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碳纤维及复合材料在智能制造中的应用——从常州十大优势产业看碳纤维的应用
发布时间:2022-03-15
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常州的碳纤维产业有着较好的基础,有目前国内两家主业为碳纤维的上市公司之一的中简科技就是常州的企业,其他相关的碳纤维产业链上的企业也较多。常州也是包括石墨烯、碳纤维等先进碳材料产业发展起步最早的城市之一,综合发展水平领跑全球,并形成了南有石墨烯、北有碳纤维的产业格局。2020年,江苏常州新型碳材料集群成功入围国家先进制造业集群,2020年常州市委常委、常务副市长梁一波表示,常州是长三角重要的先进制造业基地,工业体量已超1.3万亿元。他说,常州目前正在建设具有全球竞争力的新型碳材料产业集群,努力打造国际知名、全国领先的“东方碳谷”。同时常州紧扣“国际化智造名城、长三角中轴枢纽”城市定位,谋划实施“532”发展战略。

 

受常州市科技局生产力发展中心委托,我们对常州及周边的碳纤维产业发展做了调研,梳理出来常州10个优势产品,并对碳纤维在这十个产业中的渗透性应用做了探讨。

 

首先让我们看一看智能制造:

智能制造在现代工业中应用越来越多,其中比较典型的代表就是工业机器人。材料轻量化对机器人的影响更为直接。传统的机器人采用金属材料,而机器人采用轻量化材料有助于减少运行能耗、提高操作速度,进而提升工作效率。除此之外,更轻的自重对于机器人降低运动惯性、增加动作准确度也有明显的好处。碳纤维复合材料是目前轻量化材料最典型也是性能最优越的代表!

 

随着工业自动化、智能的提高,高效的工业装备将离不开碳纤维!在很多快速消费品流水线上使用的蜘蛛臂机械手,就是碳纤维复合材料做的。

蜘蛛手机器人在日化、药品、快速消费品行业等对产品效率有着较高要求的行业有广泛的应用前景。

其他类型的工业机器人,目前越来越多的机械臂用碳纤维复合材料做的:

由于碳纤维的轻量化特性,在机械设备中越来越多的运动部件考虑用碳纤维:

....

当然其他机械装备,也可以用得上碳纤维复合材料。如首款国产化碳纤维臂架泵车正展开它的六节臂架。

泵车又称混凝土泵车,是利用压力将混凝土沿管道连续输送的工程机械,其泵送的高度、输送的速度等直接影响建筑施工的进度。该泵车碳纤维复合材料新技术完全突破国外限制,将碳纤维与金属混合结构实现了半金属化,确保集中载荷的逐级均布化,不易损坏,并且可修补、可加工,该材料运用到产品上也突破了设计-计算-制造-测试的成套技术,实现臂架减重300公斤,整机轻3吨。(来源:江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院)

 

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