Трубы из углеродного волокна против металла: сравнение технических характеристик и стоимости

В вед ение

При определ ении конструк тив ных тру б для аэро кос ми ческой , робо то тех ники , автомоби льной или промышлен ной промышлен ности инженер ы стал кива ются с фундамента льным вы бо ром матери ала : поли мер с у гле во лок ном (C FR P) или тради цион ные метал лы .Ка ж дый из них приноси т разли чные компро мис сы в области механи ческих характери стик , ве са , долго ве чности и стоимо сти .В этой стать е представ лено объек тивно е , осно ван ное на данных срав нение между тру бами из у гле во лок на и их мета лли чес кими ана лога ми - а лю ми ние й (60 6 1- T 6), ста ль ю (4 140), и ти та ном (Ti -6 Al -4 V) - чтобы предо стави ть поку па теля м B 2 B инженер ные фак ты , необходи мые для приня тия обо сно ван ных ре шений о за куп ках .

Тру б ки из у гле во лок на из го та влива ются пу ль тру зи ей или об ер ты вани ем непре ры в ных воло кон э по кси дной смо ло й , да ющей одно на прав лен ные или к вази и зо тро п ные свой ства .Ме тал лы предлага ют из от ро п ные зер но вые струк туры с одно род ным механи ческим пове дени ем , но с более высо кой пло тно стью .

Ре ша ющие инженер ные пре и му щества у гле во лок но вых тру б включа ют в себя : 40 - 80% у мень шение ве са по срав нению с мета лли чес кими тру бами эк ви вален тной про чности ; 5 - 7 × более высо кая у де льная про чно сть ; отсут ствие обы чного пре дела уста ло сти при у стой чи вой на гру з ке при 70 - 80% U TS ; около ну ле вой осе вой C TE для размер ной стаби льно сти в диа па зо нах темпера тур ; прису щая корро зи он ная стой ко сть , у стра ня ющая по кры тия ; и 5 - 10 × более высо кая а мор ти зация ви бра ции .

Со по став ление характери стик в зависи мо сти от ве са

Для примен ения с крити ческим вес ом , таких как ру чки дро нов , роботи зирован ные мани пу ля торы или аэро кос ми ческие опо ры , у гле ро дно е во лок но обеспечи вает до 40% у мень шение мас сы по срав нению с а лю ми ние вым и 70% по срав нению с ста ль ю для эк ви вален тной же ст ко сти .В типи чном примен ении роботи зирован ной руки за мена а лю ми ние вой тру б ки 60 6 1- T 6 (30 мм О Д × 2 мм стен ки × 500 мм д ли ны , мас са 250 г) на тру б ку из П Ф У иденти чной же ст ко сти у мень ша ет мас су пример но до 150 г - экономи я на 40%.На уров не компонен тов это у мень шение сни жа ет требования к кру тя ще му моменту приво да на 20 - 35%, что позво ляет мень ше двига телей , более лег кие ко роб ки переда ч и увели чить срок службы бата ре и в моби льных система х .

Уста ло сть и дол голе тие

У гле во лок но не про яв ляет обы чного пре дела уста ло сти .Тру бы из П Ф У могут вы дер жива ть повтор ные на гру з ки на 70- 80% от конечно й про чности на ра стя жение без про грес сив ного повре ждения , значи тельно прево с ходя а лю ми ний (ко торы й обы чно отка зывается около 105 ци к лов при 30% U TS) и ста ль (ко торы й в ходит в ко не чный срок службы ни же 45% U TS).В примен ения х с высо ким ци к лом , пре вы ша ющим 106 ци к лов в год , К Ф У П у стра ня ет провер ку и за мену , связан ные с уста ло стью , сни жа я об щую стоимо сть жиз нен ного ци кла , нес мот ря на более высо кие пер вона ча льные рас ходы на матери алы .Для высо ко скоро ст ного робота - по бира теля , работа ющего на 120 ци к лов в мину ту , еже год ная экономи я от избе жа ния за мен ы тру б может пре вы шать 3,000 долла ров США на ось .

Ча сто зада вае мые вопросы :

Зак лю чение

Тру бы из у гле род ного во лок на обеспечи вают непре в зо й ден ную у де льную про чно сть , же ст ко сть и уста ло сть .В то время как пер вона ча льная стоимо сть на кило грам м вы ше в 5 - 20 раз , об щие пре и му щества системы - у мень шение ве са , прод лен ный срок службы , мень шее обслужива ние - дела ют К Ф У П оп тима льным долго сро чным вы бо ром для крити чески важ ных прилож ений . Про смот реть наш ас сор ти мент у гле во лок но тру б or Свя жите сь с нашей инженер ной коман дой для ваших конкре тных требо ваний .