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碳纤维轻量化的重要选择

更新时间:2021-10-18浏览:90次

业机械手、机械防护罩等机械设备的出现改变了人们的生活,它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。碳纤维作为21世纪的新兴材料,性能十分优越,现在一些的机械设备零件都可以使用碳纤维材料制造。

  碳纤维机械设备零件的优势:

  1、重量轻。碳纤维的轻质特点允许设备以较低的功率工作,节约能源。

  2、减振。碳纤维零件用环氧树脂基体和碳纤维布制造而成,具有高刚性材料的固有的振动阻尼性。每当它工作的时候,这些特性会迅速消除运动所带来的振动,稳定性高,提高生产效率,另外它对减少负载延长寿命也很有帮助。

  3、热膨胀系数低。低膨胀系数有助于提高产品的精度。

4、防护作用好。碳纤维防水、耐低温、对设备内部也可起到保护作用。 

碳纤维矩形管所以会用来制作工业机器人的机械手臂,主要原因就是质轻高强的特点。碳纤维复合材料的密度仅有1.6g/cm3,仅为钢材的1/4,传统的机械手臂制作材料-铝合金的密度为2.7 g/cm3,强度高、高模量、高稳定性、耐高低温,热膨胀系数小、在酸碱盐等化学介质中不溶不胀等性能,相比之下,碳纤维矩形管制作机械手臂在减重上具有很明显的优势。

在减重的同时,碳纤维矩形管的力学性能也比较突出,能够满足机械手臂在作业时的强度需求,除强度外,操作精度对于机械手臂也是相当重要的。一方面,碳纤维复合材料力学性能突出,基本上不会产生弯曲变形的现象,另一方面,碳纤维复合材料热膨胀系数小,不会随着工作环境温度的变化而产生形变,可以保证操作精度,增加产品合格率。


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