碳纖維管對機械設備性能有哪些提升作用?

  越來越多的工業設備及科技、民用類產品開始大量采用碳纖維管替代傳統金屬材料管,這種更新換代賦予了設備或產品哪些新的競爭力?碳纖維復合材料可以為管材類部件帶來哪些方面的性能提升?本文江蘇博實來給大家做個分析。

碳纖維管

  1.提升生產效率

  碳纖維復合材料密度小、強度大,與同型號的鋼制管體相比,能減重70%左右,與同型號的鋁合金管體相比,能減重約30%。碳纖維輥筒在應用中不僅能有效減輕設備的自重,還大幅度地減小了輥體的運動慣量,有利于輥體高速穩定地運轉,從整體上提升了機械設備的生產效率。

  2. 熱膨脹系數幾接近于零:

  碳纖維復合材料具有可設計性,能夠根據結構的實際需要,通過優化的鋪層方案增加主方向的剛度、控制熱膨脹系數。碳纖維復合材料制作的光學鏡筒,采用訂制化鋪層方式,通過平行于纖維方向的熱膨脹抵消其它方向的熱膨脹,使零部件熱膨脹系數幾近于零。

  3.產品精度更可控:

  碳纖維復合材料有多種成型方式,碳纖維管材的尺寸精度、表面質量主要取決于成型工藝以及嚴格的產品質量管控。良好的工藝水準可以有效減少成品表面的質量缺陷,使之光滑平整,保證尺寸公差。傳統金屬管件的機械加工具有變形的風險,對一些高精密儀器設備來說,更高的尺寸精度顯得尤為重要。

碳纖維管

  4.振動小:

  碳纖維管的剛度遠遠高于普通的鋼制管,將其用作輥體,在機械設備的高速運轉中,產生的振動較小。

  5.變形量:

  碳纖維復合材料在拉伸、壓縮、彎曲、彎剪及扭轉等方面的性能表現較好,碳纖維管在長期的機械運行中變形量小,能為設備提供更好的工作狀態。例如,碳纖維機械臂尺寸穩定性好,不易變形,尤其是在較長的輥體中,碳纖維機械臂的扭曲變形率遠低于傳統的金屬機械臂。

  6.使用壽命更長:

  碳纖維復合材料耐疲勞性能好,材料本身的輕質化能夠減輕零部件的承重負荷,重量輕摩擦就小,用于旋轉輥體時,即便轉速很快,輥體也不容易產生較大的撓度,能有效避免輥體表面保護層及軸頭等相關部位的損傷,降低更換和維修的成本。碳纖維復合材料耐腐蝕性也很強,能抵御一般工業用化學劑的腐蝕(強堿強酸除外),保養清洗都比較方便。