在嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司恒溫車間內(nèi)，技術(shù)人員操作三維掃描設(shè)備對一批無人機(jī)用碳纖維異形件進(jìn)行形位公差檢驗(yàn)，這些多曲面構(gòu)件即將交付航空航天設(shè)備制造企業(yè)。碳纖維異形件憑借其可設(shè)計(jì)性強(qiáng)和靈活成型的特點(diǎn)，正成為多個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新與性能升級的關(guān)鍵材料。短切碳纖維工藝等創(chuàng)新技術(shù)，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造提供了新的解決方案。

“我們通過持續(xù)改進(jìn)碳纖維異形件的生產(chǎn)工藝，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。”嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司技術(shù)工程師表示。01 技術(shù)突破，短切工藝提升制造效率碳纖維異形件作為滿足特殊結(jié)構(gòu)需求的產(chǎn)品，其制造工藝相比標(biāo)準(zhǔn)型材更為復(fù)雜。短切碳纖維工藝的應(yīng)用，為碳纖維異形件制造提供了新的路徑。

短切工藝革新制造流程

短切碳纖維工藝將纖維切割為5至50毫米的片段，并與環(huán)氧樹脂同步浸潤，重構(gòu)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這一“化整為零”的技術(shù)路徑，不僅大幅縮短了成型時(shí)間、降低了生產(chǎn)成本，更突破了復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)件的制造瓶頸。

與傳統(tǒng)的連續(xù)碳纖維成型需要30分鐘以上相比，短切工藝將成型時(shí)間壓縮至短短10分鐘內(nèi)，生產(chǎn)成本降低。這一技術(shù)突破為碳纖維異形件在更多行業(yè)的廣泛應(yīng)用提供了條件。

多種工藝滿足不同需求

模壓成型是碳纖維異形件的另一種主要生產(chǎn)工藝。該工藝通過將預(yù)浸料按設(shè)計(jì)要求鋪放在模具內(nèi)，經(jīng)過熱壓固化過程形成異形制品。采用這種工藝制作的碳纖維異形件在結(jié)構(gòu)完整性方面表現(xiàn)良好。

熱壓罐成型工藝則適用于對性能要求較高的碳纖維異形件生產(chǎn)。該工藝通過控制溫度、壓力等參數(shù)，使材料在受控環(huán)境下完成固化過程。這種方法生產(chǎn)的碳纖維異形件在力學(xué)性能方面能夠滿足使用要求。

性能優(yōu)勢拓寬應(yīng)用空間

碳纖維異形件材料密度約為1.6g/cm3，低于傳統(tǒng)金屬材料。該材料對酸、堿、鹽等化學(xué)介質(zhì)具有耐受能力，能夠適應(yīng)不同的環(huán)境條件。熱膨脹系數(shù)較小的特點(diǎn)，使其在溫度變化時(shí)能保持尺寸的相對穩(wěn)定。

材料性能的各向異性使得碳纖維異形件在不同方向上具有差異化的力學(xué)特性，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了優(yōu)化空間。通過精確的鋪層設(shè)計(jì)和工藝控制，可以使產(chǎn)品性能更好地適應(yīng)具體應(yīng)用條件。02 應(yīng)用拓展，多領(lǐng)域案例驗(yàn)證實(shí)用價(jià)值碳纖維異形件已在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮作用，為各行業(yè)產(chǎn)品提供了新的選擇。

航空航天與無人機(jī)

在航空航天領(lǐng)域，碳纖維異形件應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、衛(wèi)星部件等。某型號無人機(jī)的主體結(jié)構(gòu)采用新型碳纖維異形件制作，在保持飛行穩(wěn)定性的同時(shí)，有效控制了整機(jī)重量。飛行測試表明，該設(shè)計(jì)提升了無人機(jī)的續(xù)航能力。

工業(yè)裝備與機(jī)器人

工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)μ祭w維異形件的需求持續(xù)增長。某設(shè)備制造商應(yīng)用碳纖維異形件制作機(jī)械臂關(guān)節(jié)外殼后，傳動部件通過耐久測試，設(shè)備運(yùn)行能耗有所降低。

工業(yè)機(jī)器人制造商反饋，機(jī)械臂關(guān)節(jié)采用定制異形件后運(yùn)動平穩(wěn)性得到改善。使用情況表明，異形碳纖維部件使機(jī)器人的運(yùn)動靈活性有所提升。

新能源汽車與醫(yī)療器械

新能源汽車領(lǐng)域也在探索碳纖維異形件的應(yīng)用。合作企業(yè)證實(shí)，采用碳纖維異形件制作的燃料電池雙極板流道構(gòu)件，性能表現(xiàn)穩(wěn)定，部件工作溫度控制符合要求。

醫(yī)療器械領(lǐng)域同樣是碳纖維異形件的重要應(yīng)用方向。某康復(fù)機(jī)構(gòu)使用的碳纖維支撐架，根據(jù)用戶身體特征定制曲面形狀，提供了合適的支撐力度，使用舒適度得到提升。03 定制服務(wù)，完善流程保障產(chǎn)品質(zhì)量面對市場對結(jié)構(gòu)件日益增長的個(gè)性化需求，嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司建立了覆蓋設(shè)計(jì)評審到量產(chǎn)管控的定制化生產(chǎn)體系。

設(shè)計(jì)開發(fā)階段

公司配備了專業(yè)的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，提供從設(shè)計(jì)咨詢到量產(chǎn)支持的服務(wù)。采用快速原型制造技術(shù)，有助于縮短樣品制作周期，幫助客戶加快產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程。

設(shè)計(jì)初期，工程師會與客戶深入溝通，了解碳纖維異形件的使用環(huán)境、性能要求和相關(guān)參數(shù)。基于這些信息，提出初步的設(shè)計(jì)方案和材料選擇建議。

生產(chǎn)與交付保障

針對特殊應(yīng)用需求，公司開通小批量定制通道。通過模塊化模具系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的快速轉(zhuǎn)換，為合作伙伴提供合適的碳纖維解決方案。

生產(chǎn)過程中，每道工序都有相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書和過程記錄。從鋪層、固化到后期加工，各環(huán)節(jié)緊密銜接，確保產(chǎn)品按時(shí)交付。首批產(chǎn)品通常會進(jìn)行必要的性能測試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。04 未來展望，技術(shù)創(chuàng)新推動行業(yè)發(fā)展隨著各行業(yè)對設(shè)備性能要求的提高，碳纖維異形件的應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)展。材料技術(shù)的進(jìn)步和工藝水平的提升，為碳纖維異形件在更多領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造條件。

技術(shù)發(fā)展動向

碳纖維異形件制造工藝持續(xù)改進(jìn)。新型材料配方和生產(chǎn)方法的運(yùn)用，為產(chǎn)品性能優(yōu)化提供支持。生產(chǎn)設(shè)備的自動化程度提升，對產(chǎn)品一致性的改進(jìn)產(chǎn)生積極影響。

應(yīng)用領(lǐng)域拓展

應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展帶動產(chǎn)品創(chuàng)新。隨著制造業(yè)發(fā)展，碳纖維異形件在精密儀器、特種裝備等領(lǐng)域的應(yīng)用機(jī)會增多。公司正根據(jù)市場需求，開發(fā)適用不同領(lǐng)域的碳纖維異形件產(chǎn)品。

碳纖維異形件在新能源汽車、航空航天和醫(yī)療器械等行業(yè)的應(yīng)用保持穩(wěn)定增長。各行業(yè)對產(chǎn)品特性的差異化要求，推動碳纖維異形件產(chǎn)品系列不斷完善。碳纖維異形件作為滿足特殊需求的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，正在更多工業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)其價(jià)值。從工業(yè)機(jī)器人到醫(yī)療器械，從新能源汽車到航空航天，定制化的碳纖維異形件為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提供了可能。

嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司將繼續(xù)改進(jìn)碳纖維異形件的生產(chǎn)技術(shù)，豐富產(chǎn)品種類，滿足市場對碳纖維材料日益增長的需求。通過與行業(yè)伙伴的協(xié)作，共同推進(jìn)碳纖維異形件在新的應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。