隨著碳纖維的優勢特性被越來越多的人所關注和了解,航天、軍備、機器人制造、輕軌交通等多個領域的應用式開發蜂擁而上,使得國內碳纖維生產線建設異常熱鬧。特別是在機械制造領域,“碳纖維熱”已呈燎原之勢。
工業機械手、機械防護罩等機械設備的出現改變了人們的生活,它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,廣泛應用于機械制造、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,性能十分優越,現在一些高檔的機械設備零件都可以使用碳纖維材料制造。
碳纖維矩形管所以會用來制作工業機器人的機械手臂,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,僅為鋼材的1/4,傳統的機械手臂制作材料-鋁合金的密度為 g/cm3,強度高、高模量、高穩定性、耐高低溫,熱膨脹系數小、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象,另一方面,碳纖維復合材料熱膨脹系數小,不會隨著工作環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。
碳纖維管的力學性能十分優秀,其抗拉強度能夠達到2800MPa以上,還具備多數金屬材料所沒有的彎曲強度,同時它還是一種優秀的減重材料,密度僅有。碳纖維是一種非金屬,電化學活性較低,在酸、堿、鹽等化學介質中不溶不脹,具有優秀的耐腐蝕能力,能夠延長使用壽命。大口徑碳纖維管耐高溫、熱膨脹系數小,尺寸穩定。 碳纖維方管具有質輕、高強、高模量、高穩定性、耐高低溫等性能,用于自動化設備末端夾持工具、自動化設備橫梁、裝卸梁、拆卸梁、承重梁、工具支架 可大大提高自動化生產率。
碳纖維---中高端機械設備輕量化的理想材料