Tubi in fibra di carbonio rotondi, quadrati e rettangolari
I tubi in fibra di carbonio sono componenti strutturali avanzati che offrono rapporti di forza a peso superiori rispetto ai tubi tradizionali di metallo. Disponibile in tre profili primari - rotondo, quadrato e rettangolare - questi tubi servono diverse applicazioni industriali in cui sono fondamentali le prestazioni leggere e alte.
Riduzione del peso: 60-70% più leggero dell'acciaio, 30-40% più leggero dell'alluminio
Eccezionale resistenza: resistenza alla trazione fino a 1.500 MPa
Resistenza alla corrosione: impermeabile alla ruggine e al degrado chimico
Flessibilità di progettazione: dimensioni personalizzabili e specifiche del materiale
Tubi rotondi:
| OD (mm) | Spessore del muro (mm) | Peso lineare (G/M) | Momento di inerzia (mm⁴) |
|---|---|---|---|
| 10 | 1.0 | 42 | 2,890 |
| 25 | 1.5 | 158 | 45,600 |
| 50 | 2.0 | 423 | 364,000 |
| 100 | 3.0 | 1,270 | 2,910,000 |
Tubi quadrati:
| Dimensione (mm) | Muro (mm) | Peso (g/m) | Rigidità (n · m²) |
|---|---|---|---|
| 20×20 | 1.5 | 180 | 1,250 |
| 40×40 | 2.0 | 480 | 16,000 |
| 60×60 | 3.0 | 1,080 | 81,000 |
Tubi rettangolari:
| Dimensioni (mm) | Muro (mm) | Peso (g/m) | Ixx/iyy (mm⁴) |
|---|---|---|---|
| 30×15 | 1.5 | 225 | 8,200/2,050 |
| 50×25 | 2.0 | 500 | 39,000/6,500 |
| 80×40 | 3.0 | 1,440 | 256,000/32,000 |
Confronto delle proprietà del materiale
| Proprietà | Tubo rotondo | Tubo quadrato | Tubo rettangolare |
|---|---|---|---|
| Rigidità torsionale | Alto | Moderare | Basso |
| Flessione della rigidità | Uniforme | Alto (asse forte) | Direzionale |
| Complessità manifatturiera | Basso | Medio | Alto |
| Facilità di giunzione | Difficile | Facile | Moderare |
Processi di produzione
Pulrulusione:
Meglio per: profili di sezione dritta e costante
Tolleranza: ± 0. 1 mm
Lunghezza massima: 12m
Tasso di produzione: 1-3 m/min
Avvolgimento del rotolo:
Meglio per: componenti aerospaziali ad alta precisione
Tolleranza: ± 0. 05 mm
Lunghezza massima: 3m
Tasso di produzione: 0. 5 m/min
Avvolgimento del filamento:
Meglio per: vasi a pressione, alberi di trasmissione
Tolleranza: ± 0. 3 mm
Lunghezza massima: 6m
Tasso di produzione: 0. 2-1 m/min
Proprietà meccaniche
Prestazioni di caricamento statico:
| Tipo di tubo | Resistenza alla trazione (MPA) | Resistenza a compressione (MPA) | Modulo di flessione (GPA) |
|---|---|---|---|
| Round 25 mm | 1,200 | 850 | 120 |
| Quadrato 40 mm | 1,100 | 900 | 110 |
| 50 × 25 rettangolare | 1,050 | 800 | 100 |
Prestazioni dinamiche:
| Tipo di tubo | Limite di affaticamento (MPA) | Rapporto di smorzamento | Impatto Energia (J) |
|---|---|---|---|
| Girare | 450 | 0.008 | 35 |
| Piazza | 400 | 0.010 | 40 |
| Rettangolare | 380 | 0.012 | 45 |
Soluzioni specifiche dell'applicazione
Applicazioni aerospaziali
Specifiche consigliate:
Materiale: T700/EPOSSY UD Prepreg
Orientamento di Ply: [0/± 45] ₅
Finitura superficiale: aerospaziale di classe A
Tolleranza: ± 0. 05 mm
| Parametro | Girare | Piazza |
|---|---|---|
| Risparmio di peso vs alluminio | 42% | 38% |
| Aumento della rigidità | 35% | 30% |
| Miglioramento della vita a fatica | 8× | 6× |
Applicazioni automobilistiche
Considerazioni sul design:
Impact resistance >50J
Intervallo di temperatura: -40 grado in +120
Requisiti di smorzamento delle vibrazioni
Tabella di confronto:
| Caratteristico | Tubo rotondo | Tubo quadrato |
|---|---|---|
| Rigidità torsionale | 1.200 N · m/rad | 850 N · m/rad |
| Flessione della rigidità | 950 N·m² | 1,100 N·m² |
| Performance NVH | Bene | Eccellente |
Garanzia di qualità
| Parametro | Metodo | Standard di accettazione |
|---|---|---|
| Precisione dimensionale | CMM | Iso 2768- mk |
| Frazione di volume in fibra | Test di bruciore | 55-65% |
| Vuoto contenuto | Ultrasonico | <2% |
| Qualità della superficie | Ispezione visiva | No defects >0. 2mm |
Opzioni di personalizzazione
Variazioni materiali
| Tipo di fibra | Modulo di trazione (GPA) | Fattore di costo |
|---|---|---|
| T300 | 230 | 1.0x |
| T700 | 242 | 1.2x |
| T800 | 294 | 1.5x |
| M40J | 377 | 3.0x |
Sistemi di resina
| Tipo di resina | TG (laurea) | Temperatura di cura | Proprietà speciali |
|---|---|---|---|
| Epossidico standard | 120 | 120 gradi | Scopo generale |
| Epossidico ad alta temperatura | 180 | 180 gradi | Compartimenti del motore |
| Ritardante del fuoco | 150 | 150 gradi | Trasporto pubblico |
| Conduttivo | 130 | 130 gradi | Schermata EMI |
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