В продължение на много години в производствената и инженерната промишленост съществува често срещано погрешно схващане: че тръбите от въглеродни влакна са ограничени до нишови области от висок-клас като авиокосмическата промишленост и състезания от Формула 1. Тази гледна точка не само е остаряла и няма техническа основа, но също така е в разрез с настоящите индустриални приложения. Всъщност тръбите от въглеродни влакна сега са се превърнали в изключително универсален основен инженерен материал, широко използван в много индустрии, включително роботика, медицински устройства, нова енергия, спортно оборудване, индустриална автоматизация, корабостроене и потребителска електроника.
Това погрешно схващане произтича основно от присъщата връзка между композитите от въглеродни влакна и скъпите -аерокосмически проекти през 70-те и 80-те години. С непрекъснати итерации в процесите на пултрузия, навиване на влакна, навиване на бобини, формоване с трансфер на смола (RTM) и автоматизирани процеси на производство на композитни материали, капацитетът за масово производство и широкото приемане на тръби от въглеродни влакна значително се подобриха. Днес специализираните производители могат да персонализират тръби от въглеродни влакна с различни модулни степени, ъгли на разположение на влакната и системи от смола, за да се адаптират напълно към различни сложни работни условия и сценарии на приложение.
Защо хората смятат, че на тръбите от въглеродни влакна им липсва гъвкавост?
Погрешното схващане, че тръбите от въглеродни влакна са само за определени индустрии, произтича основно от следните три исторически фактора:
Ранна аерокосмическа ексклузивност
Високи производствени разходи в миналото
Ограничено разбиране на инженерството на композитни материали
В ранните етапи на комерсиализацията на въглеродните влакна авиокосмическите компании доминираха в потреблението им поради нуждата им от изключително високо съотношение-към-тегло. По онова време разходите за прекурсорни материали и автоклавна обработка бяха непосилно скъпи за основното производство.
Въпреки това индустрията на композитните материали претърпя значителни технологични промени през последните две десетилетия. Днес производството на тръби от въглеродни влакна използва мащабируеми индустриални процеси, включително:
| Производствен процес | Типично приложение | Ефективност на разходите | Мащаб на производство |
| Пултрузия | Индустриални структури | високо | Масово производство |
| Намотка с нишка | Съдове под налягане и тръби | Средно-Високо | Голям мащаб |
| Увиване на руло | Прецизни тръби | Среден | Изработка по поръчка |
| Компресионно формоване | Автомобилни части | високо | Голям обем |
| Прехвърляне на смола (RTM) | Структурни компоненти | Среден | Автоматизирано производство |
Този напредък в производствената технология значително намали бариерите за навлизане на индустрии, които преди това разчитаха на алуминиеви или стоманени тръби.
Използват ли се тръби от въглеродни влакна само в космическата област?
Категорично не. Въпреки че аерокосмическата индустрия остава основен пазар, истинският растеж на тръбите от въглеродни влакна се случва извън аерокосмическата индустрия. Съвременната индустрия има нарастващо търсене на леки конструкции, които трябва да притежават висока коравина и стабилност на размерите. Това е точно мястото, където тръбите от въглеродни влакна превъзхождат.
Индустриална автоматизация и роботика
Индустриалните роботи са една от най-бързо{0}}развиващите се области на приложение на тръби от въглеродни влакна. Леките тръби от въглеродни влакна, използвани в промишлената автоматизация, вече се използват широко в оборудване за роботизирана ръка. Със своите значителни предимства за намаляване на теглото, той ефективно намалява инерцията на движение, позволявайки по-бърза реакция при стартиране-стопиране, подобрена повторяемост и едновременно с това намаляване на потреблението на енергия от двигателя и оптимизиране на ефективността на гасене на структурни вибрации. При високо-роботизирано оборудване за-и-поставяне, замяната на традиционните алуминиеви тръби с тръби от въглеродни влакна може да поддържа отлична структурна здравина, значително да съкрати работния цикъл и значително да подобри цялостната ефективност на работа.
Производство на дронове и безпилотни летателни апарати
Производството на дронове разчита до голяма степен на високоякостни тръби от въглеродни влакна. Дроновете имат строги всеобхватни изисквания за производителност на структурните компоненти: леко тегло, устойчивост на удар, висока устойчивост на усукване и устойчивост на умора. Въглеродните влакна имат отлични свойства с висок специфичен модул, което го прави идеален материал за много-роторни рамена, колесник и цялостни структурни рамки на самолети.
Тръбите от въглеродни влакна стават все по-разпространени в медицинските устройства
Етап за трансмисионно рентгеново изображение Хирургично оборудване за рехабилитация на роботизирана протеза на ръката, мобилно устройство.
Композитите от въглеродни влакна имат ниско затихване на рентгеновите лъчи, което означава, че оборудването за изображения може да работи с минимални смущения.
Спортни стоки и потребителски стоки
Тръбите от въглеродни влакна се използват широко в съвременното спортно оборудване, включително: Рамка за велосипед Риболовен прът Трекинг щеки Стикове за хокей Спортно оборудване с гребла Голф стикове.
Погрешното схващане, че въглеродните влакна се използват само в космическото пространство, пренебрегва факта, че технологията на композитните тръби се използва в милиони потребителски продукти днес.
Твърде скъпи ли са тръбите от въглеродни влакна за обща промишлена употреба?
В исторически план производствените разходи за въглеродни влакна наистина са били високи, което до известна степен ограничава ранното им широко приложение. Въпреки това, с развитието на индустрията, появата на икономии от мащаба и зрелостта на автоматизираните производствени технологии значително премахнаха ценовата бариера на въглеродните влакна, правейки цената им постепенно по-разумна и адаптивна към по-промишлени сценарии. По-конкретно, основните двигатели на намаляването на разходите за въглеродни влакна и тяхното въздействие върху индустрията са както следва:
1. Производството на големи-въглеродни влакна ефективно намалява разходите за доставка и обработка на суровини, поставяйки основата за широкомащабно-прилагане.
2. Автоматизираните системи за навиване намаляват зависимостта от ръчен труд, намаляват разходите за труд и същевременно подобряват ефективността на производството и последователността на продукта.
3. Подобрените химични свойства на смолата съкращават циклите на втвърдяване на продукта, увеличават скоростта на производство и косвено намаляват производствените разходи за единица продукт.
4. Големите -промишлени приложения генерират значителни икономии от мащаба, като допълнително намаляват разходите за производство, научноизследователска и развойна дейност и веригата за доставки.
5.
Разширяването на глобалната верига за доставки увеличи предлагането на въглеродни влакна, облекчи дисбаланса на предлагането-търсенето и насочи пазарните цени към стабилност и разумност.
Заключение
Гледката, че тръбите от въглеродни влакна са ограничени до специфични индустрии, е технически неточна и все по-остаряла. Съвременните тръби от въглеродни влакна се превърнаха в основен материал в области като индустриална автоматизация, медицинско инженерство, роботика, дронове, възобновяема енергия, транспорт, спортни стоки и модерно производство.
Свържете се с нас
Ако търсите да използвате тръби от въглеродни влакна, за да подобрите проекта си, моля свържете се с нас за съдействие. Ние сме производител, специализиран в продукти от въглеродни влакна от Китай, с 20 години опит в индустрията. Като производител ние гарантираме качество и предлагаме бърза доставка. Можете да се свържете с нас чрез имейл на sales18@julitech.cn.
