01 vantaggi del tubo in fibra di carbonio
Negli ultimi anni i tubi in fibra di carbonio sono diventati sempre più diffusi in molti campi, come quello automobilistico, dell'automazione e dei robot industriali. Cosa li distingue nella concorrenza di metalli come l'alluminio o il titanio?
Il tubo in fibra di carbonio ha una resistenza alla trazione sufficientemente elevata da sostituire l'acciaio, il titanio o l'alluminio nelle applicazioni in cui il peso è un fattore importante. A parità di resistenza, la densità del composito in fibra di carbonio è un terzo di quella dell'acciaio. Sono anche resistenti alla corrosione, possono resistere alle alte temperature e hanno una dilatazione termica minima. Secondo il design specifico del tubo in fibra di carbonio, può essere rigido o flessibile.
I principali vantaggi del tubo in fibra di carbonio includono:
l Elevata resistenza e rigidità
l Eccellente resistenza alla fatica
l Stabilità dimensionale: basso CTE (coefficiente di dilatazione termica)
l Resistenza alla corrosione
l Trasparenza dei raggi X-
2 tipi di tubi in fibra di carbonio
I tubi in fibra di carbonio possono essere progettati per orientare lo strato di fibra ad angoli diversi per renderlo adatto ad applicazioni specifiche. Ad esempio, il tubo in fibra di carbonio con 0livellola laminazione strutturale ha fibre disposte in un'unica direzione, che possono ottenere resistenza e rigidità lineari; Possono resistere alla flessione, ma si schiacciano facilmente se urtati; Pertanto, sono solitamente utilizzati per strutture di supporto. Tubi in fibra di carbonio con 0livello/ 90 livelloi lamierini strutturali hanno fibre allineate in entrambe le direzioni per resistere meglio all'estrusione e alla distorsione rispetto ai tubi con 0livellolamierini strutturali.
I tubi in fibra di carbonio possono essere personalizzati. Pertanto, utilizzando la tecnologia{0}}di fascia alta e la tecnologia più avanzata, è possibile preparare tubi di varie forme, tra cui principalmente:
l Tubo quadrato in fibra di carbonio
l Tubo rettangolare in fibra di carbonio
l Tubo esagonale in fibra di carbonio
l Tubo ovale in fibra di carbonio
l Tubo conico in fibra di carbonio (il diametro di un'estremità è inferiore a quello dell'altra estremità)
03 lavorazione del tubo in fibra di carbonio
Secondo il metodo di lavorazione, i tubi in fibra di carbonio possono essere suddivisi in: tubo in fibra di carbonio preimpregnato avvolto, tubo in fibra di carbonio intrecciata, tubo in fibra di carbonio pultrusa, ecc.
Avvolgimento del tubo in fibra di carbonio preimpregnato:
l'avvolgimento del tubo in fibra di carbonio preimpregnato è realizzato avvolgendo un tessuto twill multistrato o un tessuto unidirezionale preimpregnato in fibra di carbonio su uno stampo di metallo e quindi polimerizzando ad alta temperatura. Questo tipo di tubo in fibra di carbonio è molto adatto per applicazioni che richiedono la massima rigidità alla flessione e il minor peso, come automazione, robot, aste telescopiche e componenti per UAV. Inoltre, queste bobine lunghe possono scegliere fibre di carbonio ad alto modulo e ultra{1}}ad alto modulo, nonché tessuti esterni, come i tessuti colorati in Kevlar.
Tubo in fibra di carbonio intrecciato:
Il tubo intrecciato in fibra di carbonio è composto da tessuto intrecciato in fibra di carbonio e tessuto unidirezionale. Hanno eccellenti proprietà torsionali e resistenza alla compressione e sono ideali per applicazioni con coppia elevata. Questi tubi in carbonio sono tondi, rettangolari e quadrati, che possono essere ottimizzati assialmente o realizzati in fibra di carbonio con modulo più elevato per aumentare la rigidità alla flessione.
Tubo in fibra di carbonio pultruso:
IViene preparato utilizzando fibra di carbonio (per lo più specifica 12K) e resina epossidica/resina vinilica attraverso il processo di stampaggio a pultrusione. Il tubo in fibra di carbonio pultruso ha diverse specifiche come quadrato, circolare e rettangolare. Il diagramma schematico del prodotto è mostrato nella figura seguente.
04 applicazione tipica del tubo in fibra di carbonio
Il tubo in fibra di carbonio è ampiamente utilizzato nel campo dell'industria automobilistica e della bicicletta. Quando il tubo in fibra di carbonio viene utilizzato in automobili, motocicli e biciclette, può ridurre il peso. Le principali applicazioni includono: sistema di scarico di biciclette sportive o auto da corsa, sistema di sospensione per auto sportive con molla di sospensione in fibra di carbonio, parti da corsa come pinza del freno in fibra di carbonio o disco del freno in fibra di carbonio, telaio per auto da corsa leggera e mountain bike, ecc.
Altre applicazioni comuni dei tubi in fibra di carbonio includono:
l Travi e longheroni aerospaziali
l telescopio
l robotica
l Asse della freccia
l Pagaia per kayak
l Modello con telecomando
l Yacht
