Koolstofvezel is een composietmateriaal (meestal CFRP) en veelvoorkomende uitdagingen tijdens CNC-bewerking zijn onder andere:

• Delaminatie: Snijkrachten die ervoor zorgen dat de lagen koolstofvezel uit elkaar vallen.
• Rafelvorming en vezeltrekken: Vezels aan de randen snijden niet zuiver, waardoor ruwe bramen achterblijven.
• Snelle gereedschapsslijtage: Koolstofvezel is zeer schurend, waardoor standaard gereedschap zeer snel bot wordt.
• Stofgevaar: Het fijne stof dat vrijkomt is schadelijk voor de luchtwegen en is geleidend, wat kortsluiting in machines kan veroorzaken.

Vanwege de abrasiviteit van koolstofvezel worden de volgende gereedschappen sterk aanbevolen:

• PCD (polykristallijn diamant) gereedschap: Bieden de langste standtijd, ideaal voor massaproductie, maar wel duurder.
• CVD (chemische dampdepositie) met diamant bekleed hardmetalen gereedschap: Goede prijs-prestatieverhouding, gaat aanzienlijk langer mee dan ongecoat gereedschap.
• Gespecialiseerde frezen voor koolstofvezel: Deze hebben vaak specifieke spiraalontwerpen (bijv. diamantgeslepen, compressiefrezen) die bedoeld zijn om het materiaal naar beneden of naar het midden te duwen om delaminatie en rafelen te voorkomen.

Gebruik geen standaard HSS-gereedschap (High-Speed Steel) of hardmetalen gereedschap zonder coating.

Over het algemeen, droge bewerking heeft de voorkeur.

Vloeibare koelvloeistof kan de temperatuur verlagen en spanen wegspoelen, maar door het te mengen met koolstofvezelstof ontstaat een schurend slib dat zeer moeilijk te reinigen is en machinesystemen kan verstoppen. Bovendien kunnen sommige harsmatrices water absorberen, wat kan leiden tot dimensionale veranderingen of degradatie van eigenschappen.

Een betere benadering voor warmte- en spaanafvoer is het gebruik van een krachtig industrieel vacuümsysteem (stofafzuiger) direct bij de snijzone geplaatst. Hierdoor blijft het werkstuk schoon, wordt er wat warmte afgevoerd en, wat nog belangrijker is, worden de operator en de machine beschermd.

Het voorkomen van delaminatie is cruciaal en kan door verschillende maatregelen worden bereikt:

• Compressierouters gebruiken: Hun up-cut en down-cut fluitontwerp drukt het materiaal naar het midden, waardoor zowel de bovenste als onderste lagen worden ondersteund.
• Snijparameters optimaliseren: Gebruik een hoger spiltoerental (RPM) en een lagere voedingssnelheid om de spaanbelasting per tand te verminderen en de snijkrachten te minimaliseren.
• Gebruik een backing board (opofferingsbord): Plaats een stijf materiaal (zoals aluminium of hard plastic) onder het onderdeel en snijd er doorheen tijdens het boren of frezen. Dit biedt ondersteuning voor de onderste laag vezels.
• Klimfrezen: Bij het profileren van randen levert klimfrezen over het algemeen een betere oppervlakteafwerking op dan conventioneel frezen.

Toleranties zijn afhankelijk van materiaaldikte, vormgeometrie, machinenauwkeurigheid en gereedschapsconditie. Over het algemeen, met CNC apparatuur van hoge kwaliteit en de juiste technieken, kunnen bewerkingstoleranties voor koolstofvezel onderdelen variëren van ±0,05 mm tot ±0,1 mm. Voor extreem hoge nauwkeurigheidseisen kunnen secundaire nabewerkingen of gespecialiseerde opspanmiddelen nodig zijn. Merk op dat koolstofvezel zelf een zeer lage thermische uitzettingscoëfficiënt heeft, waardoor de maatvastheid behouden blijft.