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碳纖維作為一種新型結構材料,在多個領域取得較為廣泛的應用,碳纖維管作為其基礎的碳纖維制品,多數人對于其制作工藝不太了
解。
經過一段時間的高溫,毛 坯制作完成,然后還需要將烤好的碳纖維管進行脫模,這個過程需要脫芯機,將模具卸下來后還需要將碳纖維管表面的薄膜撕掉,這個時候的碳纖維管還只是毛坯狀態,接著要對碳纖維管表面進行研磨,然后再根據客戶需求在表面做_上不同油
漆,接著切去兩端不平整部就得到了終的碳纖維管。
碳纖維管常見的制造工藝主要是兩個:拉擠工藝以及長絲環繞工藝。
1、長絲環繞工藝:長絲環繞碳纖維管工藝是咱們碳纖維管中很常見的一一個工藝,這種長絲環繞碳纖維管的強度和抗拉伸才能比較強,由于屬于長絲環繞,那在力學性能上面的抗拉伸才能相比較短纖要強許多,別的一個特點便是長絲環繞碳纖維管關于一些剛剛轉型做碳纖維的廠家來說,還不具有,由于長絲環繞的根底是跟咱們繞線機的長度有很大關系,想要高強度的碳纖維管,必定不能忽視。
2、拉擠工藝:拉擠工藝的碳纖維出產工藝,可以十分好的控制本錢和產出,在拉擠中空管時,需求"起浮心軸”。鍍鉻鋼棒牢固地固定在質料進入模具旁邊面的適當方位。心軸和模具之間的空間將決定碳纖維管的壁厚。拉擠碳纖維管允許出產幾乎任何長度的管道。管的運輸通常是長度的限制。在拉擠成型中,大多數纖維將沿著管的方向運轉。這產生了-一個具有很大剛度的管,但沒有太多的箍強度或橫向強度。那這也是在- -些高強度碳纖維管的上面咱們會挑選選用長纖環繞,由于拉擠的碳纖維管橫向和抗彎才能比較低。
碳纖維管的制作方式不同,生產出來的產品數據也大不一樣。以T700碳纖維和樹脂為原料采用纏繞成型工藝制作出的碳纖維管為例,采用規格為1.6毫米厚度內徑50毫米長度為500毫米的碳纖維管進行檢測可以發現碳纖維管平均抗壓強度能夠達到230MPa,超過載荷后會發生脆性破壞,基體的強度決定了碳纖維管的強度。
在進行碳纖維管的拉伸強度實驗發現,碳管能夠承受800MPa以上的拉伸強度,應變0.03,碳管的抗拉伸性能非常出色。
和鋼材料管對比,碳纖維管的拉伸強度優勢是非常明顯的,而且重量能輕50%左右,但是碳管具有的脆性限制了其性能和應用,在受到撞機和壓力破壞下本身的剛度會產生嚴重下降,韌性不足是碳纖維復合材料缺點。
碳纖維管的制作方式
制作碳纖維管的方式和其他炭纖維制品的加工方法有所不同,一般碳纖維制品多采用封閉模具傳遞樹脂固化成型,管狀的碳纖維產品生產方法有預浸料卷制成管,纏繞或拉擠碳纖維原絲制作。拉擠碳纖維絲能保持碳纖維的連續性和管的均質性,但是無法實現纖維角度的改變,做出來的產品承受軸向拉伸力小;纏繞方式制作方式能夠設計纏繞方式,更好的發揮碳纖維性能,但是對于異性結構無法實現,另外纏繞的時候纖維的角度,纏繞的厚度等諸多參數的改變都會影響碳管品質;卷管工藝比較成熟,制作過程中產品品質容易把控,生產出來的管要比其他兩種強度,外觀亦可做出紋路效果。
制作碳纖維管的原料
碳纖維管的品質除了受工藝影響外,制作原料的選擇也是非常重要的。就目前情況來看國內碳纖維絲的質量均衡性相比國外產品還是要差一些,進口碳纖維質量穩定性較高;不同等級的碳纖維性能差異很大,制作出來的管的承受強度也大為不同。另外作為成型的基體樹脂也是決定質量的要素之一,不同的成分、性能的樹脂,制作出來的碳纖維管是不一樣的。
模具對于碳纖維管的影響
想制作碳纖維制品必須有承載的模具,不同材料的模具對于碳纖維產品的質量和精度有著很大的影響。制作低端的管有用木材模具、玻璃鋼模具這類模具耐溫性能很差,而且模具本身精度差,熱膨脹系數高,制作出來的碳纖維管品質很低。想要制作出碳纖維管必須使用金屬模具,常用材料有不銹鋼和硬鋁材料,在批量生產的情況下金屬模具相對更耐損耗。除了模具的材質,模具本身的設計也很重要,制作短管直接制作整體直徑相等的模具即可,但是長管需要在設計模具的時候帶一定錐度,或者使用分段模具對接,纏繞成型的生產方式。