特斯拉首创碳纤维套筒电机！刀具新品抢新材料切削市场

零百加速2.1秒、最高时速322km/h，在11月刚结束的进博会上，号称“地表最强电动车”的特斯拉Model S Plaid凭借优异的性能吸睛无数。

特斯拉Model S Plaid

受限于电机转速，即便是近200万元的保时捷Taycan Turbo S，最高时速也仅停留在了260km/h。特斯拉Model S Plaid的秘诀在于三台高转电机采用了首创的碳纤维套筒转子，电机最高转速可达2万转。

突破“电动车极速不快”魔咒

碳纤维套避免转子膨胀变形

决定电动车极速的关键因素之一是电机的转速。电机转速越高，车辆的行驶速度就可以越快。但是转子的速度太快，可能会导致电动机的损毁。所以以往的电动车会给人高速之后后劲不够的感觉。

针对这一难点，特斯拉在转子外层加入了一个碳纤维套，构成了碳纤维套筒电机。碳纤维的作用有两个，一是能有效减少转子温度，转子温度很大一部分来自定子，碳纤维能有效减少热传导，可以减少磁钢退磁风险的同时减少高转速下的离心变形；第二个，增加转子磁通量，在同等输入电流下，电机转速增加、做功变大、效率提高。

特斯拉电机

加入碳纤维套筒之后，转子转速上升的同时，风险也在可控范围之内，电动机性能也就有了明显的性能提升。但使用碳纤维材质来束缚转子，从生产工艺上来讲要求非常高。

加工导致不合格概率>60%

碳纤维复合材料系“刀具杀手”？

碳纤维增强基复合材料简称CFRP，是复合材料领域的集大成之作，被誉为“21世纪的新材料之王”。

碳纤维复合材料与传统材料不同，碳纤维复合材料强度高、硬度高，属于难切削加工的材料。碳纤维的高硬度会加快刀具的磨损，降低其使用寿命，并且由于其具有各向异性、层间的强度较低，在切削加工的时候容易导致出现产品缺陷。据相关统计表明，由于切削加工过程中导致产品不合格的概率要占60%以上。

在碳纤维复合材料切削加工的过程中，经常出现的缺陷有以下三种↓

• 孔出口缺陷：碳纤维制品在加工时最常见、最直观的缺陷之一，一般认为是撕裂和毛边两种

• 分层：在进行钻孔的过程中，钻削力和钻削热往往造成碳纤维复合材料出现分层现象

• 刀具磨损：碳纤维复合材料硬度大，与高速钢差不多，如果采用普通的高速钢钻头对其进行加工，大概钻3-4个孔就会变钝

2022年产量可达57.09万吨

一线刀具品牌提前布局

作为新材料产业，CFRP具有不容忽视的发展潜力，已广泛应用于汽车、轨道交通、航空航天、医疗、风电等领域。预计2022年，中国碳基复合材料产量可达57.09万吨。风口已至，国内外一线刀具品牌提前布局，推出产品攻克CFRP“磨损刀具”等一系列加工难点。

肯纳新推出的整体合金立铣刀是专门针对C1类材料（复合材料）单一复合材料开发的。对于CFRP与铝合金和或钛合金及不锈钢的多层复合材料也可以加工。

CFRP立铣刀

刀具采用交叉切削刃结构，采用锋利前角结构设计，并增设金刚石涂层材料，具有切削力低，切削热小等特点，在保证较高加工效率的前提下，可保证工件加工表面的获得极好的加工质量，同时独特的硬质合金基材加金刚石涂层使刀具就有良好的刀具寿命。

Corodrill 863.1-OS刀具

863系列刀具采用锋利的切削刃设计，同时又在刀具高应力集中的部位采用了独特的微磨技术，使得刀具更加耐磨和锋利。在刀具外侧使用特殊角度设计，使得刀具工作时冲击力减小，减少分层和磨损。双刃带的设计提高了制孔的精度和稳定性。

YG-1公司作为一家与航天航空行业OEM有着紧密合作的刀具制造商之一，保持着与加工复合材料，碳纤维复合材料件的一级，二级，和三级供应商的紧密合作。一起开发了在该领域应用的顶级产品，为航天航空业的发展添砖加瓦。

金刚石涂层硬质合金刀具JC880

适用于加工碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料以及高硅铝合金，同时适合加工热固性和热塑性复合材料，也适合加工夹芯复合材料的加工。可以用于侧铣、开槽等多种加工应用。