Компоненты для H-CFRP могут быть изготовлены специально для машиностроения, которые отличаются особенно гладкой поверхностью (глубина шероховатости 1) и очень тонкими допусками (ISO 7). Это предопределяет материал для использования в гидравлических цилиндрах: здесь требуется гладкая поверхность, чтобы уплотнения хорошо проходили внутри и не стирались. Жесткие допуски гарантируют, что поршень не имеет слишком большого люфта и не может опрокинуться. Благодаря меньшему весу возможны более быстрые ускорения, и потребление энергии в примере с гидравлическим цилиндром снижается на 50% во время работы.
Картинная галерея
новые технологии
По словам Клауса Вагнера, руководителя отдела исследований и инноваций Herbert Hänchen GmbH & Co. KG, для материала были необходимы три новые технологии для конструирования компонента, соединения материалов и обработки поверхности. H-CFRP: во-первых, проблема заключалась в том, чтобы в производстве круглых компонентов, которые также могут выдерживать высокие нагрузки в трех измерениях. «Мы исследовали расчетные модели для этого и разработали подходящий производственный процесс», - говорит Вагнер. Теперь вы можете определить положение, количество и тип углеродных волокон в зависимости от желаемой прочности компонентов и жесткости при изгибе.
Знание - конкурентное преимущество! Будьте в курсе: с нашей рассылкой редакторы строительной практики всегда информируют вас во вторник, пятницу о темах, новостях и тенденциях в отрасли.
Подпишись сейчас
Во-вторых, необходимо было создать высокопрочное соединение между углепластиком и металлом, например, для головки цилиндра. «Для введения силы в углеродный компонент кусок металла интегрирован в специально разработанный процесс производства стержня. Это позволяет нам переносить гораздо более высокие нагрузки, чем это возможно, например, с помощью клеевых соединений », - объясняет Вагнер. В-третьих, поверхность также должна быть максимально устойчивой к износу. «CFRP имеет ограниченную пригодность для механической отделки. Вот почему в производстве H-CFRP используется жесткая, плотная и износостойкая поверхность, которая герметизирует корпус на углеродной основе », - объясняет Вагнер.
Зарплатный отчет IT и промышленность 2018
Вы зарабатываете достаточно? Отчет о зарплате IT & промышленность
В Hänchen легкие стержни и трубки изготовлены из углерода с использованием метода намотки, так называемого процесса намотки нитей. Это приводит к таким продуктам, как толкающие стержни в станках или соединительные стержни в испытательных стендах. «Потенциал экономии зависит от приложения. В частности, в машиностроении реальный успех может быть достигнут с помощью составных концепций, при условии, что не только стальной компонент будет заменен на углепластик, но и с учетом всей системы », - говорит Вагнер.
1,5 кг облегченная версия
Компания Hänchen произвела грузоподъемные брусья длиной 6,8 м для клиента, которые состоят из двух частей. Они используются для очистки силосохранилищ, в которых необходимо сушить порошок для пищевой промышленности. Проблема здесь: остатки порошка прилипают к внутренним стенкам силосохранилищ, которые рабочие должны подметать метлой. «Здесь очень важно, нужно ли передвигать шестиметровую штангу из стали или легкого углерода. Наша легкая конструкция весит всего 1,5 кг », - говорит Вагнер. Следовательно, с прутком легче обращаться, потому что рычаг уменьшается из-за меньшего веса по сравнению с прутьями, выполненными из других материалов, таких как сталь. На переднем конце стержня находится алюминиевый переходник,с помощью которых могут быть прикреплены различные концевые детали в зависимости от требований заказчика, например, метла или крючок.
Модульные специальные цилиндры
Индивидуальное серийное производство гидроцилиндров без чрезмерной инженерии
Поверхность также играла важную роль: традиционно для чистки использовались деревянные столбы, но их легко ломать и их трудно чистить. Вагнер: «Напротив, столбы углепластика имеют герметичную поверхность, что делает их пригодными для использования в пищевой промышленности."