Как перерабатывать листы ламината и стержни из фенольной хлопчатобумажной ткани на детали?

Ламинат из фенольной хлопчатобумажной ткани представляет собой композиционный материал, изготовленный путем пропитки хлопчатобумажной ткани термореактивной фенольной смолой и последующего горячего прессования при высокой температуре и высоком давлении. Он сочетает в себе прочность хлопчатобумажной ткани с термостойкостью и изоляционными свойствами фенольной смолы. Методы обработки, характеристики и области применения готовой продукции (включая фенольные листы и стержни) следующие:

Фенольный стержень AHD

Методы обработки хлопкового фенольного бруска и хлопковых фенольных листов

Обработка фенольной ткани требует баланса между ее «твердыми, но хрупкими» свойствами, термостойкостью и легкостью расслоения. Общие методы обработки включают в себя следующее:

1. Резка

• Выбор инструмента: Из-за высокой твердости материала требуются твердосплавные пилы. Для толстых листов можно использовать лобзики и ленточные пилы, а для тонких пластин (беспыльных и с небольшой зоной термического влияния) – электроэрозионную резку (ЭЭР).

• Меры предосторожности: Скорость резания должна быть умеренной, а скорость подачи — равномерной. Края разреза склонны к шероховатостям и требуют последующей полировки.

2. Обработка

• Сверление: Слои хлопчатобумажной ткани склонны к расслоению, поэтому следует использовать твердосплавное сверло. Уменьшите скорость вращения и увеличьте скорость подачи (чтобы уменьшить тепловыделение). Поместите деревянную доску или резиновую прокладку на выходе отверстия, чтобы предотвратить сколы.

• Токарная/фрезерная обработка: Для токарной обработки прутков или толстых листов следует использовать твердосплавные инструменты. Передний и задний углы должны быть соответственно увеличены (чтобы уменьшить износ инструмента). Глубину резания следует контролировать в пределах 0,5-2 мм (во избежание расслоения). Предпочтительно попутное фрезерование (для уменьшения контакта инструмента с материалом).

• Шлифование: Обработка поверхности обычно выполняется шлифовальным кругом. Рекомендуется использовать шлифовальные круги на связке смолы (чтобы предотвратить попадание частиц металлического связующего в материал). Требуется достаточное охлаждение.

3. Формирование и вырубка

• Холодная штамповка: Простые формы могут быть изготовлены с использованием процесса холодной штамповки. Однако убедитесь, что кромка штампа острая (чтобы уменьшить заусенцы), а скорость штамповки не слишком высокая (во избежание расслоения).

• Формование горячим прессованием: сложные формы могут быть получены путем нагревания и смягчения препрега из фенольной ткани, а затем прессования его в форму (температура должна поддерживаться в пределах 150–180°C, а давление – в пределах 5–15 МПа).

4. Обработка поверхности

• Механическая обработка: шлифовка и полировка.

• Химическая обработка: никелирование и хромирование (для улучшения износостойкости и проводимости, применяется для механически изнашиваемых деталей); напыление эпоксидной смолы (для повышения коррозионной стойкости, применяется во влажной среде).

Ключевые соображения во время обработки

1. Инструмент и выбор инструмента

• Избегайте использования обычных инструментов из быстрорежущей стали: из-за высокой твердости фенольной смолы (3-4 по шкале Мооса) обычные инструменты из быстрорежущей стали склонны к износу. Предпочтение следует отдавать твердосплавным инструментам. Передний угол (10–15°) и задний угол (8–12°) следует соответственно увеличить, чтобы снизить сопротивление резанию и износ инструмента.

• Используйте алмазные пилы с осторожностью: несмотря на то, что они подходят для резки, трение между фенольной смолой и металлами, такими как медь и железо, может легко генерировать статическое электричество, что может привести к заклиниванию пильного полотна. Требуется охлаждающая жидкость (например, водорастворимая смазочно-охлаждающая жидкость). Биметаллические ленточные пилы рекомендуются для резки толстых листов, чтобы уменьшить вибрационное расслоение.

2. Управление параметрами обработки

• Низкая скорость резания + адекватное охлаждение: скорость резки должна строго контролироваться, чтобы предотвратить размягчение и расслаивание фенольной смолы от тепла трения. Во время обработки постоянно распыляйте воду или используйте специальную охлаждающую жидкость (избегайте фторсодержащих растворителей, чтобы предотвратить коррозию смолы).

• Низкая скорость подачи + несколько проходов: рекомендуемая глубина резания (одинарная подача) составляет ≤2 мм (для точения/фрезерования), а скорость подачи составляет ≤0,1 мм/об при сверлении. Множественные неглубокие надрезы используются для уменьшения накопления тепла и риска расслоения.

3. Расслаивание и контроль заусенцев

• Предотвращение расслоения при обработке отверстия: при сверлении используйте сверло с острыми ступенями или поместите резиновый лист или подушку из алюминиевой фольги на выходе отверстия, чтобы предотвратить растрескивание. После сверления толстых листов можно снять фаску (45° x 0,5 мм), чтобы уменьшить концентрацию напряжений.

• Обработка кромок: после резки или фрезерования на кромках склонны образовываться заусенцы на волокнах (обнаженные слои хлопка). Эти заусенцы следует удалять с помощью угловой шлифовальной машины с мелкой наждачной бумагой (зернистость 800-1200) или плавающей шлифовальной головки, чтобы заусенцы не царапали сопрягаемые детали и не вызывали нарушения изоляции при последующей сборке.

4. Термическая деформация и стабильность размеров.

• Избегайте длительной обработки при высоких температурах: фенольная ткань будет медленно размягчаться при длительном воздействии температуры выше 120°C. Во время обработки контролируйте время между последовательными резами и при необходимости останавливайте станок для охлаждения.

• Прецизионные детали требуют старения: детали, требующие высокой точности размеров, следует оставить в сухой среде на 24–48 часов после обработки, чтобы снять внутреннее напряжение перед тонким шлифованием во избежание последующей деформации.

5. Совместимость обработки поверхности

• Предварительная обработка перед гальванопокрытием: если желательно никелирование/хромирование, придайте поверхности шероховатость (с помощью мелкой наждачной бумаги или химического травления), чтобы улучшить адгезию покрытия. Избегайте нанесения гальванического покрытия на необработанную фенольную ткань.

• Для склеивания требуются специальные клеи: при склеивании с другими материалами используйте клеи на основе эпоксидной или фенольной смолы. Избегайте использования моментальных клеев (цианакрилатов), так как их хрупкость может привести к межфазному отслоению.

Преимущества деталей из хлопково-фенольного ламината и основные причины его дальнейшего использования

1. Отличная общая производительность, подходит для нескольких сценариев.

• «Золотой треугольник» термостойкости, изоляции и прочности: сшитая структура фенольной смолы обеспечивает высокую термостойкость (105°C в течение длительного времени, 200°C в течение короткого времени) и высокую изоляцию (напряжение пробоя > 30 кВ/мм). Слоистая структура хлопчатобумажной ткани обеспечивает механическую прочность, превосходящую чистую смолу (прочность на разрыв 50-100 МПа, прочность на изгиб 100-200 МПа). Такое сочетание термостойкости без хрупкости и изоляции без размягчения недостижимо для большинства технических пластиков.

• Химическая стойкость и устойчивость к старению: помимо сильных окислительных кислот, таких как концентрированная азотная кислота и царская водка, фенольные тканевые полотна обладают превосходной устойчивостью к маслам, слабым основаниям и органическим растворителям (таким как этанол). Более того, его характеристики медленно ухудшаются даже после длительного воздействия влажной среды или солевых туманов (например, морского оборудования), превосходя характеристики обычных металлов и некоторых пластиков.

2. Значительная экономическая эффективность и зрелый процесс

• Низкая стоимость сырья: хлопчатобумажная ткань (натуральное волокно) и фенольная смола (фенол + формальдегид) являются сыпучим химическим сырьем. Производственный процесс (покрытие погружением-горячее прессование) является отработанным, а стоимость крупномасштабного производства намного ниже, чем у высокопроизводительных инженерных пластиков или керамики.

• Совместимость с существующим оборудованием: обработка плит из фенольной ткани (резка, сверление, токарная обработка) может выполняться на традиционном металлообрабатывающем оборудовании (требуется только корректировка инструментов и параметров), что устраняет необходимость в дополнительных инвестициях в дорогостоящее оборудование и снижает входной барьер для малых и средних предприятий.

3. Комплексная проверка надежности и высокое доверие отрасли

• Многовековая история применения: с момента индустриализации в начале 20-го века фенольно-тканевый картон накопил десятилетия надежных эксплуатационных данных в электронике, железнодорожном транспорте, машиностроении и других областях, а его стабильность рабочих характеристик широко признана в отрасли.

• Соответствие нормам безопасности. Являясь негорючим материалом класса А (с чрезвычайно низким уровнем дымообразования), фенольнотканная плита незаменима в сферах с жесткими требованиями противопожарной защиты, таких как железнодорожный транспорт и авиакосмическая промышленность.

4. Широкие возможности проектирования, адаптируемость к потребностям настройки

• Гибкая толщина и форма: регулируя количество слоев покрытия погружением (3–20), можно производить листы толщиной 0,5–50 мм. Стержни могут быть изготовлены путем прокатки или прессования. Сложные формы (например, детали конструкции с прорезями и отверстиями) можно формовать за один этап с использованием формы для горячего прессования, что сокращает последующую механическую обработку.

• Функционализация поверхности. Нанесение покрытий, гальванических покрытий или модификация могут еще больше расширить сценарии применения.

Хотя обработка листов и стержней из фенольной хлопчатобумажной ткани требует тщательного подхода к выбору инструментов, низкоскоростному охлаждению и контролю слоев, их совокупные характеристики термостойкости, изоляции и прочности, а также низкая стоимость, отработанный процесс и проверенная веками надежность обеспечивают их дальнейшее доминирование в промышленных приложениях низкого и среднего уровня, таких как изоляция общего назначения и износостойкие конструкционные детали. Хотя новые материалы могут заменить их в высокоточных или экстремальных условиях (например, при сверхвысоких температурах и сверхвысоких частотах), листы из фенольной ткани остаются классическим выбором в промышленном секторе, обеспечивая баланс между производительностью и стоимостью.

Мы предлагаем хлопковые листы из фенольной смолы, такие как хлопковые листы 3025, хлопковые листы 3026, хлопковые листы 3027, хлопковые листы 3028 (основное отличие - разные пряжи хлопчатобумажной ткани) и ватные палочки 3723. Добро пожаловать, свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

Лист хлопкового фенольного ламината AHD