化工儀器網
技術文章
碳纖維輕量化的重要選擇
閱讀：1195 發(fā)布時間：2021-10-18業(yè)機械手、機械防護罩等機械設備的出現(xiàn)改變了人們的生活，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。碳纖維作為21世紀的新興材料，性能十分*，現(xiàn)在一些的機械設備零件都可以使用碳纖維材料制造。
碳纖維機械設備零件的優(yōu)勢：
1、重量輕。碳纖維的輕質特點允許設備以較低的功率工作，節(jié)約能源。
2、減振。碳纖維零件用環(huán)氧樹脂基體和碳纖維布制造而成，具有高剛性材料的固有的振動阻尼性。每當它工作的時候，這些特性會迅速消除運動所帶來的振動，穩(wěn)定性高，提高生產效率，另外它對減少負載延長壽命也很有幫助。
3、熱膨脹系數(shù)低。低膨脹系數(shù)有助于提高產品的精度。
4、防護作用好。碳纖維防水、耐低溫、對設備內部也可起到保護作用。
碳纖維矩形管所以會用來制作工業(yè)機器人的機械手臂，主要原因就是質輕高強的特點。碳纖維復合材料的密度僅有1.6g/cm3，僅為鋼材的1/4，傳統(tǒng)的機械手臂制作材料-鋁合金的密度為2.7 g/cm3，強度高、高模量、高穩(wěn)定性、耐高低溫，熱膨脹系數(shù)小、在酸堿鹽等化學介質中不溶不脹等性能，相比之下，碳纖維矩形管制作機械手臂在減重上具有很明顯的優(yōu)勢。
在減重的同時，碳纖維矩形管的力學性能也比較突出，能夠滿足機械手臂在作業(yè)時的強度需求，除強度外，操作精度對于機械手臂也是相當重要的。一方面，碳纖維復合材料力學性能突出，基本上不會產生彎曲變形的現(xiàn)象，另一方面，碳纖維復合材料熱膨脹系數(shù)小，不會隨著工作環(huán)境溫度的變化而產生形變，可以保證操作精度，增加產品合格率。