English
簡體中文
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(fā)中高級碳纖維增強塑料（CFRP）零件。其席執(zhí)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(fā)。我們也為航空航天工業(yè)做了一些工作。”然而，碳 - 凱夫拉鉸鏈作為一個內(nèi)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(fā)沒有任何金屬的復(fù)合鉸鏈，其將是超輕量的，也是不能使用金屬的行業(yè)的一個解決方案。我們花了兩年的時間來優(yōu)化這種鉸鏈的性能，并將其發(fā)展成為一種可制造、可包裝的產(chǎn)品。”
碳 - 凱夫拉鉸鏈由共模碳纖維預(yù)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(huán)氧樹脂層壓板或混合玻璃和碳纖維/環(huán)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(fù)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(tài)載荷。 Germon認(rèn)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?zhǔn)菫檎澈辖M件而設(shè)計的，但較厚的碳酮鉸鏈產(chǎn)品可以用螺釘或兩者結(jié)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(fù)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(fù)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(jié)合鉸鏈和消除螺釘?shù)墓δ茉谝资軡駳馇秩牒透g的器件中是有價值的，例如在浴室和海洋結(jié)構(gòu)中。“我們還可以創(chuàng)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(shè)計選擇。”Germon說，“我們剛剛生產(chǎn)了一個帶有木質(zhì)飾面的鉸鏈，并且還生產(chǎn)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(chǎn)品商業(yè)應(yīng)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(yè)應(yīng)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(chǔ)上出售，而是以其作為具有優(yōu)越性能的消費品出售。”
Germon認(rèn)為，復(fù)合材料行業(yè)已經(jīng)使得市場認(rèn)為碳纖維總是昂貴的。“我們認(rèn)為，不是。我們正在重新使市場認(rèn)識到，其價格的關(guān)鍵在于碳復(fù)合材料部件設(shè)計和使用碳纖維的方法。
飛機內(nèi)飾供應(yīng)商對Talon Technology公司的產(chǎn)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(yīng)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(shù)據(jù)，”Germon說。
他指出，波音公司的一家一級內(nèi)飾供應(yīng)商對鉸鏈進行了70萬次循環(huán)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(huán)，使用非?？斓难h(huán)，通過80°弧，大約340個循環(huán)/分鐘，每秒超過5個循環(huán)。這通常會淘汰大多數(shù)金屬鉸鏈，但我們的鉸鏈沒有顯示出任何變化。”
工業(yè)設(shè)計師的復(fù)合材料教育
“我們需要接觸教育工業(yè)設(shè)計師及工程師關(guān)于復(fù)合材料的知識，”Germon認(rèn)為。 作為堪培拉大學(xué)（澳大利亞悉尼）設(shè)計專業(yè)的兼職教授，他正在做這樣的工作，為工業(yè)設(shè)計師和工程師提供3天的復(fù)合材料課程，并致力于將復(fù)合材料模塊納入工業(yè)設(shè)計學(xué)位。“當(dāng)我們走過CAMX和JEC時，我們看到很多材料科學(xué)家，但是你什么時候見過工業(yè)設(shè)計師呢？”Germon認(rèn)為，只有當(dāng)我們作為一個行業(yè)來接觸和教育這個團體時，我們才會開始看到更多使用復(fù)合材料的消費產(chǎn)品而不僅僅是營銷價值。
碳 - 凱夫拉鉸鏈?zhǔn)?017年CAMX佳創(chuàng)新獎決賽的五個入圍者之一，將在展覽廳后面的獎勵區(qū)域展出去參觀它，并在附近的五金店繼續(xù)保留碳 - 凱夫拉鉸鏈。
復(fù)合鉸鏈的這一想法由克萊姆森大學(xué)獨立研究，以其“MANIFOLD”項目獲得了ACMA建筑部門2017年復(fù)合材料建筑設(shè)計挑戰(zhàn)賽冠軍?！稄?fù)合材料》的編輯Jeff Sloan在CW Talks Podcast第9集采訪了克萊姆森建筑團隊領(lǐng)導(dǎo)兼助理教授Joseph Choma。
更多詳細(xì)報道請關(guān)注復(fù)材網(wǎng)m.lzzz.net