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碳纤维管的制造方法

时间:2021-05-11点击次数:55信息来源:Rev1

碳纤维管是爱好者和行业专业人士的理想选择。利用碳纤维的刚度,可以在广泛的应用中使用极其坚硬但重量轻的管状结构。

碳纤维管可以代替钢,但更多的是代替铝。在许多情况下,碳纤维管的重量可能是铝管的1/3,但仍具有相同或更好的强度特性。因此,碳纤维增强管经常用于轻量化至关重要的应用中,例如航空航天,赛车和休闲运动。

最常见的碳纤维管状轮廓形状是正方形,矩形和圆形。矩形和正方形轮廓通常称为“箱形梁”。碳纤维箱形梁为结构提供了出色的刚度,并模拟了两个平行的工字梁。

碳纤维管的应用

在重量至关重要的任何应用中,改用碳纤维将是有益的。以下是碳纤维管的一些最常见用途:


航空航天横梁和翼梁

一级方程式的结构成分

箭杆

自行车管

皮划艇桨


制造碳纤维管

中空的复合结构可能难以制造。这是因为需要在层压体的内侧和外侧都施加压力。具有连续轮廓的碳纤维管通常通过拉挤成型或细丝缠绕来制造。

拉挤管是迄今为止制造连续复合材料型材的最具成本效益的方法。拉挤空心管时, 需要一个“浮动心轴”。铬钢棒牢固地固定在模具进入原料的一侧。安装硬件的距离足够远,不会在浸渍纤维进入模具时对其造成干扰。

心轴和模具之间的空间将决定碳纤维管的壁厚。

拉挤碳纤维管可生产几乎任何长度的管材。管的运输通常是长度的限制。在拉挤成型中,大多数纤维将沿着管子的方向延伸。这产生了具有极大的刚度,但是没有太大的环向强度或横向强度的管。

细丝缠绕碳纤维管

为了提高各个方向的强度和性能,细丝缠绕是制造碳纤维管的有效方法。细丝缠绕管具有成本效益并具有出色的性能,但是,最大的限制取决于绕线机的长度。

其他制造工艺

拉挤和长丝缠绕虽然最常见,但并不是制造碳纤维管的唯一方法。压缩成型,真空灌注和热压罐处理都是制造碳纤维管的方法。每个都有自己的优点和缺点

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