カーボンファイバーチューブ-自動車、自転車、航空宇宙のスパー、望遠鏡、カヤックパドルなど。
- 2022-02-25
本稿では、炭素繊維の一般的な応用製品の一つである炭素繊維パイプの特徴、一般的な種類、加工方法、代表的な用途を紹介します。
01炭素繊維パイプの利点
近年、自動車、自動化、産業用ロボットなど多くの分野で普及が進んでいるカーボンファイバーパイプですが、アルミニウムやチタンなどの金属との競合において、カーボンファイバーパイプが際立っている理由は何でしょうか。
炭素繊維管は、重量が重要な要素である用途では、鋼、チタンまたはアルミニウムを置き換えるのに十分な高い引張強度を有します。同じ強度で、炭素繊維複合材は鋼の3分の1の密度です。彼らはまた、耐腐食性、高温に耐えることができ、最小限の熱膨張を有する。特定の炭素繊維管の設計に応じて、それは剛性または柔軟にすることができます。
炭素繊維チューブの主な利点は次のとおりです。
高強度、高剛性
疲労抵抗に优れて
寸法安定性:低cte(熱膨張係数)
防腐剤
x線透明性
02カーボンファイバーパイプの種類
カーボンファイバーチューブは、ファイバー層を異なる角度で配向させるように設計することができ、特定の用途に適しています。例えば、0°の構造スタックを持つ炭素繊維チューブは、直線的な強度と剛性のために繊維が一方向に整列している;彼らは曲げに抵抗するが、衝撃を受けると簡単に粉砕される。そのため、支持構造物によく使われます。0°/90°のビルドスタックを備えたカーボンファイバーチューブは、0°のビルドスタックを備えたチューブよりも破砕やねじれに優れた耐久性を持つため、両方向にファイバーが整列しています。
カーボンファイバーチューブはカスタム加工が可能なため、ハイエンドの職人技と最先端の技術を使用して、主に以下のような様々な形状のチューブを製造することができます。
四角炭素繊維管
長方形炭素繊維管
六角形炭素繊維管
楕円形炭素繊維管
テーパーカーボンファイバーチューブ(一方の端の直径がもう一方の端より小さい)
03炭素繊維パイプの加工
加工方法によって、炭素繊維管は、コイル状プリプレグ炭素繊維管、編組炭素繊維管、パルプ化炭素繊維管などに分類される。
coiled prepreg carbon fiber tube(コイル状プリプレグカーボンファイバーチューブ)多層ツイル生地または単方向性生地のカーボンファイバープリプレグを金型に巻き、高温で硬化させたカーボンファイバーチューブです。このタイプの炭素繊維チューブは、オートメーション、ロボット工学、伸縮ポール、ドローン部品など、最高の曲げ剛性と最小重量を必要とする用途に最適です。さらに、これらの長いボビンは、高弾性および超高弾性炭素繊維、ならびに着色されたケブラーのような外布で利用可能です。
編組カーボンファイバーチューブ:編組カーボンファイバーチューブは、炭素繊維編組と単方向の生地で構成されています。優れたねじり特性と圧縮強度を備えており、高トルク用途に最適です。これらのカーボンチューブは、円形、長方形、正方形の形状があり、軸方向に最適化することも、曲げ剛性を高めるために高弾性カーボンファイバーで製造することもできます。
カーボンファイバーチューブ:カーボンファイバー(主に12k仕様)とエポキシ樹脂/ビニル樹脂を使用し、プルトルージョン製法で製造されます。正方形、円形、長方形などの異なる仕様があります。示されている。
04炭素繊維パイプの代表的な用途
炭素繊維パイプは、自動車産業と自転車に広く使用され、炭素繊維パイプは、自動車、オートバイ、自転車に使用された場合、軽量化することができます。主な用途には、スポーツバイクやレーシングカーの排気システム、炭素繊維製サスペンションスプリングを使用したスポーツカーのサスペンションシステム、炭素繊維製ブレーキキャリパーや炭素繊維製ブレーキディスクなどのレース部品、軽量レースおよびマウンテンバイクのフレームなどがあります。
炭素繊維管の他の一般的な用途は次のとおりです。
航空宇宙のスパーとスパー
望遠鏡
ロボット技術
矢印軸
カヤック櫂
遠隔制御モデル
ヨット
