碳纤维在实际应用时,会碰到如何进行连接的问题,传统的连接方式是否合适?在连接时又存在哪些注意事项呢?让我们捋一捋时间线,从一名工人的视角来看清楚碳纤维管粘结的整过程。
 
碳纤维圆管
 
碳纤维管粘接前的注意事项
 
我们通常看到的碳纤维管材表面比较平整光滑,而在实际安装时会碰到一些麻烦。因为环境等种种原因,碳纤维管的表面可能存在污垢、粉尘、油污、油脂、水、脱模机和增塑剂等,这个时候就需要进行清理,从而保证粘接的更服帖到位,介绍2种清理方式。
 
1、溶剂擦拭法:碳纤维管表面存在的这些物质,如蜡质、油污等,是可溶于溶剂的,可以选择自身不含污染物的溶剂进行清理,如丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、二甲苯、三氯乙烯、乙醇和异丙醇等。
 
当然并不是所有的溶剂都适用,同时部分溶剂还可能存在溶解碳纤维复合材料的危险性,导致碳纤维管出现应力裂纹或龟裂,不利用后续的使用。
 
2、打磨法:鉴于溶剂无法完全胜任这个工作,那肯定还有其他的方法,比如打磨。利用砂纸、砂轮、喷丸、喷砂等方式进行表面的打磨处理,让碳纤维管外观呈现出平滑平整的状态。厂家在生产时,其实已经利用自动化机床,完成了这个步骤。
 
碳纤维管
 
碳纤维管粘接的3种常见方式
 
说完碳纤维管在粘接前的注意事项,再来聊聊常见的3种粘接方式,看看哪种粘接方式更好。
 
1、胶接:在碳纤维管与其他部件的连接部位涂覆胶粘剂,再进行加压固化,完成粘接。适用于传递载荷较小的情况,优点是外形美观,可粘接的材料选择性广,密封性及减震性较好;缺点是无法拆卸,抗剥离能力差,胶水存在老化问题。
 
2、机械连接:机械连接其实就是通过螺纹和铆钉进行粘接,螺纹连接分为螺栓连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。机械连接的优点在于可传递较大载荷,抗剥离性好,可重复拆装,同时不容易受到环境影响;缺点是重量加大,应力集中。
 
3、混合连接:鉴于以上2种粘接方式都存在一些弊端,因此混合连接的方式被提出。结合两者的优势,降低两者的劣势,是该方式经常被使用的根本原因。
 
采用法兰盘连接的碳纤维管
 
碳纤维管粘接的具体步骤
 
1、选择粘胶剂:根据碳纤维管规格、用途,选择合适的粘接剂;
2、选择内联套管:这里假设的是2根碳纤维管的连接,需要在2根碳纤维管内部粘接上1根内联套管实行粘接;
3、清理:参考前文注意事项,对碳纤维管内壁和内联套管外壁进行清理,确保接触部位的平整光洁;
4、混合树脂:把树脂固化剂和粘胶剂放在容器中,按一定比例搅拌混合,待用;
5、粘连:以上的混合树脂涂抹在主管的内径,注意用量,防止树脂溢出;
6、固化和打磨:等树脂固化,粘接完成,可对外观进行打磨处理。
 
碳纤维管粘接过程并不复杂,对于有经验的技术人员来说可谓手到擒来。最后还需要提醒一下,粘接的工艺水平直接影响制品的最终性能,切记在粘接过程中保持专注。