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碳纤维管的质量如何去做提升?

时间:2021-07-14点击次数:22信息来源:Rev1

碳纤维管有着优于钢管的减重效果和力学性能,其表面质量与制作精度往往会影响到其使用效果。纤维缠绕、模压、热压罐等工艺是碳纤维管常用的生产工艺,在这些生产工艺中常常会因为某些因素控制不好导致管材的表面质量受到影响。表面质量不仅会影响到碳纤维管的表面的美观,其实对其装配精度和力学性能也是有着很大的影响,因此提高碳纤维管的质量和几何尺寸的精准度是十分有必要的。

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碳纤维管的表面质量缺陷主要有皱折、富胶、条纹等,主要是由于在预浸料铺设的时候,层间压得不够紧实,这样就会只预浸料之间比较松散,等到热压成型的时候,多余的树脂不能流出,就会出现产品厚度太厚,达不到使用需求,力学性能必然受到影响。其次在加压过程中,预浸料沿环向的纤维会出现松弛、弯曲、弯折等现象,同时由于在成型时往往会加入一些透气毡、真空袋等辅助材料,在压缩的过程中,也会出现弯折和条纹的现象。

为了解决上述问题,必须要将生产中的每一个环节把控好,保证每个步骤、每个成型参数的精确性。对于提升碳纤维管的表面光洁度和使用性能都有着非常积极的作用。

在碳纤维预浸料层叠铺设的时候就需要进行预压实,这个步骤的目的是利用一定的压力将纤维层之间压实,从而可以避免出现纤维松弛的现象。碳纤维管对外径的尺寸精度要求比较高,对内径的尺寸精度往往没有太多要求,这就要求模具的精度必须能够满足外径尺寸的需求。例如用于机械手臂的碳纤维方管,采用硬铝芯模,可通过硬铝热膨胀产生的固化内压,提高其的密度和力学性能。

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在热压罐成型工艺中,还可以利用热缩工艺提升碳纤维管材的表面质量及制造精度。在高温固化时,热缩材料能有效地传递热压罐的压力,并均匀地消除真空袋及透气毡的皱折对碳纤维管质量的影响。值得注意的是,在进行热缩工艺的时候,一定要控制好温度和收缩率,减少因为急剧收缩导致热缩管破裂和表面纤维的断裂。

从目前的应用市场来看,碳纤维管的应用量在不断地增加,例如在航空航天领域,卫星支撑杆、空间望远镜筒身、卫星发动机支架;无人机领域的机臂、机翼、起落架等;体育运动领域的高尔夫球杆、鱼竿、冰球杆、自行车车架等。如果能进一步地提升碳纤维管的质量和制造精度,能够为其进军更广阔的市场扫除障碍。

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