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碳纖維復合材料制品的設計制造一體化

文章出處:網絡責任編輯:網站編輯人氣:發(fā)表時間:2017-12-25【

  碳纖維復合材料(Material)的設計使得制造成本有很大的變化空間,因為微觀和宏觀的結構有廣泛的可選擇(xuanze)性,所以即使是成型工藝相同,不同的設計也會帶來成本的明顯差異。碳纖維復合材料此前世界上碳纖維技術發(fā)達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發(fā)達國家的嚴格控制。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。我們都知道碳纖維制品的性能優(yōu)異,但價格昂貴,如果在設計制造的時候選用優(yōu)質方案(fāng àn),對降低成本、擴大市場(shì chǎng)都很有幫助。

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    降低成本的設計方法:可以采取兩種相互補充的方法。碳纖維復合材料此前世界上碳纖維技術發(fā)達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發(fā)達國家的嚴格控制。一種設計強調(qiáng diào)準確的成本預算工具來指導前期設計,用這種設計方法可以達到成本與性能的折中,優(yōu)化了應用設計。其二強調部件整體設計,利用大結構部件的整體共固化成型來最大化減少零件數(shù)量,不僅節(jié)省了大量裝配成本,還充分利用了碳纖維復合材料(Material)可設計性強的特性。
    設計中的成本預算:降低成本的一個極重要的設計策略就是向設計者及時提供成本預算,從而引導設計者明智的在性能和成本之間權衡,進而做出抉擇。碳纖維手機殼外柔內剛”,質量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。將該方法付諸實施的要求有兩個,第一是對制造過程(guò chéng)進行很好描述(description),第二是建立標準的制造程序來處理(chǔ lǐ)各種細節(jié)。
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    零件整體成型和共固化:部件的整體設計是最大化減少成本的一個很好策略,而且對于碳纖維復合材料(Material)來說,它的強度雖高,但脆性大,裝配困難,共固化整體成型可最大化減少甚至不用特殊連接件,避免了繁瑣、困難的高精度孔加工,也可以解決墊片帶來的翹曲或不匹配等問題(Emerson)。不過如果出現(xiàn)廢品的話,將是很大的浪費,所以在成型時要注意(attention)簡化程序,關注細節(jié)。
    隨著技術的改進,會有更多的高性能低成本的碳纖維復合材料(Material)制品成型技術得到發(fā)展。掌握模壓、纏繞、吹塑(一種發(fā)展迅速的塑料加工方法)等成型工藝,專業(yè)生產碳纖維板、碳纖維汽車高鐵配件、碳纖維導輥,根據(jù)客戶的圖紙加工,尺寸精確度高。模壓工藝對碳纖維制品性能的影響(influence)

 
 

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