特斯拉首創(chuàng)碳纖維套筒電機(jī)！刀具新品搶新材料切削市場

零百加速2.1秒、*高時(shí)速322km/h，在11月剛結(jié)束的進(jìn)博會(huì)上，號稱“地表*強(qiáng)電動(dòng)車”的特斯拉ModelSPlaid憑借優(yōu)異的性能吸睛無數(shù)。

受限于電機(jī)轉(zhuǎn)速，即便是近200萬元的保時(shí)捷TaycanTurboS，*高時(shí)速也僅停留在了260km/h。特斯拉ModelSPlaid的秘訣在于三臺高轉(zhuǎn)電機(jī)采用了首創(chuàng)的碳纖維套筒轉(zhuǎn)子，電機(jī)*高轉(zhuǎn)速可達(dá)2萬轉(zhuǎn)。

突破“電動(dòng)車極速不快”魔咒，碳纖維套避免轉(zhuǎn)子膨脹變形

決定電動(dòng)車極速的關(guān)鍵因素之一是電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，車輛的行駛速度就可以越快。但是轉(zhuǎn)子的速度太快，可能會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的損毀。所以以往的電動(dòng)車會(huì)給人高速之后后勁兒不夠的感覺。

針對這一難點(diǎn)，特斯拉在轉(zhuǎn)子外層加入了一個(gè)碳纖維套，構(gòu)成了碳纖維套筒電機(jī)。碳纖維的作用有兩個(gè)，一是能有效減少轉(zhuǎn)子溫度，轉(zhuǎn)子溫度很大一部分來自定子，碳纖維能有效減少熱傳導(dǎo)，可以減少磁鋼退磁風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)減少高轉(zhuǎn)速下的離心變形；第二個(gè)，增加轉(zhuǎn)子磁通量，在同等輸入電流下，電機(jī)轉(zhuǎn)速增加、做功變大、效率提高。

加入碳纖維套筒之后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升的同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)也在可控范圍之內(nèi)，電動(dòng)機(jī)性能也就有了明顯的性能提升。但使用碳纖維材質(zhì)來束縛轉(zhuǎn)子，從生產(chǎn)工藝上來講要求非常高。

加工導(dǎo)致不合格概率>60%，碳纖維復(fù)合材料系“刀具殺手”？

碳纖維增強(qiáng)基復(fù)合材料簡稱CFRP，是復(fù)合材料領(lǐng)域的集大成之作，被譽(yù)為“21世紀(jì)的新材料之王”。

碳纖維復(fù)合材料與傳統(tǒng)材料不同，碳纖維復(fù)合材料強(qiáng)度高、硬度高，屬于難切削加工的材料。碳纖維的高硬度會(huì)加快刀具的磨損，降低其使用壽命，并且由于其具有各向異性、層間的強(qiáng)度較低，在切削加工的時(shí)候容易導(dǎo)致出現(xiàn)產(chǎn)品缺陷。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，由于切削加工過程中導(dǎo)致產(chǎn)品不合格的概率要占60%以上。

在碳纖維復(fù)合材料切削加工的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷有以下三種：

孔出口缺陷：碳纖維制品在加工時(shí)*常見、*直觀的缺陷之一，一般認(rèn)為是撕裂和毛邊兩種；

分層：在進(jìn)行鉆孔的過程中，鉆削力和鉆削熱往往造成碳纖維復(fù)合材料出現(xiàn)分層現(xiàn)象；

刀具磨損：碳纖維復(fù)合材料硬度大，與高速鋼差不多，如果采用普通的高速鋼鉆頭對其進(jìn)行加工，大概鉆3-4個(gè)孔就會(huì)變鈍。

2022年產(chǎn)量可達(dá)57.09萬噸，一線刀具品牌提前布局

作為新材料產(chǎn)業(yè)，CFRP具有不容忽視的發(fā)展?jié)摿�，已廣泛應(yīng)用于汽車、軌道交通、航空航天、醫(yī)療、風(fēng)電等領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2022年，中國碳基復(fù)合材料產(chǎn)量可達(dá)57.09萬噸。風(fēng)口已至，國內(nèi)外一線刀具品牌提前布局，推出產(chǎn)品攻克CFRP“磨損刀具”等一系列加工難點(diǎn)。

肯納金屬

肯納新推出的整體合金立銑刀是專門針對C1類材料（復(fù)合材料）單一復(fù)合材料開發(fā)的。對于CFRP與鋁合金和或鈦合金及不銹鋼的多層復(fù)合材料也可以加工。

刀具采用交叉切削刃結(jié)構(gòu)，采用鋒利前角結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并增設(shè)金剛石涂層材料，具有切削力低，切削熱小等特點(diǎn)，在保證較高加工效率的前提下，可保證工件加工表面的獲得極好的加工質(zhì)量，同時(shí)獨(dú)特的硬質(zhì)合金基材加金剛石涂層使刀具就有良好的刀具壽命。

山特維克可樂滿

863.1-OS系列刀具專門用于復(fù)合材料與鈦合金或鋼的難加工材料疊層的高精度制孔。

863系列刀具采用鋒利的切削刃設(shè)計(jì)，同時(shí)又在刀具高應(yīng)力集中的部位采用了獨(dú)特的微磨技術(shù)，使得刀具更加耐磨和鋒利。在刀具外側(cè)使用特殊角度設(shè)計(jì)，使得刀具工作時(shí)沖擊力減小，減少分層和磨損。雙刃帶的設(shè)計(jì)提高了制孔的精度和穩(wěn)定性。

YG

YG-1公司作為一家與航天航空行業(yè)OEM有著緊密合作的刀具制造商之一，我們保持著與加工復(fù)合材料，碳纖維復(fù)合材料件的一級，二級，和三級供應(yīng)商的緊密合作。一起開發(fā)了在該領(lǐng)域應(yīng)用的*產(chǎn)品，為航天航空業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

山高

JC880是一款用于加工復(fù)合材料的刀具，此刀具是金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具，僅有10°的螺旋角度，可以有效降低復(fù)合材料加工時(shí)的軸向拉力，從而避免切削加工時(shí)的毛刺和分層缺陷。可以獲得優(yōu)良的加工質(zhì)量。

適用于加工碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以及高硅鋁合金，同時(shí)適合加工熱固性和熱塑性復(fù)合材料，也適合加工夾芯復(fù)合材料的加工�？梢杂糜趥�(cè)銑、開槽等多種加工應(yīng)用。

歐士機(jī)

歐士機(jī)推出的人字形銑刀DIA-HBC4系列，獨(dú)特的設(shè)計(jì)適用于加工CFRP材料。只使用一支銑刀，利用左螺旋將上面的表層壓在母材的刃和利用右螺旋將下面部分拉上來的刃，兩個(gè)刃可以抑制毛刺的產(chǎn)生。

DIA-HBC4采用擠壓切削的原理，在層壓材料的頂層和底層減少分層和毛刺的產(chǎn)生。采用了4刃形狀，非常適合層疊材料的加工，能提高排屑性。采用了OSG專利的金剛石涂層，能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐磨損性與抗耐磨性。

鄭州鉆石

整體燒結(jié)PCD鉆頭采用雙頂角，適用于不同的CFRP和GFRP材料、鋁合金材料及脆性材料，可用于航空航天和所有復(fù)合材料加工工業(yè)的磨蝕性材料，滿足對鉆孔的高質(zhì)量要求。刀具刀體均采用微粒度硬質(zhì)合金材料，鉆頭為整體PCD材質(zhì)，具有較高耐磨損性能。