碳纤维制品在工业生产中应用分析

  随着工业科技的不断发展,越来越多的工业设备及科技、民用类产品开始大量采用碳纤维管替代传统金属材料管,碳纤维管是否能够提高工业设备的性能优势呢?江苏博实结合自身产品的实际应用情况对碳纤维管在工业生产中的应用做个简单分析。

  1.提升机械生产效率

  碳纤维复合材料密度小、强度大,与同型号的钢制管体相比,能减重70%左右,与同型号的铝合金管体相比,能减重约30%。不仅有利于工业设备的高速稳定运转,并且从整体上提升了机械设备的生产效率。

  2. 热膨胀系数低

  碳纤维复合材料具有可设计性,能够根据结构的实际需要,通过优化的铺层方案增加主方向的刚度、控制热膨胀系数。碳纤维机械臂采用一对一订制化铺层方式,通过平行于纤维方向的热膨胀抵消其它方向的热膨胀,使零部件热膨胀系数几近于零。

  3.产品精度高

  碳纤维复合材料有多种成型方式,碳纤维管材的尺寸精度、表面质量主要取决于成型工艺以及严格的产品质量管控。良好的工艺水准可以有效减少成品表面的质量缺陷,使之光滑平整,保证尺寸公差。传统金属管件的机械加工具有变形的风险,对一些高精密仪器设备来说,更高的尺寸精度显得尤为重要。

  4.使用寿命长

  碳纤维复合材料耐疲劳性能好,材料本身的轻质化能够减轻零部件的承重负荷,重量轻摩擦就小,此外,碳纤维复合材料耐腐蚀性也很强,能抵御一般工业用化学剂的腐蚀(强碱强酸除外),保养清洗都比较方便。

  5.振动小

  碳纤维复合材料管的刚度远远高于普通的钢制管,将其用作辊体,在机械设备的高速运转中,产生的振动较小。碳纤维辊与传统的金属辊相比,不仅可以实现更高的速度,还能获得更高的印刷质量。

  6.变形量

  碳纤维复合材料在拉伸、压缩、弯曲、弯剪及扭转等方面的性能表现较好,碳纤维管在长期的机械运行中变形量小,能为设备提供更好的工作状态。例如,在纺织机械中使用碳纤维辊,尺寸稳定性好,不易变形,尤其是在较长的辊体中,碳纤维复合材料的扭曲变形率远低于传统的钢制辊。