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Vigas de Fibra de Carbono (CFBs)

Inquérito

Introdução às Vigas de Fibra de Carbono (CFBs)

Vigas de fibra de carbono, também conhecidas como Tubo de Fibra de Carbono Multicelular Retangular, Tubos de Fibra de Carbono Multicâmara Ocos ou Tubos de Fibra de Carbono Antitorsional não padronizados, são um avanço revolucionário na construção de máquinas-ferramentas CNC, oferecendo desempenho superior em comparação com vigas tradicionais de aço e alumínio. No mundo da indústria moderna, as máquinas CNC são indispensáveis, com sua configuração de pórtico sendo um elemento estrutural essencial que suporta a viga — o componente móvel fundamental. A eficiência, precisão e estabilidade desta viga são primordiais, pois afetam diretamente as capacidades operacionais da máquina.

Desafios com materiais tradicionais

Embora as vigas de aço sejam conhecidas por sua estabilidade e precisão, seu peso substancial pode ser um problema em aplicações que exigem operação em alta velocidade. Para superar isso, as máquinas precisariam ser pareadas com motores de alta potência e capacidades de torque, o que pode ser caro e atingir um ponto de retornos decrescentes. As vigas de liga de alumínio, embora mais leves, ainda ficam aquém em termos de velocidade e aceleração, e sua suscetibilidade à deformação e mudanças de precisão induzidas pela temperatura exigem recalibração frequente.

Vantagens das vigas de fibra de carbono

Os CFBs abordam esses desafios combinando alta rigidez, tenacidade e peso notavelmente baixo. Com uma densidade de 1,6 e um módulo de elasticidade superior a 230 GPa, a fibra de carbono rivaliza com a resistência do aço, ao mesmo tempo em que reduz significativamente o peso. Isso torna os CFBs um material ideal para componentes de máquinas-ferramentas que exigem rigidez e estabilidade dimensional sem as desvantagens dos metais tradicionais.
Desempenho e Precisão
O baixo peso dos CFBs permite maior aceleração e velocidade, aumentando a eficiência da usinagem e a precisão de operações complexas de superfícies curvas. Ao contrário das ligas de alumínio, as propriedades inerentes da fibra de carbono garantem desempenho consistente em temperaturas variadas, eliminando a necessidade de recalibração periódica.
Elasticidade e Durabilidade
A fibra de carbono, composta principalmente de carbono, é um material inorgânico e quebradiço com um certo grau de capacidade de deformação elástica. Ela mantém a integridade estrutural com um baixo alongamento de ruptura de cerca de 2%, indicando sua resiliência e capacidade de retornar à sua forma original após o estresse ser removido.

As vigas de fibra de carbono (CFBs) oferecem diversas vantagens que podem levar a economias de custos significativas para as empresas:

1. Melhorando o desempenho do produto a custos mais baixos: CFBs permitem maior aceleração da máquina-ferramenta (até 6G) em comparação com vigas metálicas tradicionais, sem exigir atualizações caras em outros componentes. A natureza leve dos CFBs reduz os requisitos de força em motores e outras peças, permitindo o uso de acionamentos e redutores menos potentes (e menos caros).

2. Estendendo a vida útil da máquina-ferramenta e reduzindo os custos de pós-venda: o menor peso dos CFBs leva à redução do desgaste nos trilhos-guia e racks, estendendo a vida útil de componentes críticos. A rigidez e a ausência de fluência nos CFBs eliminam a necessidade de ajustes frequentes de vigas, reduzem os custos de mão de obra e manutenção. As propriedades de deformação elástica dos CFBs ajudam a reduzir o risco de paradas não planejadas devido a impactos externos ou falhas no sistema de controle.

3. Economia de energia: Os CFBs leves reduzem o consumo de energia dos motores de acionamento em cerca de 20%, diminuindo o custo de energia por unidade de produção.

Vigas de fibra de carbono (CFBs) SPEC

Modelo	Corte transversal		Material	Espessura da parede	Comprimento do feixe	Peso	Cargas	Quantidade de deformação @ aceleração
Modelo	Forma	Tamanho (mm)	Material	Espessura da parede	Comprimento do feixe	Peso	Cargas	Quantidade de deformação @ aceleração
CFB-R17395	Retângulo	173X95	T300	5mm	1200 mm	9,62 kg	20KG	0,0239 mm a 1 g	0,0255 mm a 4 g
	Retângulo	173X95	T300	5mm	1200 mm	9,62 kg	20KG	0,0243 mm a 2 g	0,0275 mm a 6 g
	Retângulo	173X95	T300	10 mm	1200 mm	13,78 kg	20KG	0,0066 mm a 1 g	0,0086 mm a 4 g
	Retângulo	173X95	T300	10 mm	1200 mm	13,78 kg	20KG	0,0070 mm a 2 g	0,0109 mm a 6 g
	Retângulo	173X95	T300	15mm	1200 mm	17,57 KG	20KG	0,0043 mm a 1 g	0,0063 mm a 4 g
	Retângulo	173X95	T300	15mm	1200 mm	17,57 KG	20KG	0,0047 mm a 2 g	0,0082 mm a 6 g
	Retângulo	173X95	T300	20mm	1200 mm	20,97 KG	20KG	0,0035 mm a 1 g	0,0053 mm a 4 g
	Retângulo	173X95	T300	20mm	1200 mm	20,97 KG	20KG	0,0040 mm a 2 g	0,0068 mm a 6 g
CFB-R200120	Retângulo	200X120	T300	5mm	1800 mm	17,50 KG	20KG	0,0347 mm a 1 g	0,0380 mm a 4 g
	Retângulo	200X120	T300	5mm	1800 mm	17,50 KG	20KG	0,0354 mm a 2 g	0,0420 mm a 6 g
	Retângulo	200X120	T300	10 mm	1800 mm	25,24 KG	20KG	0,0131 mm a 1 g	0,0166 mm a 4 g
	Retângulo	200X120	T300	10 mm	1800 mm	25,24 KG	20KG	0,0139 mm a 2 g	0,0204 mm a 6 g
	Retângulo	200X120	T300	15mm	1800 mm	32,40 KG	20KG	0,0094 mm a 1 g	0,0125 mm a 4 g
	Retângulo	200X120	T300	15mm	1800 mm	32,40 KG	20KG	0,0100 mm a 2 g	0,0157 mm a 6 g
	Retângulo	200X120	T300	20mm	1800 mm	38,99 KG	20KG	0,0080 mm a 1 g	0,0107 mm a 4 g
	Retângulo	200X120	T300	20mm	1800 mm	38,99 KG	20KG	0,0087 mm a 2 g	0,0132 mm a 6 g
CFB-R241185	Retângulo	241,5X185	T300	5mm	2800 mm	26,66 kg	50KG	0,0654 mm a 1 g	0,1224 mm a 4 g
	Retângulo	241,5X185	T300	5mm	2800 mm	26,66 kg	50KG	0,0816 mm a 2 g	0,1673 mm a 6 g
	Retângulo	241,5X185	T300	10 mm	2800 mm	52,30 KG	50KG	0,0283 mm a 1 g	0,0468 mm a 4 g
	Retângulo	241,5X185	T300	10 mm	2800 mm	52,30 KG	50KG	0,0332 mm a 2 g	0,0629 mm a 6 g
	Retângulo	241,5X185	T300	15mm	2800 mm	75,92 kg	50KG	0,0208 mm a 1 g	0,0321 mm a 4 g
	Retângulo	241,5X185	T300	15mm	2800 mm	75,92 kg	50KG	0,0237 mm a 2 g	0,0422 mm a 6 g
	Retângulo	241,5X185	T300	20mm	2800 mm	97,52 kg	50KG	0,0175 mm a 1 g	0,0257 mm a 4 g
	Retângulo	241,5X185	T300	20mm	2800 mm	97,52 kg	50KG	0,0195 mm a 2 g	0,0333 mm a 6 g
A ESPECIFICAÇÃO real pode variar dependendo de suas necessidades específicas!

Características das vigas de fibra de carbono (CFBs)

1. Com seus próprios direitos de propriedade intelectual independentes, o projeto estrutural multicâmara da viga de suporte de carga é meticulosamente retificado para atingir uma retidão de 0,01 mm para cada 1000 mm.

2. A capacidade de carga e deformação projetada pode atender aos requisitos de precisão para movimento de máquinas-ferramentas, mesmo sob condições de alta aceleração.

3. As dimensões transversais personalizáveis e o design estrutural garantem a estabilidade de toda a estrutura quando sob carga. E é tudo moldagem única, sem processamento secundário.

4. O maior tamanho de feixe disponível atualmente é de 4,5 metros, mas podemos desenvolvê-lo ainda mais para atender às necessidades do cliente, com capacidade de extensão de até 7,5 metros ou mais.

Aplicações de vigas de fibra de carbono (CFBs)

1. Máquinas-ferramentas CNC

2. Máquinas de corte a laser

3. Equipamento de impressão 3D

4. Outros equipamentos de pórtico ou estrutura aérea

ESPECIFICAÇÕES de vigas de fibra de carbono de 1280 mm

Modelo	Tamanho da seção transversal (mm)	Material	Espessura da parede	Comprimento (mm)	Peso	Carregar	Planicidade (μm/m)	Quantidade de deformação @Aceleração
CFB-R17395-A	173X95	T300	9mm	1240	10KG	30KG	6	0,0159 mm a 6 g
CFB-R17395-B	173X95	T300	9mm	1240	15KG	30KG	6	0,0135 mm a 6 g

ESPECIFICAÇÕES da viga de fibra de carbono de 3290 mm

Modelo	Tamanho da seção transversal (mm)	Material	Espessura da parede	Comprimento (mm)	Peso	Carregar	Planicidade (μm/m)	Quantidade de deformação @Aceleração
CFB-R241185	241,5X185	T300	11mm	3290	60KG	75 KG	6	0,0422 mm a 2 g

Comparação SPEC entre diferentes materiais

Material	Densidade (g/cm ³ )	Resistência à Tração (MPa)	Força específica (Mpa.(g/ ^cm3 ) ^-1 )	Módulo de Tração (GPa)	Módulo Específico (GPa.(g/ ^cm3 ) ^-1 )
Aço Carbono (Q345)	7.8	480	63	206	26
Aço inoxidável (S301)	7.9	820	105	195	25
Liga de alumínio	2.8	420	151	72	25,9
Compósitos de fibra de carbono	1.6	1760	1100	130	81
Compósitos de fibra de vidro	2	1245	623	48	24.1

Casos de clientes

FEIYUE:
A Feiyue Laser Equipment Co. Ltd, uma renomada fabricante de máquinas-ferramentas de corte de precisão, alcançou um avanço notável por meio da adoção de vigas de fibra de carbono. Esta atualização impulsionou diretamente a aceleração da máquina de 1g para 2g, ao mesmo tempo em que garantiu precisão de usinagem de longo prazo no nível micro (μm). Além disso, o desempenho das máquinas se tornou mais estável. Esta inovação transformadora não apenas garante a precisão e a confiabilidade das máquinas-ferramentas de corte da Feiyue Laser, mas também as diferencia dos concorrentes. A empresa forjou com sucesso colaborações com empresas militares-industriais, resultando em maiores benefícios econômicos.

LASER YUEMING:
O YUEMING LASER GROUP, uma empresa pioneira, alcançou um avanço notável ao substituir as vigas de metal originais em suas máquinas-ferramentas por vigas de fibra de carbono. Essa substituição simples impulsionou a aceleração das máquinas de 1g para espantosos 6g, tudo sem a necessidade de substituir nenhum outro componente. Além disso, as máquinas podem manter uma operação estável a 4g por períodos prolongados. Esse avanço tecnológico traz uma melhoria significativa no desempenho e valor agregado para suas máquinas de corte a laser especializadas para produção de airbags. Não apenas eleva a produtividade, mas também leva a ganhos substanciais na lucratividade do produto.

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