Usinagem CNC de fibra de carbono: furos, bordas e tolerâncias
Regras de projeto para usinar peças de carbono: bordas, furos, delaminação, fixação e o que o desenho deve definir antes do CNC.
Este é o briefing de usinagem que a MASTERMATE usa antes de orçar uma placa ou um suporte cortado. É orientação de processo, não uma tolerância medida de uma peça nomeada.
A rigidez continua vindo do empilhamento. Defina-o no guia de laminados antes de gastar tolerância num furo. Regras de geometria mais amplas estão em como projetar peças de carbono.
1. Escolher CNC para geometria de placa, não para qualquer forma
O recorte e a furação servem a laminados curados planos ou com pouca curvatura: placas, suportes, espaçadores e quadros cortados de chapa. Cascas 3D profundas, fibras contínuas em torno de uma curva e peças cuja resistência depende de uma superfície moldada contínua costumam ser questão de moldagem. Cortar essas fibras para criar a forma é outro projeto. Diga qual deles você precisa no pedido.
2. Furos falham mais por delaminação do que pelo diâmetro
As camadas de carbono são resistentes na direção da fibra e fáceis de separar entre camadas. Na saída, as últimas camadas podem levantar em vez de serem cortadas. Essa delaminação de saída é o defeito tratado pelos guias de furação de compósitos; também pode haver levantamento na entrada [1]. Um apoio de sacrifício, uma broca afiada para compósitos e um avanço que não pare na saída atuam nesse mecanismo. Sozinhos, não garantem um diâmetro.
| Escolha | Por que importa |
|---|---|
| Distância à borda | Um furo perto demais da borda livre deixa uma faixa estreita que racha ao longo das fibras |
| Apoio ou suporte da pilha | Sustenta a camada de saída para a broca cortar em vez de levantar |
| Escareado | Remove camadas externas localmente; cote em vez de assumir uma profundidade de metal |
| Eixo da fibra no desenho | A direção fraca do laminado decide para onde a trinca tende a correr |
3. Não copiar uma tolerância de metal para um laminado
A espessura de um laminado curado varia com o teor de resina e a cura. Um diâmetro furado também se move com o desgaste da ferramenta e o retorno elástico. Publicar uma tolerância universal de oficina, em milímetros ou mícrons, exageraria o que um desenho pode exigir. Cote só as dimensões críticas, inspecione-as numa amostra próxima da produção e escreva o método de aceitação no pedido. Sistemas gerais de tolerância metálica não são especificação de material de carbono.
4. O que o arquivo deve conter
- STEP para o sólido, ou DXF para um contorno plano, com unidades.
- Um sistema de referências e as cotas críticas para o encaixe.
- Espessura final, ou a placa de estoque que você aceita.
- A direção da fibra a 0° em relação a uma borda.
- Diâmetros, escareados e a distância mínima à borda de que precisa.
- Quantidade e se as primeiras peças são só de encaixe ou de uma aprovação medida.
Peça o orçamento em peças de carbono sob medida. A placa de carbono pronta para CNC é a forma de estoque habitual. Uma peça cortada em CNC mostra o contorno deste artigo; o laminado e as tolerâncias continuam definidos pelo seu arquivo.
Todo furo de carbono pode manter ±0,05 mm?
Não. O diâmetro depende do laminado, do estado da ferramenta, do apoio e do avanço. Combine as cotas críticas numa amostra em vez de copiar uma tolerância de oficina metálica [1].
Por que a face de trás de um furo de carbono lasca?
As últimas camadas podem levantar na saída. Essa delaminação diminui com apoio na face de saída e uma broca afiada para compósitos, não só com a tolerância de diâmetro [1].
Uma casca 3D deve ser cortada em CNC a partir de placa?
Só se o projeto for de fato uma placa usinada ou um laminado recortado. Uma forma que precisa de fibras contínuas em torno de uma curva é questão de moldagem. Indique a geometria no pedido.
Sources & Further Reading
How This Guide Was Prepared
A delaminação e as ferramentas seguem a prática publicada de usinagem de compósitos, incluindo as notas de furação da Sandvik Coromant. Nenhuma tolerância de furo, lascamento de borda ou tempo de ciclo deste artigo é resultado de inspeção da MASTERMATE.
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