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國立臺灣科技大學 機械工程系 郭俊良所指導 曾泓祥的 碳纖維複合材料於正交切削之犁切加工前期研究 （2018），提出碳纖維加工關鍵因素是什麼，來自於犁切、刀尖半徑、單因子測試法。
而第二篇論文國立勤益科技大學 機械工程系 謝明珠所指導 劉育桓的 複合材料加工機床之設計 （2017），提出因為有 複合材料、脫層、鑽削加工、銑削加工的重點而找出了 碳纖維加工的解答。
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碳纖維生產過程的動態建模與智能控制
為了解決碳纖維加工 的問題，作者丁永生 這樣論述：
本書針對碳纖維生產過程的動態建模與智慧控制的若個方面進行了較系統地闡述和討論。全書共分為十章。第一章介紹了研究背景和相關技術，第二章對碳纖維原絲的製備工藝與生產過程進行了闡述，第三章到第十章對碳纖維生產過程主要工序的動態建模、智慧控制與優化方法進行了詳細設計。 前言 第1章 緒論1 1.1引言1 1.2PAN基碳纖維的發展2 1.3複雜工業過程的建模與控制3 1.3.1複雜工業過程的建模3 1.3.2複雜工業過程的控制4 1.3.3複雜工業過程的優化8 1.4生物啟發的智慧建模與優化控制9 1.4.1適應性免疫機制9 1.4.2神經內分泌免疫系統的調節機制11 1.4.3
基於神經-內分泌-免疫調控體系的智慧建模與優化控制13 1.5小結14 參考文獻15 第2章 碳纖維原絲的製備工藝與生產過程21 2.1引言21 2.2碳纖維原絲生產的基本工藝流程22 2.3碳纖維原絲生產過程的主要工藝環節24 2.3.1碳纖維原絲的噴絲及凝固過程工藝24 2.3.2碳纖維原絲的多級牽伸過程工藝27 2.4小結30 參考文獻30 第3章 碳纖維原絲凝固成形過程的動態機理建模33 3.1引言33 3.2碳纖維凝固機理34 3.3碳纖維凝固過程的徑向擴散模型35 3.3.1溶劑和非溶劑的擴散模型35 3.3.2擴散係數與數值模擬分析39 3.3.3徑向擴散模型與模擬分析46
3.4碳纖維原絲凝固成形的動態機理模型52 3.4.1凝固過程動態機理子模型53 3.4.2動態綜合模型的建立57 3.4.3動態機理模型的數值計算方法58 3.4.4數值計算結果與分析61 3.5不確定資訊下碳纖維凝固浴中的擴散模型70 3.5.1白色雜訊影響下的碳纖維紡絲擴散過程模型71 3.5.2紡絲環境突變下的碳纖維凝固浴擴散模型73 3.5.3凝固浴溶劑脈衝給料時的紡絲擴散過程模型75 3.5.4時滯影響下的碳纖維凝固浴擴散模型77 3.6小結83 參考文獻84 第4章 碳纖維牽伸過程的建模與分析87 4.1引言87 4.2牽伸過程的模型88 4.2.1形變行為力學關係88 4.2
.2牽伸過程的張力模型90 4.2.3牽伸過程的電機模型92 4.3牽伸過程的整體模型模擬93 4.4多級牽伸過程的數學模型94 4.4.1多級牽伸系統的組成94 4.4.2碳纖維的三級牽伸過程模型95 4.5碳纖維牽伸過程的多模型建模方法96 4.5.1期望*大化演算法96 4.5.2基於EM演算法的多模型辨識97 4.5.3碳纖維牽伸過程的多模型建模仿真99 4.6小結101 參考文獻101 第5章 碳纖維原絲紡絲凝固過程工藝優化104 5.1引言104 5.2基於退化抗體檢測的快速克隆選擇演算法105 5.2.1克隆選擇演算法簡介106 5.2.2退化抗體檢測的基本思想107 5.2.
3基於退化抗體檢測的CSA流程108 5.2.4退化區域大小計算方法110 5.3碳纖維原絲濕法紡絲工藝優化112 5.3.1碳纖維原絲紡絲工藝模型112 5.3.2紡絲環節工藝優化112 5.4小結115 參考文獻116 第6章 碳纖維牽伸工藝的智慧優化118 6.1引言118 6.2碳纖維加工的牽伸工藝118 6.3牽伸工藝的多目標動態規劃優化模型119 6.3.1動態規劃模型119 6.3.2動態規劃模型的求解120 6.3.3多目標動態規劃模型的演算法實現121 6.3.4牽伸比的動態規劃結果123 6.4碳纖維牽伸比的智能預測125 6.4.1SVR-ARX模型126 6.4.2智
慧果蠅優化演算法128 6.4.3IFOA-SVR-ARX-ARMA模型129 6.4.4模擬比較結果132 6.4.5ARMA誤差修正模型135 6.5小結136 參考文獻136 第7章 碳纖維凝固過程的智慧控制139 7.1引言139 7.2碳纖維凝固浴的耦合機理模型140 7.2.1凝固浴系統組成140 7.2.2液位元模型141 7.2.3溫度模型141 7.2.4濃度模型142 7.2.5凝固浴綜合數學模型143 7.3無故障情況下的解耦控制器設計143 7.3.1解耦控制器的結構144 7.3.2解耦控制器的模擬驗證145 7.4基於神經內分泌解耦調節原理的智慧協同控制148 7
.4.1神經內分泌系統的解耦控制原理148 7.4.2凝固浴智慧解耦控制演算法148 7.4.3實驗結果與分析153 7.5基於生物免疫系統的凝固浴可重構控制157 7.5.1碳纖維凝固浴的故障類型分析157 7.5.2可重構控制的原理159 7.5.3基於生物免疫機制的可重構控制方法161 7.5.4免疫可重構控制系統的設計165 7.6小結171 參考文獻171 第8章 碳纖維多級牽伸過程的智慧控制175 8.1引言175 8.2智慧無模型自我調整控制175 8.2.1無模型自我調整控制176 8.2.2智慧無模型自我調整控制器的設計184 8.3碳纖維蒸汽牽伸工藝的智慧無模型自我調整控
制188 8.3.1雙輸入雙輸出的智慧無模型自我調整控制器189 8.3.2飽和蒸汽牽伸工藝的智慧無模型自我調整控制190 8.4基於粒子群優化演算法的水浴牽伸無模型自我調整控制192 8.4.1碳纖維水浴牽伸過程及模型分析192 8.4.2粒子群優化演算法194 8.4.3基於粒子群優化演算法的無模型自我調整控制方法196 8.4.4基於PSO-MFAC的碳纖維水浴牽伸程序控制198 8.5基於改進混合蛙跳演算法的水浴牽伸控制系統200 8.5.1基本的蛙跳演算法200 8.5.2改進的混合蛙跳演算法201 8.5.3測試函數實驗202 8.5.4碳纖維水浴牽伸過程的優化控制204 8.6基
於細胞因數網路的多級牽伸水浴協同解耦控制205 8.6.1人體細胞因數網路結構206 8.6.2基於細胞因數網路的多級解耦網路207 8.6.3控制系統模擬及結果分析209 8.7碳纖維牽伸工藝環節的人工免疫故障診斷210 8.7.1改進型免疫演算法211 8.7.2改進型免疫演算法的步驟214 8.7.3模擬實驗216 8.8小結217 參考文獻218 第9章 碳纖維原絲性能的智慧預測222 9.1引言222 9.2基於SAGA-SVR的碳纖維原絲性能預測222 9.2.1基於SAGA的SVR預測模型222 9.2.2碳纖維原絲性能的智慧預測225 9.3基於免疫遺傳演算法的碳纖維預氧絲性
能預測228 9.3.1FKIGA-BP神經網路228 9.3.2碳纖維預氧絲的性能預測模型231 9.3.3模擬結果與分析232 9.4小結234 參考文獻234 第10章 碳纖維原絲紡絲工藝智慧監測系統236 10.1引言236 10.2碳纖維原絲紡絲的協同式專家系統237 10.2.1知識庫的建立237 10.2.2推理機制238 10.2.3IRBF推理機制239 10.2.4原絲紡絲工藝專家系統優化242 10.2.5碳纖維原絲紡絲協同式專家系統實現244 10.3碳纖維原絲紡絲智慧監測系統設計249 10.3.1智慧監測系統的總體設計250 10.3.2智慧監測系統的詳細設計25
1 10.4智慧終端機監測系統的實現254 10.4.1系統開發環境254 10.4.2系統框架設計254 10.4.3系統的具體實現255 10.4.4系統的測試結果260 10.5小結262 參考文獻262 索引264
碳纖維加工進入發燒排行的影片
鏤空一向是羅杰杜彼的拿手好戲，今年更將這項技法玩到出神入化的境界。
全新Excalibur Spider Full Carbon全碳纖維腕錶，由內到外所有主要零件幾乎全部鏤空化，而且，由於零件主要採用碳纖維打造，加工難度可說是以倍數增加。
另外，除了碳纖維之外，例如錶圈裝飾硫化橡膠塗層、DLC鈦金屬錶背、DLC鈦金屬錶冠及錶環搭配硫化橡膠塗層，都運用了多重異材質。
更令人驚奇的是，如此前衛高科技的材質組合，居然還能通過日內瓦印記的肯定，足見其在工藝上所下的功夫。
碳纖維複合材料於正交切削之犁切加工前期研究
為了解決碳纖維加工 的問題，作者曾泓祥 這樣論述：
熱固型碳纖維強化聚酯於被切削過程中，因刀具磨耗所造成之刀具前間隙面(flank face)磨損(VB=300 μm)與刀尖半徑逐漸圓角化(edge rounding)，剪切機制(shear criterion)逐漸弱化，而摩擦機制逐漸增強形成犁切加工。當剪切形成切屑之最小深度小於刀具加工深度時或刀尖半徑大於應力集中(Stress concentration)所需的最小半徑時，機制從剪力作工進入犁切與刨切之摩擦做功，因而劣化加工表面品質。本次實驗為使用適用於觀測犁切機制之磨耗設置，使用碳化鎢(cemented carbide)刀具對編織型碳纖維強化聚酯(carbon fiber reinfor
ced plastics)進行正交犁切(orthogonal ploughing)磨耗測試。碳化鎢刀具圓角鈍化設定之刀尖半徑為69 μm，控制參數固定為切削速度(93.75 m/min)、進給率(0.016 mm/rev)。並在初始條件中加入預負載267.7 N，同時觀測在時間序列下之五個階段研磨磨耗試驗形成之演化結果，包含切削力與犁切力趨勢圖、刀具磨耗和刀尖半徑演化、前間隙面表面形貌並加以分析所加工之碳纖維強化聚酯表面之形貌。顯微組織影像則使用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行擷取。當刀具持續磨耗(127.5 μm)後，前間隙面之粗糙度第一至五階段趨勢增加(Ra:0.9 μm-2.18 μm)與
碳纖維強化聚酯加工面之粗糙度第一至三階段趨勢降低(0° Ra:1.91 μm-1.41μm, 90° Ra:1.68 μm-1.29 μm)，而後第四、五階段增加。刀具前間隙面粗糙度與刀尖處不平整,使摩擦與犁切機制影響增加，使加工面出現如溝槽(groove)及樹酯撕裂(cracking)等現象。
複合材料加工機床之設計
為了解決碳纖維加工 的問題，作者劉育桓 這樣論述：
本論文主要是設計應用於複合材料(composite materials)加工的專用機床，此機型為天車式輕型五軸結構。工作區域採用雙工作台，並以可編輯程式控制使其具備自動交換功能，達到快速交換工件，亦可大幅提升機床稼動率(utilization)。另外，主軸系統設計採用二軸頭結構，使其具備多角度加工應用。複合材料零件是依據需求形狀而成形，大多為薄件且外型呈曲面。針對複合材料零件的工件夾持、鑽削加工(drilling)及銑削加工(milling)問題進行研究。常見的問題有夾持造成零件變形、鑽削容易造成毛邊、切削加工不易切斷纖維造成開裂或脫層現象及切削粉屑的揚起。藉由本論文設計之複合材料加工機床來
解決切削加工過程中遇到的問題點。本論文設計之機床結構是以鋼板焊接成形來達到輕量化，有別於金屬加工機床的鑄造成形，使其重量減輕45%。機床的傳動機構是以齒輪齒排傳動，取代螺桿傳動，使其快速進給速度達40m/min，切削進給速度達20m/min。在主軸轉速使用24,000rpm，易於切斷纖維及減少毛邊的產生，並且提高零件加工品質。透過本論文所研究的設計構想，機床的性能獲得了重大提升。最後，更重要的是滿足了產業對於碳纖維加工的需求，並成功地引起了機床買家對此機台的高度興趣。