碳纖維複合材料通常是以零部件的形式應用於航空、汽車、軌道車輛以及各種機械設備的製造中,碳纖維複合材料部件之間、碳纖維複合材料與其它類部件之間的連接一般會涉及三種形式(shì),即(jí)機械連接、膠結連接和混合連接。不同的連接方式有各自的優(yōu)勢和(hé)缺點,那麽,在實際應用中又該如(rú)何選用呢?小編邀請了在碳纖維複合材料加(jiā)工與定製方麵擁有非常多經驗的蘇州www.91複合材料的陳工,以他從業數十年的經驗來為我們介(jiè)紹。
(圖示:碳纖維)
首先可以根(gēn)據(jù)部件對連接處的應力和密封要求進行選擇(zé)。機械連接必須有連接孔,開孔削弱了受力斷麵(miàn),因而開(kāi)孔處存在應力集中的缺點,在調整接縫(féng)時還會再次產生應力,而且需(xū)要(yào)針對孔(kǒng)隙進行(háng)二次密封,對連接的螺栓也要(yào)進行相應的防腐蝕技術處理。膠結的連(lián)接方式因為無開孔,所以無應力集中和防腐蝕的問題,也可以進行直接密(mì)封(fēng),殘餘變形小。
其次是根據部件(jiàn)對連接處的應力和密封要求進行選擇。機(jī)械連接必須有連(lián)接孔,開孔削弱了受力斷麵,因而開孔處存在應(yīng)力集中的(de)缺點,在調整接縫時還會再(zài)次產生應力,而且需要針對孔隙進行二次密封,對連接的螺栓(shuān)也要進行相應的防腐蝕技術處理。膠結的連接方式因為(wéi)無開孔,所以無應力集中和防(fáng)腐蝕的(de)問題,也可以進行直接密封,殘餘變形小。
最後是可以根據部(bù)件的體積與部件需要傳遞的集中載荷情況進行(háng)選擇。對(duì)於厚度(dù)、長度或者(zhě)整(zhěng)體體積在整個設備中占比較大的部件來說,建議使用機械連接的方式,因為較重或較大的機械設備在運轉過程中往往會產生較(jiào)大的振動和摩擦,機械連接相對於膠(jiāo)結連接來說更有利於傳遞(dì)較大的集中載荷,抗高溫和抗剝離性能更好,選用(yòng)這樣的方式可靠性更高。
對於重量輕、體積小的(de)部件(jiàn)則可以采用膠結的方式來連接,因為相比於機械連接,膠結的(de)方式不僅容易得到符合空氣動力學要求的平滑過渡形狀,更重要的是不會明顯(xiǎn)增(zēng)加機體的自重,而自重對於小型特別是精密型(xíng)的設(shè)備來說影響很大,不(bú)過因為膠結強度會隨溫度、濕度等環境(jìng)變化而變化,所以與機械(xiè)連接相比可靠性有所降低。
陳工還說到,這些都是他(tā)以往的經驗總結,根(gēn)據www.91複材(cái)不(bú)計其數的成功案例(lì)來看,相較於單一的連接方式,膠結和機械皆有的混合連接方式適(shì)用的範圍更廣,它既能規避(bì)單一(yī)的(de)連接方式,又能使應力分配(pèi)更加合理,有助於維複合材料部件體現出重量輕、強度大、抗疲勞、抗(kàng)蠕變等優勢,當然這也需要考慮到碳纖維部件本身的功能(néng)、應用位置和(hé)運行環境再進(jìn)行最終決定。