零百加速2.1秒、最高時(shí)速322km/h，在11月剛結(jié)束的進(jìn)博會(huì)上，號(hào)稱“地表最強(qiáng)電動(dòng)車”的特斯拉Model S Plaid憑借優(yōu)異的性能吸睛無(wú)數(shù)。

特斯拉Model S Plaid

受限于電機(jī)轉(zhuǎn)速，即便是近200萬(wàn)元的保時(shí)捷Taycan Turbo S，最高時(shí)速也僅停留在了260km/h。特斯拉Model S Plaid的秘訣在于三臺(tái)高轉(zhuǎn)電機(jī)采用了首創(chuàng)的碳纖維套筒轉(zhuǎn)子，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)2萬(wàn)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)給人高速之后后勁不夠的感覺(jué)。

針對(duì)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(lái)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。

特斯拉電機(jī)

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(lái)束縛轉(zhuǎn)子，從生產(chǎn)工藝上來(lái)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(jiǎn)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(guò)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(guò)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)最常見、最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(guò)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(duì)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(wàn)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(guó)碳基復(fù)合材料產(chǎn)量可達(dá)57.09萬(wàn)噸。風(fēng)口已至，國(guó)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)。

肯納新推出的整體合金立銑刀是專門針對(duì)C1類材料（復(fù)合材料）單一復(fù)合材料開發(fā)的。對(duì)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。

CFRP立銑刀

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。

Corodrill 863.1-OS刀具

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-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，保持著與加工復(fù)合材料，碳纖維復(fù)合材料件的一級(jí)，二級(jí)，和三級(jí)供應(yīng)商的緊密合作。一起開發(fā)了在該領(lǐng)域應(yīng)用的頂級(jí)產(chǎn)品，為航天航空業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具JC880

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。