国家标准计划《碳纤维复合材料用超高压水切割装备》由 TC493(全国喷射设备标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 合肥通用机械研究院有限公司 、成都飞机工业集团有限责任公司 、南京大地水刀股份有限公司 、沈阳奥拓福科技有限公司 、广州华臻机械设备有限公司 、合肥通用环境控制技术有限责任公司 。
| 23 流体系统和通用件 |
| 23.100 流体动力系统 |
在当今世界高速工业化的大背景下,碳纤维复合材料用途正趋向多样化。
在要求高温,物理稳定性高的场合,碳纤维复合材料具备不可替代的优势。
材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,正是由于兼具优异性能,碳纤维在国防和民用领域均有广泛的应用前景。
由于碳纤维复合材料具有轻而强、轻而刚、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好以及设计性好、可大面积整体成型等特点,已在航空航天、国防军工、汽车制造、风力发电、体育用品等多个领域得到广泛应用。
但是碳纤维复合材料的加工确是当今传统加工业面临的难题,由于传统加工方式在加工过程中都会产生热,造成热集中,这就使碳纤维复合材料特别容易产生分层、热熔、开裂等一系列问题,造成碳纤维复合材料工件废品率高,加工速度慢,同时传统刀具在加工复合材料过程中会产生大量的微小粉尘,使作业区灰尘弥漫,需要用专门的真空抽吸系统去除,否则将是工人安全的重大隐患。
超高压水切割装备由于是冷态加工,在加工过程中不产生热,从根本上解决了传统加工方式在加工复合材料时的问题,大大提高了碳纤维复合材料的加工效率和成品率。
为解决我国高端制造业碳纤维复合材料加工的难题,提升我国高端制造业先进制造水平,加强国防建设用高端设备的研制,国家在十二五 “863”项目中,将复合材料曲面构件超高压水切割装备列为课题之一,一是为解决民用航空复合材料和高铁用新型材料切割加工需要,另外为国家大型客机和军机的研制提供技术装备。
碳纤维复合材料用超高压水切割装备是超高压水切割机在高端应用上的集中体现,它集合了现有最先进的五轴控制水切割机技术、大型平台机床、浮动点阵支架和综合控制为一体,将普通五轴水切割机机床发展到加工尺寸到20米的复合材料曲面构件高端水切割机装备,其技术水平达到当今国际先进水平。
通过制定该标准,对碳纤维复合材料用超高压水切割装备的设计、性能质量要求、试验检验方法等进行规范,将促进高端超高压水切割装备产品技术、质量稳定发展。
该标准的制定也将促进各种碳纤维复合材料的加工难题的解决,使碳纤维复合材料这种新型材料在国内有更广阔的应用。
本标准规定碳纤维复合材料用超高压水切割装备的型式与基本参数、技术要求、试验方法、检验要求、标志、包装、贮存和运输。本标准适用于额定输出压力350MPa~500MPa的碳纤维复合材料用超高压水切割装备。