無(wú)論是業(yè)余愛(ài)好者還是專業(yè)人士,都會(huì)發(fā)現(xiàn)碳纖維棒是各種結(jié)構(gòu)的有用構(gòu)件。由于碳纖維具有高剛性,碳纖維棒是剛性和輕便性在任何應(yīng)用中的一個(gè)很好選擇。因此,有時(shí)候碳纖維棒會(huì)用來(lái)代替鋼棒,但它們更多用于代替鋁。碳纖維棒的重量?jī)H為具有相似或更好強(qiáng)度特性鋁棒的1/3。
碳纖維棒的制造方法
碳纖維棒是通過(guò)加熱成型模具將連續(xù)的碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂混合拉制而成,這種工藝稱為拉擠成型。拉擠與鋁和熱塑性塑料的擠壓工藝相似。通過(guò)這一過(guò)程,可以制造具有恒定橫截面的連續(xù)長(zhǎng)度的碳纖維棒,其橫截面保持恒定,并呈現(xiàn)出模具的形狀。當(dāng)碳纖維被拉過(guò)模具并被環(huán)氧樹(shù)脂浸漬時(shí),模具的熱量使得樹(shù)脂開(kāi)始固化。
利用拉擠成型制造碳纖維棒的優(yōu)勢(shì)包括:
1,高軸向強(qiáng)度和剛度
2,直線和平行纖維對(duì)齊
3,嚴(yán)格控制的截面尺寸
4,光滑的表面
5,可實(shí)現(xiàn)無(wú)限長(zhǎng)
擠壓過(guò)程可生產(chǎn)出具有低熱膨脹系數(shù)的直桿、剛性桿、輕質(zhì)桿。與所有碳纖維產(chǎn)品一樣,碳纖維棒具有很高的比剛度重量比。由于大多數(shù)碳纖維沿著桿的長(zhǎng)度在0°軸上延伸,它們也具有優(yōu)異的線性強(qiáng)度。擠壓工藝也允許緊密的外徑(OD)公差。
碳纖維棒的用途
碳纖維桿的高比剛度使其成為制造輕型框架結(jié)構(gòu)的選擇。因此,它們經(jīng)常出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)空間框架和桁架中。許多遙控愛(ài)好者發(fā)現(xiàn)碳纖維棒是制作模型的理想材料。
碳纖維棒是也一種優(yōu)良的建筑工程材料和高性能結(jié)構(gòu),特別是當(dāng)與碳纖維層合板結(jié)合使用時(shí)。一般來(lái)說(shuō),碳纖維棒在彎曲和軸向拉伸或壓縮應(yīng)用中表現(xiàn)特別出色。
碳纖維棒的纖維取向意味著它們?cè)诟吲ぞ鼗驒M向壓碎載荷下不能很好地支撐。它們?cè)谶@些載荷條件下會(huì)破碎,因此對(duì)于要求抗扭或側(cè)向負(fù)載的應(yīng)用來(lái)說(shuō),它們是糟糕的選擇。
如何使用碳纖維棒?
碳纖維棒相對(duì)容易操作。與任何建筑項(xiàng)目一樣,手頭有合適的工具會(huì)使工作更加安全和簡(jiǎn)單。然而,有許多工具可以用來(lái)處理碳纖維棒。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的細(xì)齒帶鋸子、壓頂鋸子、卷軸鋸子、端銑刀或Dremel工具可快速將碳纖維棒切割成項(xiàng)目所需長(zhǎng)度的工作。由于它們是在環(huán)氧樹(shù)脂基體中拉擠而成,所以很容易用環(huán)氧樹(shù)脂將它們粘合在一起。
由于碳纖維桿具有剛度大、重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),在進(jìn)行剛度和重量計(jì)算時(shí),常被用于框架工程中。用于制造碳纖維棒的擠壓工藝為精度至關(guān)重要的應(yīng)用提供了明顯的優(yōu)勢(shì)。拉擠成型工藝可以使碳纖維完美對(duì)齊,同時(shí)也提供了制造形狀完美、外徑公差小、可切割任意長(zhǎng)度的光滑棒的能力。切割和粘合碳纖維棒所需的工具在大多數(shù)愛(ài)好者和勤雜工的車庫(kù)里都很容易買到。