
碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,是新一代增强纤维,广泛应用于民用、军用、建筑、航天以及超级跑车领域。碳纤维在自行车领域中主要应用于车架(碳架)、前叉、轮组(碳刀车圈)等。
某某企业是一家台资企业,以生产碳纤维自行车为主。其生产工艺是将多层(5-10层)横纵交叠的碳纤维包裹铝合金配件,然后进行烘干加固,最后制成碳纤维自行车。企业原先采用的是传统的压模方式,存在问题较多,主要有以下几点:
(1)压模需要大量模具,模具成本高,制作时间长,适合大批量生产,且可重用性差,产生巨大模具耗损;
(2)该企业切割的配件图形形状小,需要压模模具精度高;
(3)由于压模模具之间留有空隙,材料利用率低,而碳纤维材料成本高,导致原材料耗损厉害;
(4)压模工艺较为危险,需要专业的技术人员,人力成本高;
(5)压模对碳纤维材料本身的形变影响大,不能保证加工工艺的精度。
总之,用压模的方式进行碳纤维切割存在着较多问题,是整条生产线的生产瓶颈,迫使企业寻找其他的切割方案。企业也考虑采用激光切割,但考虑到激光与材料会发生化学反应,改变碳纤维材料的特性,同时激光切割会对环境造成相当大的污染,不符合社会的可持续发展,不能满足企业需求。
针对这一问题,爱科科技提供的是BK切割系统配备电振动刀的解决方案,通过伺服马达驱动刀片上下高频振动从而切断材料,非常适合切割中等密度的材料,并且可以加工最小1mm的弧线,满足切割工艺精度,同时刀具切割是物理切割,不会改变材料的特性,也不会产生污染,是一个材料利用率高、切割效率高、切割精度高、无污染的绿色方案。
该方案的提出不仅为企业突破了碳纤维切割这一生产瓶颈,同时大大提高了该环节的生产效率,提升了企业的生产效益。