碳纤维管对机械设备性能有哪些提升作用?

  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,这种更新换代赋予了设备或产品哪些新的竞争力?碳纤维复合材料可以为管材类部件带来哪些方面的性能提升?本文江苏博实来给大家做个分析。

碳纤维管

  1.提升生产效率

  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%。碳纤维辊筒在应用中不仅能有效减轻设备的自重,还大幅度地减小了辊体的运动惯量,有利于辊体高速稳定地运转,从整体上提升了机械设备的生产效率。

  2. 热膨胀系数几接近于零:

  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。碳纤维复合材料制作的光学镜筒,采用订制化铺层方式,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.产品精度更可控:

  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。

碳纤维管

  4.振动小:

  碳纤维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。

  5.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,碳纤维机械臂尺寸稳定性好,不易变形,尤其是在较长的辊体中,碳纤维机械臂的扭曲变形率远低于传统的金属机械臂。

  6.使用寿命更长:

  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,用于旋转辊体时,即便转速很快,辊体也不容易产生较大的挠度,能有效避免辊体表面保护层及轴头等相关部位的损伤,降低更换和维修的成本。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。