碳纤维制品通常是以零部件的形式在各种设备和产品中应用,包括在航空航天、汽车制造、智能生产、轨道交通等领域。碳纤维零部件的连接包括与碳纤维材质的部件连接、与金属等材质的部件连接,一般会采用胶接、机械连接、混合连接三种方式。这几种方式各有优缺点,那么在实际情况中,该如何选择呢?
胶接主要是利用粘接剂将零件连接成一个不可拆分的整体,多用于碳纤维与碳纤维材质零部件的连接,连接处不被外力破坏是很难察觉和检查到粘接处的品质,拆卸比较困难,基本上是属于一次性的。机械连接多出现与金属材质部件与碳纤维零部件之间的机械连接,比较容易做定期检查,一旦发现有磨损,拆卸与更换都比较容易。
胶接的连接因为不需要开孔,所以不存在应力集中和腐蚀的问题,制品参与变形小,可进行直接密封。机械连接需要在碳纤维零部件上进行机加工开孔,开孔削弱了受力断面,因此会出现应力集中的问题。在进行接缝调整的时候,还会产生应力的问题,所以需要对孔隙进行二次密封,对连接的螺栓也要做特殊的处理,防止生锈腐蚀。
胶接不会明显的增加整体的重量,对于重量小,体积小的部件特别适合,在精密性的设备中可以应用。但值得注意的是,温度与湿度的变化都会对胶接强度有影响,与机械连接相比,可靠性并不是很好。机械连接有利于传递载荷、耐高温和抗剥离性能更好,比较适合较重或者体积较大的机械设备中使用。
混合连接则是将胶接与机械连接相结合,能够很好的避免单一连接方式带来的弊端,使产品拥有更好的强度和稳定性,将碳纤维复合材料质轻高强、抗疲性、抗蠕变等性能发挥到更好。
当然了,博实也强调,需要根据客户的实际使用需求进行选择,碳纤维零部件的具体应用位置、使用功能、运行环境才是决定它连接方式的最终依据。
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