玻璃化半成品的可加工性:切割边缘的芯片形成和热开发

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 制造业 工程 制造工程
• 可持续工程 可持续工程

背景情况:

• 复合材料面临着可持续性和可回收性挑战.
• 玻璃体提供了一个潜在的解决方案,因为它们的热性强度和独特的共价适应性网络.
• 这些特性使其能够重塑制造和回收利用,满足行业的关键需求.

研究的目的:

• 为了研究碳纤维增强玻璃的直角切割.
• 评估玻璃材料矩阵对切削力,表面质量和工具磨损的影响.
• 评估可持续复合材料加工和芯片回收利用的潜力.

主要方法:

• 使用真空辅助的树脂输注与4-氨基二硫化物制造碳纤维增强的玻璃制剂.
• 与不同纤维方向,切割宽度和速度进行直角切割实验.
• 使用高速摄像机和显微镜分析切削力,芯片形成温度,工具磨损和表面损伤.

主要成果:

• 与0°/90°相比,在45°/135°纤维方向上观察到较低和更不规则的切削力.
• 对于0°/90°和45°/135°方向的不同速度,切削力一致.
• 在0°/90°方向下,工具磨损最小,表面损伤减少 (损伤深度较低,悬浮纤维较少).
• 芯片形成温度仍低于降解值,确保了再加工能力.

结论:

• 碳纤维增强玻璃的直角切割是可行的,并且比传统的热矩阵具有优势.
• 玻璃材料的自我修复和可重塑性使其能够实现可持续的加工,包括芯片回收利用.
• 这项研究强调了玻璃制品在复合材料制造中推进可持续实践的潜力.