碳纤维管是如何制造的

投稿专栏 • 2022年10月31日 08:20 • 阅读 4486

碳纤维管是爱好者和行业专业人士的理想选择。利用碳纤维的刚性，一种极其坚硬但重量轻的管状结构可用于广泛的应用。

碳纤维管可以代替钢，但通常是代替铝。在许多情况下，碳纤维管的重量仅为铝管的 1/3，但仍具有相同或更好的强度特性。正因为如此，碳纤维增强管通常用于轻质至关重要的应用中，例如航空航天、赛车和休闲运动。

最常见的碳纤维管状轮廓形状是正方形、矩形和圆形。矩形和方形轮廓通常被称为“箱形梁”。碳纤维箱形梁为结构提供出色的刚度并模拟两个平行的工字梁。

碳纤维管应用

任何对重量至关重要的应用，改用碳纤维都是有益的。以下是碳纤维管的一些最常见的用途：

中空复合结构可能难以制造。这是因为需要在层压板的内侧和外侧都施加压力。通常情况下，具有连续轮廓的碳纤维管是通过拉挤成型或纤维缠绕制造的。

拉挤管是迄今为止制造连续复合型材的最具成本效益的方法。拉挤空心管时，需要“浮动芯轴”。一根镀铬钢棒牢固地固定在原材料进入的模具一侧。安装硬件距离足够远，不会在浸渍光纤进入模具时对其产生干扰。

心轴和模具之间的空间将决定碳纤维管的壁厚。

拉挤碳纤维管可以生产几乎任何长度的管材。管子的运输一般是对长度的限制。在拉挤成型中，大部分纤维将沿着管子的方向运行。这创造了一个具有巨大刚度的管，但没有太大的环向强度或横向强度。

为了提高各个方向的强度和性能，纤维缠绕是制造碳纤维管的有效方法。纤维缠绕管具有成本效益并且具有优异的性能，但是，最大的限制是基于缠绕机的长度。

拉挤成型和纤维缠绕虽然是最常见的，但并不是制造碳纤维管的唯一方法。气囊成型、压缩成型、真空灌注和高压釜加工都是制造碳纤维管的方法。每个人都有自己的优点和缺点。