不止是“粘”上去：碳纖維部件連接的3大核心工藝與選擇指南

文章來源： 行業(yè)新聞　　　發(fā)表時(shí)間：2025-12-15 09:54:55

當(dāng)你成功設(shè)計(jì)了一個(gè)輕盈堅(jiān)固的碳纖維部件，如何把它可靠地安裝到你的產(chǎn)品系統(tǒng)上？用普通螺絲一擰就滑絲？用膠粘擔(dān)心強(qiáng)度不夠？碳纖維復(fù)合材料的連接問題，往往是產(chǎn)品失效的“阿喀琉斯之踵”。選擇錯(cuò)誤的連接方式，會(huì)讓前期所有的材料優(yōu)勢(shì)功虧一簣。
碳纖維的各向異性（不同方向強(qiáng)度不同）和層狀結(jié)構(gòu)，決定了其連接設(shè)計(jì)與金屬有本質(zhì)區(qū)別。這里詳解三種最核心的工業(yè)級(jí)連接方案：
機(jī)械連接（螺接、鉚接）
要點(diǎn)：必須預(yù)埋或鑲嵌金屬件。我們通常在鋪層時(shí)，將高強(qiáng)度不銹鋼或鋁合金螺紋套、螺母預(yù)埋進(jìn)指定位置，或在后期加工中嵌入Helicoil（鋼絲螺套）。這能提供強(qiáng)大的抗拉拔力和可重復(fù)拆卸性。
適用場(chǎng)景：需要頻繁拆卸、維護(hù)的部位，如機(jī)器人可更換臂端、賽車可拆裝防護(hù)件。
膠粘連接
要點(diǎn)：關(guān)鍵在于表面處理與膠粘劑選擇。我們會(huì)對(duì)粘接面進(jìn)行精細(xì)打磨、專用清洗劑處理，并使用韌性環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠。膠接能實(shí)現(xiàn)面與面的連接，應(yīng)力分布均勻，外觀平整。
適用場(chǎng)景：大面積板材拼接、異形件連接、對(duì)表面光滑度要求高的部位。
共固化/二次膠接一體化連接
要點(diǎn)：這是最高級(jí)別的連接工藝。在部件制造過程中，將連接區(qū)域預(yù)先設(shè)計(jì)好，在主固化周期內(nèi)一次性完成連接。或者，將已固化的部件經(jīng)過特殊表面處理后，與另一部件一同進(jìn)行二次固化。其連接強(qiáng)度最高，可靠性最佳。
適用場(chǎng)景：航空航天、頂級(jí)競技體育器材等對(duì)性能和可靠性要求極致的領(lǐng)域。
在為某商業(yè)衛(wèi)星公司的碳纖維支架提供連接方案時(shí)，面臨“極限減重”與“極端工況下零失效”的雙重挑戰(zhàn)。我們采用了“預(yù)埋鈦合金件 + 共固化”的復(fù)合方案。
在支架與衛(wèi)星主體連接點(diǎn)，預(yù)埋了特制鈦合金螺紋底座，確保連接的絕對(duì)可靠。
支架自身的多根梁柱結(jié)構(gòu)，則在模具內(nèi)通過共固化工藝一次成型為一個(gè)整體，消除了連接界面，實(shí)現(xiàn)了最大剛度和最輕重量。

連接設(shè)計(jì)是碳纖維產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。一個(gè)微小的連接失誤可能導(dǎo)致整個(gè)部件報(bào)廢。如果您在碳纖維部件的連接方案上存在疑慮，歡迎將您的設(shè)計(jì)圖或連接需求發(fā)給我們，我們的工程師將為您提供專業(yè)的連接可行性分析與工藝建議。我們亦可提供包含預(yù)埋件的一體化碳纖維部件定制加工服務(wù)。