碳纖維制品貴不貴?如果單從使用成本來說,和鋼材、鋁合金等傳統(tǒng)金屬相比,碳纖維零部件肯定是貴的。但是,采用碳纖維復(fù)合材料制作零部件最終目的是在于提升應(yīng)用對象的整體性能水平,從而實(shí)現(xiàn)更低的能耗和更高的生產(chǎn)效率。因此,從應(yīng)用效果來衡量,碳纖維零部件的應(yīng)用無疑是價(jià)有所值。

  采用碳纖維復(fù)合材料制作的零部件已廣泛應(yīng)用于航天航空、汽車制造、軌道車輛、工業(yè)機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備等等眾多領(lǐng)域。承接碳纖維醫(yī)療板、碳纖維工業(yè)輥、碳纖維機(jī)械臂碳纖維無人機(jī)殼、碳纖維增強(qiáng)PEEK骨外科器械等產(chǎn)品定制服務(wù)的無錫智上新材,在不同體量和應(yīng)用要求的產(chǎn)品服務(wù)過程中,提出三個(gè)方面的建議,期望以此幫助先進(jìn)復(fù)合材料使用者能有效降低在碳纖維零部件方面的應(yīng)用成本。

  首先,通過優(yōu)化設(shè)計(jì),最大化地利用碳纖維材質(zhì)的性能優(yōu)勢。碳纖維復(fù)合材料的性能優(yōu)勢包括重量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐疲勞、蠕變小等等。那么,應(yīng)用方首先要考慮的是選用碳纖維材質(zhì)的目的是什么?在設(shè)計(jì)之初,就必須確定好將碳纖維應(yīng)用在哪些部位才能充分發(fā)揮出其特殊作用。例如在放射性醫(yī)療設(shè)備中,采用碳纖維材質(zhì)制作零部件主要是看中碳纖維良好的X光透過性能,那么在設(shè)計(jì)的時(shí)候,無論是檢測設(shè)備還是治療輔助設(shè)備,與患者需要照射X光的體位接觸部分就要使用碳纖維材料,而其它部位則可以視情況而定。

  其次,通過量產(chǎn)化,最大化地降低碳纖維零部件的成本價(jià)格。目前,大部分的碳纖維零部件是通過模具進(jìn)行固化定型的,模具本身的造價(jià)不菲,結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜一點(diǎn)或者型號(hào)偏大的模具都在數(shù)萬元以上。不過模具的費(fèi)用在碳纖維零部件應(yīng)用成本中屬于“分子”部分,而零部件的數(shù)量是“分母”,當(dāng)一款零部件的生產(chǎn)數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí),模具這類基礎(chǔ)生產(chǎn)成本將會(huì)得到分?jǐn)偅謹(jǐn)偟矫恳粋€(gè)零部件上,價(jià)格就會(huì)變得比較“親民”。

  再者,通過提升產(chǎn)品質(zhì)量,最大化地延長零部件的使用壽命。碳纖維復(fù)合材料種類繁多,碳纖維原絲按照抗拉強(qiáng)度和模量分為不同的系列,不同型號(hào)的絲束中含絲數(shù)量不同,總的說來碳纖維含量越多價(jià)格越貴,碳纖維原絲性能越強(qiáng)價(jià)格越貴。除此之外,復(fù)合材料中的樹脂基體性能和價(jià)格差異也很大,一些高端的熱塑性樹脂,例如聚醚醚酮、聚酰亞胺等等,其每千克價(jià)格往往是常見的環(huán)氧類樹脂的數(shù)十倍,這也是導(dǎo)致最終成品價(jià)格懸殊的主要原因。但是,采用性能更好的碳纖維復(fù)合材料對制品的使用壽命有直接影響,雖然成本價(jià)格更貴,但是使用壽命更長,按使用周期算,成本價(jià)格其實(shí)是下降了。

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