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碳纤维管机械加工会有影响吗?
2021.08.09

碳纤维管在实际使用中备受欢迎,主要的优势就是碳纤维管的密度和力学性能,这两点也是决定碳纤维管能替代金属管的关键因素。那么碳纤维管在有装配需求的情况下可能会进行机械加工,是否会对碳纤维管的密度和强度有特别的影响呢?

密度低是碳纤维管主要的优势,碳纤维管的密度在1.7g/cm,而钢管的密度为7.8g/cm,从这个角度来看,碳纤维管的质量要轻很多。如果在满足相同强度需求的情况下,钢管的重量是碳纤维管的43倍之多,不利于实现轻量化和能耗控制。


碳纤维管的强度基本上由碳纤维预浸料决定的,碳纤维的强度决定了碳纤维管的强度。T300的碳纤维预浸料抗拉强度可以达到3000MPa ,而T700的碳纤维预浸料抗拉强度可以达到4500MPa。与金属材料相比,强度高出数倍,这也就是为什么碳纤维管可以取代金属管的原因了。

碳纤维本身的强度和密度有着很好的优势,但是在实际机械加工中,碳纤维管与其他部件进行连接的时候,是需要进行切削钻孔的,那么这一操作对碳纤维管本身的力学性能有影响吗?

碳纤维管与其他金属件连接,不会对其密度产生影响,与金属管相比来说,重量上相比还是要轻很多。

碳纤维管进行切削钻孔的时候,其实对本身的强度并不会有着很明显的影响,主要的需要注意孔隙率。孔隙率体积太大,会降低碳纤维管的强度,当碳纤维管受力,承载能力会变差,当受力较大,碳纤维管会产生裂纹。经过实验证明,孔隙率在1%-4%强度不会受到影响。

碳纤维管的强度核心就是受到碳纤维预浸料的影响,所以选择好的原材料是特别重要。当然,机械加工生产工艺对产品的孔隙率也有着很大的影响,比如铺层的角度、方式以及预热等。


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