江蘇體育用品行業(yè)用碳纖維種類包含哪些

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-11

傳統(tǒng)的機(jī)械臂大多由鋁合金、鋼等金屬材料制成。此外,機(jī)械手上還將安裝一些自動(dòng)檢測(cè)裝置、管道、冷卻裝置等。由于機(jī)械手是典型的懸臂結(jié)構(gòu),其本身的質(zhì)量會(huì)對(duì)機(jī)械手本身產(chǎn)生很大的影響,所以如果要在滿足靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的同時(shí),也要減輕機(jī)械手的重量,可以選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和選擇光密度材質(zhì)來實(shí)現(xiàn)操縱器的輕量化。

機(jī)械臂作為運(yùn)動(dòng)部件,一般要完成各種固定或被固定的運(yùn)動(dòng)。材料的選擇決定了機(jī)械臂的動(dòng)靜態(tài)性能。首先,輕材料是制作機(jī)械手的好選擇。因?yàn)闄C(jī)械手的重量不但影響其運(yùn)動(dòng)的方便性,而且直接影響驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的能量消耗。機(jī)械手在移動(dòng),需要很好的管理,所以不應(yīng)該太重。重量越輕,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小。從這個(gè)角度看,鋼是非常重的材料,達(dá)到7.8g/cm3,比鋁合金重60%以上,鋁也有2.7g/cm3,碳纖維所占比例較小,只有1.75g/cm3。因此,碳纖維制成的機(jī)械臂是目前所有材料中非常輕的,可以使機(jī)械臂的操作更加靈活、準(zhǔn)確。 復(fù)晟碳纖維復(fù)合材料利用特殊的疊層技術(shù),使碳纖維預(yù)浸料形成特殊結(jié)構(gòu)排布;江蘇體育用品行業(yè)用碳纖維種類包含哪些

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就拿碳纖維和我們常見的鋼材來說,碳纖維的強(qiáng)度在 400 到 800 兆帕左右,而普通鋼材的強(qiáng)度為 200 到 500 兆帕。再來看韌性,碳纖維和鋼材基本類似,沒有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強(qiáng)度,更輕的重量,所以說碳纖維在新材料中有著非常重要的地位。正因?yàn)檫@種優(yōu)勢(shì),碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過程中,基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用,使其物理特性與金屬有較大區(qū)別,CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬,而強(qiáng)度大于絕大部分金屬。因?yàn)?CFRP 的不均勻性,在加工過程中往往會(huì)出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離;CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性,使其在加工過程中對(duì)設(shè)備的要求較高,因此生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量切削熱對(duì)設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。


河南紡織紡機(jī)行業(yè)用碳纖維種類為了進(jìn)一步降低能耗,提高生產(chǎn)效率,紡織機(jī)械設(shè)備開始逐步在零部件中應(yīng)用碳纖維材料。

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人們對(duì)推動(dòng)碳纖維整體需求的各個(gè)行業(yè)和應(yīng)用有著不同的看法,有些行業(yè)下滑,有些行業(yè)則會(huì)上漲。那些已經(jīng)收縮的領(lǐng)域尤其是航空航天領(lǐng)域,導(dǎo)致碳纖維行業(yè)的總量在2020年看起來相對(duì)平穩(wěn),預(yù)計(jì)2021年只會(huì)有非常溫和的增長。但是,長期前景更為樂觀。在未來幾年內(nèi),可以合理預(yù)期碳纖維行業(yè)將再次恢復(fù)較強(qiáng)勁的同比增長。至于碳纖維行業(yè)的產(chǎn)能,全球碳纖維生產(chǎn)商的銘牌產(chǎn)能合計(jì)約為16萬噸,足以滿足當(dāng)前需求。一些生產(chǎn)商正在計(jì)劃增加新的工廠和產(chǎn)能,以滿足日益增長的未來需求。必須牢記,碳纖維仍處于早期發(fā)展階段。飛機(jī)是通過手工制造的,每天只有一兩架;其他應(yīng)用稍高一些,但仍然沒有自動(dòng)化。與之相比,汽車的批量生產(chǎn)速度超過每分鐘一輛。如今,碳纖維仍主要用于小批量應(yīng)用,尚未實(shí)現(xiàn)“大量生產(chǎn)”。


碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)展到今,已然成熟,隨著碳纖維復(fù)合材料不斷發(fā)展,越來越受各行各業(yè)的青睞,尤其是航空、汽車、軌道、風(fēng)電葉片等強(qiáng)勁增長以及其帶動(dòng)作用,碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景更加廣闊。

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游和下游。上游通常是指生產(chǎn)碳纖維專門用的材料;下游通常是指生產(chǎn)碳纖維應(yīng)用部件的產(chǎn)品。介于上下游之間的企業(yè)可以認(rèn)為他們是碳纖維生產(chǎn)工藝中的設(shè)備提供商。碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上游從原絲到碳纖維整個(gè)過程,需要經(jīng)過氧化爐、碳化爐、石墨化爐、表面處理、上漿等工藝,將以聚丙烯腈結(jié)構(gòu)為主的原絲經(jīng)過碳化等工藝變?yōu)橐允w維結(jié)構(gòu)為主的碳纖維。 目前,引入碳纖維復(fù)合材料的汽車零部件包括輪轂、傳動(dòng)軸、車門等。

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中國碳纖維市場(chǎng)近年快速增長,國產(chǎn)化率逐步提升。在 2017 年之前,國內(nèi)市場(chǎng)需求大多被 進(jìn)口纖維滿足,國產(chǎn)纖維在國內(nèi)市場(chǎng)的份額與貢獻(xiàn)很少,2017 年,國產(chǎn)纖維達(dá) 7400 噸,實(shí)現(xiàn)巨大增長,增速為105%。2019年中國碳纖維的總需求為37840 噸,對(duì)比2018年的31000 噸,增長了 22%,其中,進(jìn)口量為 25840 噸(占總需求的 68%,比 2018 增長了 17.5%), 國產(chǎn)纖維供應(yīng)量為 12000 噸(占總需求的 31.7%),國產(chǎn)纖維供應(yīng)增速為 22%。2019 年的增 長率少于 2018,其重要原因是供不應(yīng)求。據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)預(yù)測(cè),未來國產(chǎn)碳纖維需求有望 實(shí)現(xiàn) 30%的較高增速,高于全球(約 10-15%)的水平,樂觀估計(jì)在 2025 年前后,國產(chǎn)碳纖 維有望超過進(jìn)口。碳纖維管制成的無紡布機(jī)械滾筒的重量優(yōu)勢(shì)非常突出,即使長度增加幾米,整體重量也非常有限。江蘇體育用品行業(yè)用碳纖維種類包含哪些

機(jī)械手的功率重量比可以通過輕量化設(shè)計(jì)來優(yōu)化,選擇輕量化材料也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械手輕量化的重要途徑。江蘇體育用品行業(yè)用碳纖維種類包含哪些

碳纖維的處理加工

1、裁切

預(yù)浸料(Prepreg)從零下18度的冷庫中取出,經(jīng)過醒料,第一步在自動(dòng)裁切機(jī)進(jìn)行精細(xì)裁切。

2、鋪貼

第二步在鋪貼工裝上進(jìn)行預(yù)浸料鋪貼,根據(jù)設(shè)計(jì)要求鋪貼不同層數(shù),所有過程都在激光定位下進(jìn)行的。

3、成型

通過自動(dòng)化搬運(yùn)機(jī)器人,將預(yù)成型料送至模壓機(jī)上進(jìn)行模壓成型(PCM),華特目前能做到5-10分鐘成型,擁有800-1000噸壓機(jī),可成型各類大型工件。

4、切割

成型后工件送至切割機(jī)器人工作站,進(jìn)行第四步切割及去毛刺,確保工件尺寸精度,該過程亦可在CNC上操作。

5、清洗

第五步在清洗工位進(jìn)行干冰清洗,去除脫模劑,便于后道涂膠工藝。

6、涂膠

第六步在涂膠機(jī)器人工位打結(jié)構(gòu)膠,涂膠位,打膠速度和出膠量都經(jīng)過精細(xì)調(diào)試。部分與金屬件連接件采用鉚接方式,在鉚接工位進(jìn)行。

7、裝配檢測(cè)

涂膠后完成內(nèi)外板裝配,待膠固化后進(jìn)行藍(lán)光檢測(cè),確保關(guān)鍵孔位、點(diǎn)、線、面的尺寸精度。

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