碳纖維梁,也稱為矩形多胞碳纖維管、空心多腔碳纖維管或抗扭非標準碳纖維管,是在CNC機具構造上的一項革命性進展,相比傳統鋼鐵和鋁合金梁提供了更優越的性能。在現代工業的世界裡,CNC機械不可或缺,其中桁架配置是支撐梁—作為基本移動組件的關鍵結構元素。該梁的效率、精確度和穩定性至關重要,因為它直接影響到機械的操作能力。
雖然鋼樑以其穩定性和精度而聞名,但其巨大的重量在需要高速運行的應用中可能會成為一種負擔。為了克服這個問題,機器需要配備高功率馬達和扭力能力,這不僅成本高昂,而且會達到收益遞減的程度。鋁合金梁雖然更輕,但在速度和加速方面仍然不足,而且它們容易變形和溫度引起的精度變化,需要經常重新校準。
碳纖維增強複合材料(在這裡被簡稱為CFBs)解決了上述挑戰,它結合了高剛性、韌性以及極低的重量。擁有1.6 g/cm³的密度和超過230 GPa的彈性模量,碳纖維的強度能夠與鋼材媲美,同時大幅減輕了重量。這使得CFBs成為機床部件的理想材料,因為它們在要求剛性和尺寸穩定性的同時,避免了傳統金屬的缺點。
效能與精準度
CFBs(碳纖維增強複合材料)的低重量允許更高的加速度和速度,這提升了切削效率並增加了複雜曲面加工的精準度。與鋁合金不同,碳纖維的本質特性確保了在不同溫度下都能有穩定的表現,消除了需要定期重新校準的需求。
彈性和耐用性
碳纖維是以碳為主要成分的無機脆性材料,但具有一定的彈性變形能力。它保持結構完整性,斷裂伸長率低至 2% 左右,表明其彈性以及在應力消除後恢復到原始形狀的能力。
1. 以更低的成本提高產品性能:與傳統金屬梁相比,CFBs可以實現更高的機床加速度(高達6G),而無需對其他組件進行昂貴的升級。CFBs的輕量化特性降低了對馬達和其他部件的力要求,從而允許使用功率較小(且成本較低)的驅動器和減速器。
2.延長機床使用壽命,降低售後成本:CFBs重量輕,降低了對導軌和齒條的磨損,延長了關鍵零件的使用壽命。 CFBs的高剛性和無蠕變特性消除了頻繁調整樑的需要,減少了人工和維護成本。 CFBs的彈性變形特性有助於降低因外部影響或控制系統故障而導致意外停機的風險。
3.節能:CFBs輕量化可降低驅動馬達耗能20%左右,降低單位產量能源成本。
模型 | 橫斷面 | 材料 | 壁厚 | 樑長 | 重量 | 負載 | 變形量@加速度 | ||
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形狀 | 尺寸(mm) | ||||||||
CFB-R17395 | 長方形 | 173X95 | T300 | 5mm | 1200mm | 9.62公斤 | 20公斤 | 0.0239mm@1g | 0.0255mm@4g |
0.0243mm@2g | 0.0275mm@6g | ||||||||
長方形 | 173X95 | T300 | 10mm | 1200mm | 13.78公斤 | 20公斤 | 0.0066mm@1g | 0.0086mm@4g | |
0.0070mm@2g | 0.0109mm@6g | ||||||||
長方形 | 173X95 | T300 | 15mm | 1200mm | 17.57公斤 | 20公斤 | 0.0043mm@1g | 0.0063mm@4g | |
0.0047mm@2g | 0.0082mm@6g | ||||||||
長方形 | 173X95 | T300 | 20mm | 1200mm | 20.97公斤 | 20公斤 | 0.0035mm@1g | 0.0053mm@4g | |
0.0040mm@2g | 0.0068mm@6g | ||||||||
CFB-R200120 | 長方形 | 200X120 | T300 | 5mm | 1800mm | 17.50公斤 | 20公斤 | 0.0347mm@1g | 0.0380mm@4g |
0.0354mm@2g | 0.0420mm@6g | ||||||||
長方形 | 200X120 | T300 | 10mm | 1800mm | 25.24公斤 | 20公斤 | 0.0131mm@1g | 0.0166mm@4g | |
0.0139mm@2g | 0.0204mm@6g | ||||||||
長方形 | 200X120 | T300 | 15mm | 1800mm | 32.40公斤 | 20公斤 | 0.0094mm@1g | 0.0125mm@4g | |
0.0100mm@2g | 0.0157mm@6g | ||||||||
長方形 | 200X120 | T300 | 20mm | 1800mm | 38.99公斤 | 20公斤 | 0.0080mm@1g | 0.0107mm@4g | |
0.0087mm@2g | 0.0132mm@6g | ||||||||
CFB-R241185 | 長方形 | 241.5X185 | T300 | 5mm | 2800mm | 26.66公斤 | 50公斤 | 0.0654mm@1g | 0.1224mm@4g |
0.0816mm@2g | 0.1673mm@6g | ||||||||
長方形 | 241.5X185 | T300 | 10mm | 2800mm | 52.30KG | 50公斤 | 0.0283mm@1g | 0.0468mm@4g | |
0.0332mm@2g | 0.0629mm@6g | ||||||||
長方形 | 241.5X185 | T300 | 15mm | 2800mm | 75.92公斤 | 50公斤 | 0.0208mm@1g | 0.0321mm@4g | |
0.0237mm@2g | 0.0422mm@6g | ||||||||
長方形 | 241.5X185 | T300 | 20mm | 2800mm | 97.52公斤 | 50公斤 | 0.0175mm@1g | 0.0257mm@4g | |
0.0195mm@2g | 0.0333mm@6g | ||||||||
實際規格可能會根據您的具體需求而有所不同! |
1.擁有自主知識產權,承重梁多室結構設計,精心打磨,每1000mm直線度達0.01mm。
2.設計的承載和變形能力即使在高加速度條件下也能滿足機床運動的精度要求。
3.可自訂的截面尺寸和結構設計,確保了整個框架在負載時的穩定性。而且全部是一次成型,無需二次加工。
4. 目前可用的最長梁尺寸為4.5米,但我們可以進一步開發以滿足客戶需求,能夠延伸至7.5米或更長。
1、數控機床
2、镭射切割機
3、3D印刷設備
4.其他門架或架空結構設備
模型 | 截面尺寸(mm) | 材料 | 壁度 | 長度(mm) | 重量 | 載入 | 平整度(μm/m) | 變形量@加速度 |
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CFB-R17395-A | 173X95 | T300 | 9mm | 1240 | 10公斤 | 30公斤 | 6 | 0.0159mm@6g |
CFB-R17395-B | 173X95 | T300 | 9mm | 1240 | 15公斤 | 30公斤 | 6 | 0.0135mm@6g |
模型 | 截面尺寸(mm) | 材料 | 壁度 | 長度(mm) | 重量 | 載入 | 平整度(μm/m) | 變形量@加速度 |
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CFB-R241185 | 241.5X185 | T300 | 11mm | 3290 | 60公斤 | 75公斤 | 6 | 0.0422mm@2g |
材料 | 密度(g/cm3) | 拉伸強度(Mpa) | 比強度(Mpa.(g/cm3)-1) | 拉伸模量 (GPa) | 比模量(GPa.(g/cm3)-1) |
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碳鋼(Q345) | 7.8 | 480 | 63 | 206 | 26 |
不鏽鋼(S301) | 7.9 | 820 | 105 | 195 | 25 |
鋁合金 | 2.8 | 420 | 151 | 72 | 25.9 |
碳纖維複合材料 | 1.6 | 1760 | 1100 | 130 | 81 |
玻璃纖維複合材料 | 2 | 1245 | 623 | 48 | 24.1 |
飛越:
著名精密切割機具製造商飛越雷射設備有限公司透過採用碳纖維橫梁取得了顯著的突破。此次升級直接將機器的加速度從1g提升至2g,同時確保了微米(μm)等級的長期加工精度。此外,機器的性能也變得更加穩定。這項變革性創新不僅保證了飛越雷射切割機具的精度和可靠性,也使其在競爭對手中脫穎而出。本公司與軍工企業成功開展合作,經濟效益顯著提高。
粵銘雷射:
粵銘雷射集團作為一家先鋒企業,透過將機床上原有的金屬橫梁更換為碳纖維橫梁,取得了驚人的突破。這個簡單的更換將機器的加速度從 1g 提升到了驚人的 6g,而且無需更換任何其他組件。而且,機器可以在4g下長時間保持穩定運作。這項技術進步顯著提高了用於安全氣囊生產的專用雷射切割機的性能和附加價值。它不僅提高了生產力,而且還大幅提高了產品利潤。
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