Talon Technology公司（位于澳大利亞布魯克維爾）為消費品制造商（包括家具和運動用品）開發中高級碳纖維增強塑料（CFRP）零件。其席執行官Geoff Germon解釋說：“我們支持和亞洲的許多公司進行原型開發。我們也為航空航天工業做了一些工作。”然而，碳 - 凱夫拉鉸鏈作為一個內部項目，靈感來源于模型飛機上的部件，其CFRP翼片被分解并形成鉸鏈。“這讓我們想起了由織物和皮革制成的原始鉸鏈，”Germon回憶說，“我們的想法是開發沒有任何金屬的復合鉸鏈，其將是超輕量的，也是不能使用金屬的行業的一個解決方案。我們花了兩年的時間來優化這種鉸鏈的性能，并將其發展成為一種可制造、可包裝的產品。”

 

　　碳 - 凱夫拉鉸鏈由共模碳纖維預浸料翼制成，其間的間隙形成柔性單元。機翼是編織碳纖維/環氧樹脂層壓板或混合玻璃和碳纖維/環氧樹脂層壓板，而柔性單元是用柔性聚氨酯浸漬的Kevlar編織物。機翼有多種尺寸，柔性單元可以使用單層凱夫拉爾層或重型雙重凱夫拉爾層。

 

　　輕薄，高負載

 

　　Germon說：“我們輕的鉸鏈的封閉厚度為1.6mm，這可能是上薄的具有合理強度的鉸鏈。”事實上，這種鉸鏈非常堅固，能承受長50毫米，寬25毫米的150公斤靜態載荷。 Germon認為類似的金屬鉸鏈可能僅能承受50公斤載荷。 雖然這種薄的鉸鏈是為粘合組件而設計的，但較厚的碳酮鉸鏈產品可以用螺釘或兩者結合粘接。“金屬鉸鏈的一個問題是你不能粘合它們，特別是不銹鋼，然而，我們的復合鉸鏈非常適合粘接。”

 

　　他解釋說，可以將CFRP面板中加入多個鉸鏈。 “我們還可以使用單個工藝（見上面的裝甲）將鉸鏈整合到一個CFRP部件中，鉸鏈不再受到平坦表面的限制，因為我們可以將復雜的形狀塑造成CFRP機翼。”這為淋浴、門和彎曲的櫥柜等用具提供了有趣的功能，同時結合鉸鏈和消除螺釘的功能在易受濕氣侵入和腐蝕的器件中是有價值的，例如在浴室和海洋結構中。“我們還可以創建一個帶有柔和曲線的拐角鉸鏈，例如用圓角代替銳邊，這在制作有機表面時是一個不錯的設計選擇。”Germon說，“我們剛剛生產了一個帶有木質飾面的鉸鏈，并且還生產一個具有集成電纜布線的CFRP鉸鏈。”

 

　　CFRP器件正在出售

 

　　Germon將碳 - 凱夫拉鉸鏈作為碳纖維的個可以媲美金屬產品商業應用。 “我們的鉸鏈很快將被添加到麥克馬斯特·卡爾目錄中，”即受歡迎的工業應用材料，“碳 - 凱夫拉鉸鏈的價格點與不銹鋼鉸鏈相同。這不是在碳纖維的基礎上出售，而是以其作為具有優越性能的消費品出售。”

 

　　Germon認為，復合材料行業已經使得市場認為碳纖維總是昂貴的。“我們認為，不是。我們正在重新使市場認識到，其價格的關鍵在于碳復合材料部件設計和使用碳纖維的方法。

 

　　飛機內飾供應商對Talon Technology公司的產品十分感興趣，并且一家聲望卓越的汽車制造商計劃在即將推出的座椅應用模型中使用碳 - 凱夫拉鉸鏈。 “我們正在努力生成必要的沖擊測試數據，”Germon說。

 

　　他指出，波音公司的一家一級內飾供應商對鉸鏈進行了70萬次循環試驗。“我們剛剛把我們的鉸鏈通過了這個測試的一百萬次循環，使用非?？斓难h，通過80°弧，大約340個循環/分鐘，每秒超過5個循環。這通常會淘汰大多數金屬鉸鏈，但我們的鉸鏈沒有顯示出任何變化。”

 

　　工業設計師的復合材料教育

 

　　“我們需要接觸教育工業設計師及工程師關于復合材料的知識，”Germon認為。 作為堪培拉大學（澳大利亞悉尼）設計專業的兼職教授，他正在做這樣的工作，為工業設計師和工程師提供3天的復合材料課程，并致力于將復合材料模塊納入工業設計學位。“當我們走過CAMX和JEC時，我們看到很多材料科學家，但是你什么時候見過工業設計師呢？”Germon認為，只有當我們作為一個行業來接觸和教育這個團體時，我們才會開始看到更多使用復合材料的消費產品而不僅僅是營銷價值。

 

　　碳 - 凱夫拉鉸鏈是2017年CAMX佳創新獎決賽的五個入圍者之一，將在展覽廳后面的獎勵區域展出去參觀它，并在附近的五金店繼續保留碳 - 凱夫拉鉸鏈。

 

　　復合鉸鏈的這一想法由克萊姆森大學獨立研究，以其“MANIFOLD”項目獲得了ACMA建筑部門2017年復合材料建筑設計挑戰賽冠軍?！稄秃喜牧稀返木庉婮eff Sloan在CW Talks Podcast第9集采訪了克萊姆森建筑團隊領導兼助理教授Joseph Choma。

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