如何选用碳纤维材料制造

早起的制造材料多为铝合金，还有小部分为钛合金、钢材等。金属材料的强度高，但重量重，比强度、比钢度普遍较低，导致的有效载荷系数小，并且容易反射雷达信号形成二次波段，如果在方面使用的话非常不利。的碳纤维复合材料正好弥补了这些缺点，它比强度高，电磁屏蔽效果好。下面，就给大家讲讲以管材为例比较一下碳纤维和铝合金这两种材料。

工艺：铝合金管的成型工艺品主要为挤压，是对在挤压筒内的金属锭坯施加外力，使之从设定的模孔中流出，从而获得所需要的形状和尺寸的产品。碳纤维管的成型工艺多样，可以使用缠绕、模压、拉挤以及热压罐成型。和铝合金材料相比，它一体成型方便，可减少零配件的使用，简化结构，减轻重量。

成本：碳纤维的价格要比铝合金的要高，不过随着经济的发展，它的价格逐渐趋于平民化。而且使用轻质的碳纤维材料，能减少能源消耗，对环境保护也有重要的意义，碳纤维机架公司，从长远角度看，经济效益显著。

自动铺丝技术是在纤维缠绕和自动铺带技术的基础上发展起来的一种复合材料成型技术，对降低碳纤维复合材料构件制造成本，提高生产效率和构件性能方面具有极大的作用。       

与一般的碳纤维复合材料成型技术相比，自动铺丝技术可以实现每一根丝束的独立夹紧、切断和重送，甚至是每个丝束都能有各自的铺放速度，并根据构件形状自动切纱以适应边界，减小废料率，并通过局部加厚、加筋、开口铺层补强等方式满足多种设计要求，适应大曲率复杂构件的自动化成型，来料加工碳纤维机架，特别适合带窗口的机身段、机翼大梁及带凹凸面的翼面铺放。      

 但是国内在该方面的技术起步很晚，南京航空航天大学在“九五”期间才开始调研该项目，后来，哈尔滨工业大学、武汉理工大学、北京航空制造工程研究所等才陆续着手该技术的相关研究。      

 而国外在该技术方面起步较早，美国在上世纪70年代就开始了自动铺丝技术的研究，经过几十年的发展，婺城碳纤维机架，该技术在美国和欧洲的航空工业中得到了成熟和广泛的应用，例如波音B787“梦想”飞机在机身、机翼、垂尾、平尾、地板梁、后承压框等部位中大量使用了碳纤维复合材料，其中机身高达23%部分的碳纤维复合材料就是采用自动铺料技术完成的。       

目前国内的、复杂曲面的碳纤维复合材料构件基本上仍以手工铺叠为主，自动铺丝技术只在大飞机项目中的部位如碳纤维复合材料翼梁中得到使用，至于自动铺放设备的研制和实际应用基本上还还处于刚起步的阶段，这种状况极大地制约了碳纤维复合材料结构件在航空领域的大规模应用。

碳纤维的强度到底有多高呢?为什么飞机上应用不多?

　　首先碳纤维的抗拉强度可以达到3600Mpa，那T800和T1000的性能表现更强，那碳纤维复合材料在实验室的数据可以达到150Gpa，可以想象其未发掘的性能强度还非常高。

　　正是因为这样高强度的性能使得不管是机械行业还是领域都会采用碳纤维复合材料生产零部件，比如汽车领域的轻量化，很好的保证了汽车性能提升，还降低了能耗。那也有不少人会问碳纤维强度这么高，但是为什么战斗机上的应用不是很多呢?

　　这其实要说到工业设计，战斗机的功能不同，从温度方面来看，战斗的速度会更高，使得机翼的温度更高，那碳纤维的制作的工业成品想要达到这个问答，碳纤维机架供应，还是有点难度，再加上树脂的原因，使得碳纤维的应用就边上了，但是也不是说没有应用，战斗机不是不应用，而是在积极寻找应用，尽可能的应用，那对于碳纤维高强度的材料批量化的生产比较困难，另外就是战斗机上面的碳纤维结构件想要达到的性能，还需要使得整个结构分布均匀，那在后面的修复中，也不如铝合金，因此，现在的战斗机还是采用铝合金的更多，但是我相信随着碳纤维复合材料制品的发展后，战斗机采用碳纤维的会更近。

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