碳纤维管能焊接吗?来看看技术员怎么说
碳纤维管是否能焊接,从本质上分析原因
碳纤维管的成分是碳纤维原丝和树脂材料,碳纤维原丝自身很软,需要树脂作为基体才能稳固形态,但是常用的几种树脂,如环氧树脂、双马来酰胺树脂等熔点都比较低,不超过200℃,即便是热塑性树脂通常熔点也不会超过300℃。
普通金属焊接的温度不低于500摄氏度,这样的高温下树脂基体已经熔化了,碳纤维管无法维持形态,导致性能丧失,那肯定就不能焊接了。可能有些朋友会联想到低温钎焊,确实是有可能实现的,但是操作难度比较高,对于技术人员的要求也比较高。
碳纤维与金属连接的4种方式
既然通过普通的焊接方式无法将碳纤维管与金属材料连接在一起,那就得另谋出路,来看看碳纤维管常用的4种连接方式吧。
1、胶接:胶接是碳纤维构件与金属构件连接最基本的方式,就是在两者中间加入适合的结构胶来固定。在胶接之前,需要做一些准备工作。将碳纤维构件与金属构件的连接处进行清洗,去除表面杂质,而后打磨提高表面粗糙度,让胶接更加稳固。
2、机械连接:机械连接是金属材料连接常用的方式,如螺纹连接和铆钉连接,该方式可以传递更大载荷,抗剥离性比较好,可以重复拆装,不过会增加构件的整体重量。对于连接碳纤维与金属来说,这种方式的操作难度较大,首先碳纤维刚度大,加工起来麻烦,另外碳纤维构件的攻丝难度较大,并不是理想的连接方式。
3、混合连接:合理应用机械连接和胶接2种工艺,有效提升连接的紧密型,降低操作难度,是目前使用最多的一种方式。
4、预埋:总有一些情况下,碳纤维与金属的连接是达不到预想的效果的,这个时候还可以进行预埋处理。在碳纤维构件制作的环节,将金属件放入碳纤维预浸料中,将两者变成一个整体,这样的连接方式效果更好,不过难度也更大,投入成本也更高。
碳纤维管通过胶接、机械连接、混合连接或预埋的方式同样可以达到稳固连接的效果,所以在工业领域上也有不错的应用实例。如果未来有更好的连接方式,或者低温焊接有了突破,那焊接碳纤维管也并不是不可能。
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