強,一般機械刀具,容易磨損,並且造成工件的熱效應。以雷射作為加工刀具,具有非接觸性和在製造環境中易於實現自動化的優勢。雷射加工消除了與機械工藝相關的品質逐漸退化的問題,也降低營運成本。此外,加工過程中的纖維破壞和材料分層問題,也可以減少或消除。然而,對於用雷射加工CFRP 卻存在著一些挑戰:在實現高吞吐量加工的同時,還要維持在材料中產生最小的熱影響區(HAZ ; Heat Affected Zone)、如何快速與低成本加工不同熔點的複合材料。
【內容大綱】
- 一、碳纖維複合材料簡介
- 二、碳纖維複合材料特性與應用
- (一) 航太產業
- (二) 汽車產業
- 三、雷射加工CFRP
- (一) 雷射切割與鑽孔CFRP
- (二) 雷射焊接CFRP
- IEKView
【圖表大綱】
- 圖一、CFRP結構
- 圖二、波音787採用超過50%複合材料
- 圖三、AIRBUS A380 機身結構大幅採用CFRP
- 圖四、BMW 打造Carbon Core鋼碳纖維車體
- 圖五、ILT展出CFRP laser cut
- 圖六、IWS展出Remote-laser cutting of CFRP
- 圖七、ILT展出Hybrid Polymer-Metal-Connection