木质复合材料加工刀具磨损研究进展

由于优质天然木材资源的日益缺乏,人造木质板材已被消费者广泛接受和使用。其中,木质复合材料具有天然植物纤维和高分子聚合物这两种不同材料所包含的双重性能,是目前最受青睐的高性能材料之一。木质复合材料通常采用熔融挤出或热压复合而直接成型为型材、板材或其他制品,但对于具有特殊型面、尺寸和装配要求的产品往往需要进行二次加工(如车削、铣削、钻削等)。然而,受木质复合材料各向异性和非均匀性等特性的影响,在加工过程中其切削性能不像金属类各向同性的材料表现出很强的规律性,刀具易产生黏着、剥落、氧化等问题,造成刀具严重磨损,大大降低了刀具寿命和工件加工质量。因此,国内外许多研究人员对木质复合材料加工刀具的磨损进行了研究,以寻求最佳的加工参数和刀具材料提高工件的加工工艺性和经济性。笔者对近几十年来木质复合材料加工过程中刀具磨损的问题进行了深入分析,就刀具的摩擦特性、磨损因素(切削参数、工件材料、刀具材料和几何参数、加工环境)、磨损在线监测等方面对刀具的磨损规律进行了总结,并探讨了未来的研究方向。     

木质陶瓷复合材料的研究现状及发展前景

阐述了木质陶瓷复合材料的发展现状,对目前各种类型的陶瓷生产制备工艺进行了分析,介绍了各种新型木质陶瓷材料的特点,总结了木质陶瓷复合材料研究中出现的问题以及未来木质陶瓷的发展前景。     

木质陶瓷复合材料的制备与性能分析

综述了几种典型基材木陶瓷材料的不同制备方法与性能,对不同基材材料制备木陶瓷的方法做了论述,介绍了不同材料制备的木陶瓷电学性能、力学性能和摩擦性能。为材料的制造方法与结构功能设计提供了新思路,并对其发展前景进行了展望。     

软硬涂层刀具材料与木质复合材料的摩擦特性

【目的】分析软硬涂层刀具材料与木质复合材料的摩擦特性,为涂层硬质合金木工刀具的磨损及切削性能研究提供实践指导。【方法】测试Ti N硬涂层硬质合金、MoS_2软涂层硬质合金和未涂层硬质合金与木质复合材料的摩擦系数及磨损前后的粗糙度变化,研究涂层刀具材料与木质复合材料的摩擦特性。【结果】MoS_2软涂层硬质合金与中密度纤维板(MDF)、刨花板(PB)和木粉/PE复合材料(WFPEC)的摩擦系数明显低于未涂层硬质合金和Ti N硬涂层硬质合金,且Ti N硬涂层硬质合金低于未涂层硬质合金;PB与未涂层硬质合金、Ti N硬涂层硬质合金和MoS2软涂层硬质合金的摩擦系数明显低于MDF和WFPEC,且WFPEC低于MDF;未涂层硬质合金、Ti N硬涂层硬质合金和MoS_2软涂层硬质合金与MDF和PB的摩擦试验中,随着载荷增加,摩擦系数逐渐增大,而与WFPEC的摩擦试验中,随着载荷增加,摩擦系数没有明显变化趋势;与MDF磨损试验前后,未涂层硬质合金磨损表面粗糙度变化率最大,MoS_2软涂层硬质合金表面粗糙度变化率其次,Ti N硬涂层硬质合金表面粗糙度变化率最小。【结论】Ti N硬涂层材料和MoS_2软涂层材料可有效降低与木质复合材料的摩擦系数,且MoS_2软涂层硬质合金摩擦系数低于Ti N硬涂层硬质合金,而Ti N硬涂层硬质合金耐磨性能优于MoS_2软涂层硬质合金。     

主轴转速和刀具前角对木塑复合材料切削性能的影响

木塑复合材料(WPC)是一种具有良好力学性能且环保的材料。以试验为基础,研究铣削过程中主轴转速和铣削刀具前角对木塑复合材料切削力和表面粗糙度的影响。采用单齿硬质合金铣刀对木塑复合材料进行铣削加工试验,主轴转速(8 000,9 000,10 000和11 000 r/min)和刀具前角(2°,6°和10°)为变量,平均切削厚度为定值,采集切削过程中的切削力值和加工后的表面粗糙度值,对其影响进行分析。切削合力随着主轴转速的增加而降低,表面粗糙度随着主轴转速的增加而增大;切削合力与表面粗糙度均随着刀具前角的增加而减小。刀具前角6°、主轴转速为8 000～11 000 r/min时,切削分力F_x、F_y以及切削合力F_r均随着转速升高而降低,表面粗糙度随转速增加而增加;从单因素分析可知,在显著性水平0.05下,主轴转速对切削合力影响显著,对表面粗糙度影响并不显著,建立切削合力与主轴转速回归方程：F_r=95.983-0.005n。在实际生产中,可以通过提高转速和刀具前角,来保证加工质量和提高加工效率。     

木工刀具材料及其切削性能分析

在生产的任何领域提高生产率都是非常重要的,木材和木质材料加工领域也不例外。例如提高切削和进给速度,减少换刀次数等,这就需要强度高、寿命长的刀具。因此,对刀具材料提出了更高的要求。回顾刀具材料的发展过程,本世纪初出现了高速钢。50年代,由于应用了硬质合金材料使切削刀具出现了划时代的改革。这些刀具材料的出现,不但可以进行高速切削,而且还可以显著地延长刀具使用寿命,从而提     

木质陶瓷研究新进展

木质陶瓷是一种新型的环境友好材料,生产木质陶瓷的原材料可以是各种废弃的纤维质材料,有利于资源的重复利用.介绍了木质陶瓷在制备工艺、成材机理、性能以及应用等方面的研究进展,并就木质陶瓷将来的研究方向提出了一些看法.     

木质复合材料研究概况

新型木质复合材料可缓解由于我国现有林木资源总量不足和森林资源质量不高而形成的资源危机,所以木质复合材料将是新世纪人们关注和研究的重点领域。     

硬如岩石的木质陶瓷

美国华盛顿大学的研究人员于前不久制成了一种坚硬的木质陶瓷复合物。他们先将木材浸在一种含有硅化合物的溶液中,溶液注满木材的纤孔,然后将这种材料放到大约80℃的烤炉中烘烤固化。     

木质复合材料力学性能分析方法初探

讨论了几种可以应用于木质复合材料力学分析的常用复合材料力学分析方法。分析结果表明，木质复合材料的设计和分析，可以借鉴细观力学法、粘弹性力分析方法和损伤力学法，建立自身的力学体系。     

世界木质复合材料领域的新进展

前言复合材料(composites)是指一种具有相互胶合共性的材料,木质复合材料不仅包括各种人造板、模压制品、复合锯材、大型成材、木结构及其它一些木质材料,也包括各种胶粘剂、树脂及其它胶粘材料。尽管现今世界人口增长,森林资源枯竭趋势加速,使复合材料的生产成本迅速上升,然而,科学技术也在发展。主要表现在愈来愈多的低     

走向21世纪的木质复合材料

用新技术创造和发展高性能、多功能和高附加值的新型木质复合材料将是实现森林资源的优化配置，科学加工和高效利用的重要途径，也可缓解由于我国现有森林资源总量不足和森林资源质量不高而形成的资源危机。本文举例描述了由３种复合类型加工制得复合材料的方法，产品性及及应用价值，作者认为，木质复合材料将是２１世纪世人关注并取得创新和发展的主题之一。     

木质阻尼复合材料的隔声性能

【目的】将单层木质材料与高分子阻尼材料多层复合,通过优化材料参数,获得一种质轻、厚度薄、隔声性能较佳的新型隔声复合材料,为木质阻尼复合材料声学性能研究提供新思路。【方法】将中密度纤维板(MDF)与橡胶材料(R)在热压温度100℃、热压压力3 MPa、热压时间10 min、涂胶量64 g·m-2的工艺条件下复合,制备的复合材料的弹性模量(MOE)为3 490 MPa,弯曲强度(MOR)为30.9 MPa,内结合强度为1.24 MPa,在减少涂胶量和提高生产效率的基础上,满足复合材料使用的力学性能。采用全因子试验,利用阻抗管测试复合材料的隔声性能,探讨MDF和R厚度及密度对其隔声性能的影响规律。借助SPSS软件分析材料参数对其隔声性能影响的显著性和相关性,确定每个参数对隔声性能的影响规律。【结果】MDF厚度对复合材料的隔声性能具有显著影响,MDF厚度从3 mm增加到5 mm,其计权隔声量增加5 d B。在低频段,复合材料受自身劲度控制,其隔声性能受面密度和阻尼性能的影响非常小。MDF厚度增加,刚度增加,板材抵抗弯曲变形的能力增强。随着MDF厚度增加,面密度增加,受相同频率入射声波激发引起的振动速度越小,隔声量越大。阻尼比从0.176增加到0.258,增加了31.8%,复合材料阻尼性能增加,使得吻合谷变浅隔声量增加。R厚度对复合材料隔声性能的影响呈较强的正相关,相关系数为0.979,随着R厚度从0.8 mm增加到2 mm,其计权隔声量增加了7 d B。在低频段为劲度控制区,隔声性能主要受刚度控制,刚度越大,复合材料的隔声曲线斜率较大,增加幅度越大。随着入射声频提高,越过劲度控制区,共振影响逐渐消失,进入质量控制区。随着面密度增加,复合材料的隔声性能增加。到达高频时,隔声性能主要受阻尼性能控制。复合材料的阻尼比从0.065增加到0.201,阻尼比越大,复合材料的阻尼性能越好。随着复合材料的阻尼性能提高,抑制了板材共振,提高了共振频率处的隔声量;使得临界频率向高频移动,抑制了吻合效应。R密度增加,复合材料的计权隔声量从36 d B提高到37 d B,隔声性能增加不明显,R密度增加对材料的隔声性能影响不显著。【结论】中密度纤维板(MDF)与橡胶材料(R)的厚度对复合材料的隔声性能影响较大,R密度对复合材料的隔声性能几乎无影响。MDF和R厚度及密度过大或过小,都不利于复合材料隔声性能的提高。通过分析材料参数对其隔声性能的影响规律,最终确定MDF厚度2 mm,R厚度2 mm,R密度2.3 g·cm-3,在此条件下木质阻尼复合材料的隔声性能较优。     

木质纤维复合材料—一种有发展前景的复合材料

木质纤维复合材料──一种有发展前景的复合材料王恺（中国林科院北京１０００９１）木质纤维复合材料（ｗｏｏｄｆｉｂｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ）指水质纤维与合成纤维施以一定数量的树脂和其它添加剂结合而成的一种新型材料。通称木质纤维板坯（ｗｏｏｄｆｉｂｅｒｍａ...     

环氧树脂/木质碎料复合材料力学性能

以环氧树脂为胶结材料、不同类型的砂和木质碎料作为集料,利用平板振捣器,采用振实法制备了树脂基木质碎料复合材料.分析环氧树脂用量、木质碎料用量以及砂类型对树脂基木质碎料复合材料的抗折、抗压强度的影响规律.结果表明:试件的最大抗压、抗折强度分别可达5.74和17.16 MPa;在相同胶集比下,试件强度随着木质碎料掺入量的增...     

生物可降解木质天然纤维复合材料研究进展

本文概述了生物可降解木质天然纤维复合材料的组成、加工方法、性能、产品开发及市场应用等方面研究进展.同时对一些关键性的问题和今后工作的建议进行了讨论.     

木质纤维复合材料走俏国际市场

最近几年来,伴随全球性环保呼声日益高涨以及绿色消费时尚化,普遍培养和形成了人们这样一种观念：既爱护树木、珍惜木材,同时又享受木材、热衷使用木材制品。因此,在小材资源越来越紧张的情况下,木质纤维复合材料就昂得格外紧俏。时下,在国际市场上,术质纤维的需求也就随之强劲起来。     

水泥基木质复合材料力学性能研究

以水泥、砂、废弃木屑为原材料,采用马歇尔击实成型及静压成型法,制备用于道路铺装的水泥基木质复合材料,研究其抗压强度、劈裂抗拉强度、抗压回弹模量、耐水性等性能。结果表明:在28 d养护条件下,水灰比为0.8、集灰比为0.5时,复合材料试件最大抗压强度可达6.78 MPa,最大劈裂抗拉强度可达1.33 MPa;经过15次干湿循环后,该材料的抗压和劈裂抗拉强度仍可达到原始强度的90%以上;由此说明水泥基木质复合材料总体性能满足人行步道使用要求。     

木材及木质材料切削刀具的发展概况

切削加工是木材工业生产中最基本、最广泛、最重要的工艺之一,它直接影响工业生产的效率、成本和能源消耗.