Usinage CNC de composites en fibre de carbone

Les fibres de carbone sont des fibres avec un large √©ventail d’utilisations dans de nombreuses industries. Ils ont des propri√©t√©s uniques qui garantissent et cimentent leur statut de mat√©riau de choix pour de nombreuses fonctions. Bien qu’il s’agisse d’un mat√©riau √† part enti√®re, la fabrication courante de la fibre de carbone est l’usinage CNC.

(Photo : fibre de carbone)

Dans le but de comprendre la fibre de carbone et sa relation avec l’usinage CNC, cet article pr√©sentera les fibres de carbone, leurs propri√©t√©s et leurs applications. Il pr√©sentera ensuite l’utilisation de l’usinage CNC avec la fibre de carbone, ses avantages et les √©ventuels conseils √† noter. Plongeons-y !

Qu’est-ce que la fibre de carbone ?

Les fibres de carbone/fibre de graphite/graphite de carbone sont des fibres obtenues √† partir de polym√®res organiques tels que le polyacrylonitrile, la rayonne et le brai de p√©trole. Il comprend cette longue cha√ģne de mol√©cules d’environ 5 √† 10 microns de diam√®tre bien coup√©es par des atomes de carbone.

Les fibres de carbone ont des fonctions polyvalentes bas√©es sur leurs propri√©t√©s. Par cons√©quent, c’est un mat√©riau important dans de nombreuses industries, par exemple l’automobile, l’a√©rospatiale et l’arm√©e.

Propriétés des fibres de carbone

Il existe de nombreux types de fibres de carbone. Cependant, ils appartiennent tous aux m√™mes gammes de propri√©t√©s, bien qu’avec de l√©g√®res diff√©rences. Vous trouverez ci-dessous les propri√©t√©s importantes des fibres de carbone qui pourraient les rendre attrayantes pour votre travail.

‚óŹ Rapport r√©sistance/poids √©lev√©

La fibre de carbone a un rapport r√©sistance/poids √©lev√©. Par cons√©quent, il est l√©ger et solide. Son rapport r√©sistance/poids est comparable √† des mat√©riaux tels que l’aluminium et le titane. Les fibres de carbone sont donc des mat√©riaux id√©aux pour les remplacer, notamment dans l’industrie a√©rospatiale.

‚óŹ R√©sistant √† la corrosion et stabilit√© chimique

La fibre de carbone est r√©sistante √† la corrosion et chimiquement stable. Par cons√©quent, il n’est pas n√©cessaire de le prot√©ger contre la d√©t√©rioration caus√©e par la lumi√®re du soleil ou d’autres produits chimiques. Cependant, comme il existe de nombreuses qualit√©s de fibres de carbone avec diff√©rentes compositions de mat√©riaux, il y a de fortes chances que vous remarquiez des mat√©riaux sensibles tels que l’√©poxy. Par cons√©quent, il pourrait √™tre n√©cessaire de le prot√©ger d’un tel environnement

‚óŹ R√©sistance au feu/ininflammable

Selon le processus de fabrication que vous utilisez, vous pouvez transformer la fibre de carbone en matériau ininflammable. En effet, la fibre de carbone est chimiquement inerte.

‚óŹ √Člectricit√© et conductivit√© thermique

La conductivit√© thermique fait r√©f√©rence √† la capacit√© de permettre la transmission de la chaleur √† travers un mat√©riau. Il mesure la facilit√© avec laquelle la chaleur circule √† travers un mat√©riau. G√©n√©ralement, les fibres de carbone ont une faible conductivit√© thermique. Cependant, il est possible de concevoir des fibres de carbone avec une conductivit√© thermique √©lev√©e et faible. Les fibres de carbone sont √©galement conductrices d’√©lectricit√©. Cela peut √™tre une b√©n√©diction ou une mal√©diction. Comme une b√©n√©diction, il est utilis√© par les ing√©nieurs en a√©rospatiale pour fabriquer de l’asphalte dans les a√©roports. Par cons√©quent, lorsqu’il y a de la glace, l’√©lectricit√© peut √™tre travers√©e. Cela g√©n√©rera de la chaleur et fera fondre la glace.

Applications pour la fibre de carbone

application de fibre de carbone

(Photo : application de fibre de carbone)

Avec le d√©veloppement des technologies, √† l’exception du processus d’usinage CNC commun, l’impression 3D √©galement d√©velopp√©e pourrait fonctionner pour la fibre de carbone, ce qui pourrait donner √† la fibre de carbone un large √©ventail d’applications industrielles.

‚óŹ Industrie a√©rospaciale

L’industrie a√©rospatiale a √©t√© parmi les premi√®res industries √† adopter l’utilisation des fibres de carbone. Des propri√©t√©s telles qu’une r√©sistance √©lev√©e √† la traction, un rapport r√©sistance/poids √©lev√© en font le mat√©riau id√©al pour remplacer l’aluminium, le titane, etc. Par exemple, dans la fabrication des pi√®ces utilis√©es dans le Boeing 787 Dreamliner, la structure plane est principalement en fibre de carbone. La fibre de carbone est √©galement id√©ale pour fabriquer de l’asphalte, comme indiqu√© pr√©c√©demment.

‚óŹ Articles de sport

Les mat√©riaux en fibre de carbone sont utilis√©s dans la fabrication d’articles de sport tels que les raquettes de tennis, les clubs, les battes, etc., en raison de leurs hautes performances. Le mat√©riau est id√©al pour une telle utilisation car il est l√©ger et solide.

Par exemple, il s’applique √† la fabrication de raquettes, car les raquettes doivent √™tre l√©g√®res mais capables de frapper la balle rapidement et fort (c’est-√†-dire fortes). Par cons√©quent, de nombreux articles de sport tels que les raquettes, les v√©los et les bicyclettes utilisent des fibres de carbone.

‚óŹ Pales d’√©oliennes

Les fibres de carbone sont √©galement le mat√©riau id√©al pour fabriquer des pales d’√©oliennes. En effet, ils peuvent fournir la rigidit√© n√©cessaire sans ajouter un poids √©norme. Par cons√©quent, les turbines en fibre de carbone sont plus l√©g√®res et peuvent produire efficacement de l’√©lectricit√©.

‚óŹ Automobile

Les fibres de carbone sont un ensemble important de matériaux dans la fabrication de voitures haut de gamme telles que la Formule 1. Les fibres de carbone sont idéales pour une telle utilisation en raison de leur fonctionnalité et de leur valeur esthétique.

‚óŹ M√©dicament

Les fibres de carbone sont √©galement importantes en m√©decine. Par exemple, en raison de sa transparence sur les images radiographiques, il est utilis√© dans les √©quipements √† rayons X. De plus, parce qu’il est solide et l√©ger, il est applicable √† la fabrication de membres proth√©tiques.

‚óŹ Autres

Avec l’usinage CNC et les machines d’impression 3D, vous pouvez √©galement fabriquer des fibres de carbone dans le confort de votre maison. Par exemple, vous pouvez utiliser le mat√©riau pour fabriquer des meubles, des ustensiles et m√™me des v√™tements ignifuges.

Avantages de l’utilisation de l’usinage CNC pour la fibre de carbone

Il existe de nombreuses techniques utilis√©es dans la fabrication de produits √† partir de composites de fibres de carbone. Les m√©thodes courantes incluent la r√©alisation d’une impression 3D √† l’aide de l’impression 3D et de l’usinage CNC. Cependant, cette derni√®re est la m√©thode la plus courante en raison de ses avantages. Vous trouverez ci-dessous les avantages de l’utilisation des services d’usinage CNC pour les composites en fibres de carbone.

‚óŹ Pr√©cision

L’usinage CNC est un processus de prototypage rapide tr√®s pr√©cis. L’usinage des fibres de carbone pour les industries d√©crites ci-dessus n√©cessite une grande pr√©cision que l’usinage CNC peut fournir facilement. Par cons√©quent, l’usinage CNC des fibres de carbone devient populaire dans ces industries.

‚óŹ Productivit√©

L’automatisation associ√©e √† l’usinage CNC augmente la productivit√© de l’usinage des fibres de carbone. Cependant, la productivit√© est directement li√©e √† votre connaissance des machines CNC ou aux connaissances de l’√©quipe du service d’usinage CNC que vous embauchez.

‚óŹ Rentabilit√©

L’usinage CNC est un processus rentable. Il y a une augmentation de la productivit√© avec une r√©duction des erreurs. Par cons√©quent, aucun surco√Ľt ne sera li√© √† une telle anomalie puisqu’elle est absente. De plus, la formation des op√©rateurs est facile, car les op√©rateurs peuvent se familiariser virtuellement avec le processus

Conseils d’usinage CNC en fibre de carbone

conseils d'usinage cnc

(Photo : conseils d’usinage cnc)

L’usinage de la fibre de carbone peut √™tre un peu difficile. Cependant, avec les bons conseils, vous avez un atout dans votre manche. Vous trouverez ci-dessous quelques conseils d’usinage que vous pouvez int√©grer.

‚óŹ Utiliser l’usinage au jet d’eau si possible

Si possible, vous devez utiliser le proc√©d√© d’usinage par jet d’eau pour la fibre de carbone au lieu de l’usinage rotatif. C’est parce que le premier ne produit pas de poussi√®re et n’accumule pas de chaleur. L’accumulation de poussi√®re et les probl√®mes de dissipation thermique peuvent entra√ģner de nombreux probl√®mes lors de l’usinage de la fibre de carbone. De plus, l’usinage par jet d’eau n’entra√ģne pas de d√©laminage des couches de mati√®re.

‚óŹ Utiliser l’outil PCD

Que faire si l’usinage par jet d’eau n’est pas disponible ? Ensuite, vous devez utiliser les machines rotatives. Cependant, dans de telles circonstances, vous devez utiliser des outils en diamant polycristallin (PCD) en raison de leur propri√©t√© de r√©sistance √† l’abrasion. Les outils PCD sont meilleurs que leurs homologues en carbure. Ils peuvent fonctionner √† une meilleure vitesse (x3) et ont une dur√©e de vie plus longue que les outils √† carabine (environ 25 fois). Cependant, lorsque vous utilisez des outils PCD, surveillez toujours les outils pour √©viter des probl√®mes tels que le d√©laminage.

‚óŹ Enlever la poussi√®re

L’accumulation de poussi√®re est un probl√®me important dans l’usinage CNC. La poussi√®re produite est nocive pour l’op√©rateur. Il est √©galement conducteur d’√©lectricit√©, ce qui pourrait poser de nombreux probl√®mes √† d’autres √©quipements √©lectriques. Par cons√©quent, vous devez aspirer fr√©quemment la poussi√®re. De plus, les machinistes doivent porter des mat√©riaux de protection pour prot√©ger leurs poumons et leur peau

‚óŹ Notez le type de mat√©riau

Il existe de nombreux types de fibre de carbone, chacun avec ses caract√©ristiques particuli√®res. Cela pourrait ne pas sembler important. Cependant, ils affectent les param√®tres tels que l’avance, la r√©volution par minute et le choix de l’outil. Par cons√©quent, il est important de conna√ģtre le type de mat√©riau avec lequel vous travaillez.

‚óŹ Am√©liorer la dissipation thermique

La dissipation thermique joue √©galement un r√īle crucial dans l’usinage CNC des fibres de carbone. Comme la fibre de carbone a une faible conductivit√© thermique, elle ne dissipe pas la chaleur comme les autres m√©taux. Cela peut endommager ou br√Ľler la r√©sine qui maintient la fibre de carbone ensemble. Il en r√©sulte √©galement une usure de l’outil. Pour √©viter l’accumulation de chaleur pendant le processus, vous pouvez utiliser du liquide de refroidissement. De plus, vous pouvez vous assurer que les vitesses d’alimentation sont inf√©rieures au m√©tal.

Dernières pensées

Les fibres de carbone ont de nombreuses applications industrielles en raison de leurs propri√©t√©s. Par exemple, ils sont utilis√©s dans la fabrication de produits applicables dans les industries automobile, a√©rospatiale et militaire. Il existe de nombreuses m√©thodes utilis√©es dans la fabrication des fibres de carbone. Cet article a pr√©sent√© l’usinage CNC des fibres de carbone. Il parlait des fibres de carbone, de leurs propri√©t√©s et de leur application. Il a ensuite mis en √©vidence les avantages de l’utilisation de l’usinage CNC avec de la fibre de carbone et divers conseils que vous pouvez suivre.