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碳纖維輕量化的重要選擇
閱讀：1356 發(fā)布時(shí)間：2021-10-18業(yè)機(jī)械手、機(jī)械防護(hù)罩等機(jī)械設(shè)備的出現(xiàn)改變了人們的生活，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。碳纖維作為21世紀(jì)的新興材料，性能十分*，現(xiàn)在一些的機(jī)械設(shè)備零件都可以使用碳纖維材料制造。
碳纖維機(jī)械設(shè)備零件的優(yōu)勢(shì)：
1、重量輕。碳纖維的輕質(zhì)特點(diǎn)允許設(shè)備以較低的功率工作，節(jié)約能源。
2、減振。碳纖維零件用環(huán)氧樹脂基體和碳纖維布制造而成，具有高剛性材料的固有的振動(dòng)阻尼性。每當(dāng)它工作的時(shí)候，這些特性會(huì)迅速消除運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的振動(dòng)，穩(wěn)定性高，提高生產(chǎn)效率，另外它對(duì)減少負(fù)載延長(zhǎng)壽命也很有幫助。
3、熱膨脹系數(shù)低。低膨脹系數(shù)有助于提高產(chǎn)品的精度。
4、防護(hù)作用好。碳纖維防水、耐低溫、對(duì)設(shè)備內(nèi)部也可起到保護(hù)作用。
碳纖維矩形管所以會(huì)用來(lái)制作工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械手臂，主要原因就是質(zhì)輕高強(qiáng)的特點(diǎn)。碳纖維復(fù)合材料的密度僅有1.6g/cm3，僅為鋼材的1/4，傳統(tǒng)的機(jī)械手臂制作材料-鋁合金的密度為2.7 g/cm3，強(qiáng)度高、高模量、高穩(wěn)定性、耐高低溫，熱膨脹系數(shù)小、在酸堿鹽等化學(xué)介質(zhì)中不溶不脹等性能，相比之下，碳纖維矩形管制作機(jī)械手臂在減重上具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。
在減重的同時(shí)，碳纖維矩形管的力學(xué)性能也比較突出，能夠滿足機(jī)械手臂在作業(yè)時(shí)的強(qiáng)度需求，除強(qiáng)度外，操作精度對(duì)于機(jī)械手臂也是相當(dāng)重要的。一方面，碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性能突出，基本上不會(huì)產(chǎn)生彎曲變形的現(xiàn)象，另一方面，碳纖維復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)小，不會(huì)隨著工作環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生形變，可以保證操作精度，增加產(chǎn)品合格率。