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你知道影响碳纤维管质量的几个方面吗?
- 2019-07-26-

      随着碳纤维管的应用价值受到众多业界的重视,也成为国内碳纤维制品厂商的基础制品之一。碳纤维管又叫碳纤管。它由碳纤维材质和特殊的复合树脂构成。广泛应用于无人机、旋转轴、滚轴、医疗器械、运动器械、高端相机等各种设备,是高端工业领域中替代金属管材的轻质材料之一。根据最近的市场反馈,它的质量不好,有的混有鱼眼和珠子,有的管只有3k碳纤维涂有玻璃纤维,这直接影响了管的质量,对后续的应用设备和生产有严重的安全隐患。

       东莞市聚力复合材料科技有限公司以多样化的碳纤维制品服务于轨道交通、汽车、航空、医疗等多个行业,在碳纤维管材、板材和结构件等方面拥有丰富的行业经验。根据该碳纤管材高级制造商提供的技术资料,从生产方面总结了影响它材质量的几个重要因素,以供参考。

       工艺的区别

       碳纤维管通常通过拉挤、缠绕和卷绕制成。这些工艺各有优缺点:拉挤成型容易实现纤维连续性,但不能实现纤维角度的任何变化;卷绕过程可以根据产品的受力状态设计卷绕规则,可以充分发挥纤维的强度,最大限度地保证管材所需的结构性能,但卷绕成型适应性小,任何结构形式的产品,尤其是凹面产品,卷绕时都不会因纤维附着在芯模表面而架空,无法卷绕;轧制过程具有高度的机械自动化。成品管的强度高于拉挤工艺。成品管的外观也可以制成3k编织线。应用范围更广,成本相对较高。

       原材料的选择

       由于碳纤维管的强度由碳纤维材料决定,所以用于制造碳纤维材料的质量尤其重要。来自日本东丽、台塑等世界一流的碳纤维厂商的产品质量尚可信赖,系列炭素纤维丝的力学性能和成本差异也很大,最终确定了炭素纤维管的性能和价格。此外,树脂的选择也不容忽视。树脂的主要功能是将碳纤维粘在一起,在碳纤维之间分配负载,并?;ぬ枷宋馐芑肪秤跋?。树脂基体的选择必须遵循固化方便、附着力强、收缩率低、力学性能好等原则。

       芯模的材质

       不同材质的芯模对管材的表面精度和性能有一定的影响。一部分低端的碳纤维材质的生产用聚乙烯醇-砂、木-玻璃钢等材料制成卷芯型,这些材料不能承受150℃以上的硬化温度,或者工艺水平粗糙,很难制成高品质的碳纤维管。相相对而言,钢和硬铝是二种比较常见的空心楼盖原材料,钢的密度和强度都比硬铝大,但钢的线膨胀系数不如硬铝。性能碳管必须在高溫下开展干固,环氧树脂胶管理体系的干固溫度也达到171℃。在这种情况下,由于硬铝的热膨胀引起的硬化内压,可以很好地提高碳管的密度和力学性能。

      缠绕的设计参数

      在卷绕成形中,卷绕厚度、卷绕角度和卷绕角度顺序对碳纤维管的性能有很大影响。例如,当碳纤维板材应用于诸如传动轴的产品时,横截面需要相对运动,轴向为0度的层可以减少横截面之间的相对运动;45合股有助于提高轴的抗扭性。90度帘布层在初始扭转状态下可以抵抗剪切应力。当扭矩较大时,扭转承载力降低,但是卷绕过程不能卷绕0度帘布层。因此,增加接近45度和90度的铺层角比例有利于提高产品的扭转强度。同样,缠绕的厚度和缠绕角度的顺序对碳纤管性能的影响也有关联的变化规则。

       脱模的技术要点

       为了使脱模变得容易,一般在卷取之前在芯模的表面涂布脱模剂,但在高性能碳纤维管的制造中,有机类脱模剂在固化的过程中容易渗透到树脂中,对管的制品造成损伤,对管的性能产生影响。为避免这种情况,选择含氟的脱模剂能有效减少缺陷的产生。芯模需要反复使用,脱模时如果用车加工或夹紧,可能会对芯模表面造成损伤,在这种情况下,如果不利用耐高温粘合剂修补或焊接损伤,在规定的位置进行磨削,则直接影响到下一个碳管的产品品质。

       从理论上讲,碳纤维管比传统金属管具有更大的性能优势,如高强度、耐腐蚀、低热膨胀系数、抗蠕变、自润滑、抗疲劳、寿命长、吸能和抗震等。最重要的是,密度小,重量轻,与相同的钢管相比,可以减轻80%以上的重量。然而,从应用情况来看,能否真正体现上述性能优势,取决于实际生产中的诸多技术因素。


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