Categorías

Vigas de fibra de carbono (CFBs)

Investigación

Introducción a las vigas de fibra de carbono (CFBs)

Las vigas de fibra de carbono, también conocidas como tubos de fibra de carbono multicelda rectangulares, tubos huecos de fibra de carbono multicámara o tubos de fibra de carbono no estándar antitorsión, son un avance revolucionario en la construcción de máquinas herramienta CNC, que ofrecen un rendimiento superior en comparación con las vigas tradicionales de acero y aluminio. En el mundo de la industria moderna, las máquinas CNC son indispensables, siendo su configuración de pórtico un elemento estructural clave que sostiene la viga, el componente móvil fundamental. La eficiencia, precisión y estabilidad de esta viga son primordiales, ya que afectan directamente a las capacidades operativas de la máquina.

Desafíos con los materiales tradicionales

Si bien las vigas de acero son conocidas por su estabilidad y precisión, su peso considerable puede ser un inconveniente en aplicaciones que requieren un funcionamiento a alta velocidad. Para superar esto, las máquinas tendrían que estar emparejadas con motores de alta potencia y capacidades de par, lo que puede resultar costoso y llegar a un punto de rendimiento decreciente. Las vigas de aleación de aluminio, aunque más livianas, aún no alcanzan las condiciones necesarias en términos de velocidad y aceleración, y su susceptibilidad a la deformación y los cambios de precisión inducidos por la temperatura requieren una recalibración frecuente.

Ventajas de las vigas de fibra de carbono

Las fibras de carbono con bajo contenido de carbono (CFBs) abordan estos desafíos combinando alta rigidez, tenacidad y un peso notablemente bajo. Con una densidad de 1,6 y un módulo de elasticidad superior a 230 GPa, la fibra de carbono rivaliza con la resistencia del acero y, al mismo tiempo, reduce significativamente el peso. Esto hace que las CFBs sean un material ideal para los componentes de máquinas herramienta que exigen rigidez y estabilidad dimensional sin los inconvenientes de los metales tradicionales.
Rendimiento y precisión
El bajo peso de las fibras de carbono permite una mayor aceleración y velocidad, lo que mejora la eficiencia del mecanizado y la precisión de las operaciones complejas en superficies curvas. A diferencia de las aleaciones de aluminio, las propiedades inherentes de la fibra de carbono garantizan un rendimiento constante en distintas temperaturas, lo que elimina la necesidad de una recalibración periódica.
Elasticidad y durabilidad
La fibra de carbono, compuesta principalmente de carbono, es un material inorgánico y frágil con un cierto grado de capacidad de deformación elástica. Mantiene la integridad estructural con un bajo alargamiento de rotura de alrededor del 2%, lo que indica su resiliencia y capacidad de volver a su forma original una vez eliminada la tensión.

Las vigas de fibra de carbono (CFBs) ofrecen varias ventajas que pueden suponer importantes ahorros de costes para las empresas:

1. Mejora del rendimiento del producto a un menor coste: las CFBs permiten una mayor aceleración de la máquina herramienta (hasta 6 G) en comparación con las vigas metálicas tradicionales, sin necesidad de realizar actualizaciones costosas en otros componentes. La naturaleza ligera de las CFBs reduce los requisitos de fuerza en los motores y otras piezas, lo que permite el uso de accionamientos y reductores menos potentes (y menos costosos).

2. Prolongación de la vida útil de las máquinas herramienta y reducción de los costes de posventa: el menor peso de las CFBs reduce el desgaste de los raíles guía y las cremalleras, lo que prolonga la vida útil de los componentes críticos. La rigidez y la ausencia de deslizamiento de las CFBs eliminan la necesidad de realizar ajustes frecuentes de las vigas y reducen los costes de mano de obra y mantenimiento. Las propiedades de deformación elástica de las CFBs ayudan a reducir el riesgo de paradas no planificadas debido a impactos externos o fallos del sistema de control.

3. Ahorro de energía: Los CFBs ligeros reducen el consumo de energía de los motores de accionamiento en aproximadamente un 20%, disminuyendo así el coste energético por unidad de producción.

Vigas de fibra de carbono (CFBs) SPEC

Modelo	Sección transversal		Material	Espesor de la pared	Longitud de la viga	Peso	Cargas	Cantidad de deformación @ aceleración
Modelo	Forma	Tamaño (mm)	Material	Espesor de la pared	Longitud de la viga	Peso	Cargas	Cantidad de deformación @ aceleración
CFB-R17395	Rectángulo	173X95	T300	5 mm	1200 mm	9,62 kg	20 kg	0,0239 mm a 1 g	0,0255 mm a 4 g
	Rectángulo	173X95	T300	5 mm	1200 mm	9,62 kg	20 kg	0,0243 mm a 2 g	0,0275 mm a 6 g
	Rectángulo	173X95	T300	10 mm	1200 mm	13,78 kg	20 kg	0,0066 mm a 1 g	0,0086 mm a 4 g
	Rectángulo	173X95	T300	10 mm	1200 mm	13,78 kg	20 kg	0,0070 mm a 2 g	0,0109 mm a 6 g
	Rectángulo	173X95	T300	15 mm	1200 mm	17,57 kg	20 kg	0,0043 mm a 1 g	0,0063 mm a 4 g
	Rectángulo	173X95	T300	15 mm	1200 mm	17,57 kg	20 kg	0,0047 mm a 2 g	0,0082 mm a 6 g
	Rectángulo	173X95	T300	20 mm	1200 mm	20,97 kg	20 kg	0,0035 mm a 1 g	0,0053 mm a 4 g
	Rectángulo	173X95	T300	20 mm	1200 mm	20,97 kg	20 kg	0,0040 mm a 2 g	0,0068 mm a 6 g
CFB-R200120	Rectángulo	200X120	T300	5 mm	1800 milímetros	17,50 kg	20 kg	0,0347 mm a 1 g	0,0380 mm a 4 g
	Rectángulo	200X120	T300	5 mm	1800 milímetros	17,50 kg	20 kg	0,0354 mm a 2 g	0,0420 mm a 6 g
	Rectángulo	200X120	T300	10 mm	1800 milímetros	25,24 kg	20 kg	0,0131 mm a 1 g	0,0166 mm a 4 g
	Rectángulo	200X120	T300	10 mm	1800 milímetros	25,24 kg	20 kg	0,0139 mm a 2 g	0,0204 mm a 6 g
	Rectángulo	200X120	T300	15 mm	1800 milímetros	32,40 kg	20 kg	0,0094 mm a 1 g	0,0125 mm a 4 g
	Rectángulo	200X120	T300	15 mm	1800 milímetros	32,40 kg	20 kg	0,0100 mm a 2 g	0,0157 mm a 6 g
	Rectángulo	200X120	T300	20 mm	1800 milímetros	38,99 kg	20 kg	0,0080 mm a 1 g	0,0107 mm a 4 g
	Rectángulo	200X120	T300	20 mm	1800 milímetros	38,99 kg	20 kg	0,0087 mm a 2 g	0,0132 mm a 6 g
CFB-R241185	Rectángulo	241,5 x 185	T300	5 mm	2800 mm	26,66 kg	50 kg	0,0654 mm a 1 g	0,1224 mm a 4 g
	Rectángulo	241,5 x 185	T300	5 mm	2800 mm	26,66 kg	50 kg	0,0816 mm a 2 g	0,1673 mm a 6 g
	Rectángulo	241,5 x 185	T300	10 mm	2800 mm	52,30 kg	50 kg	0,0283 mm a 1 g	0,0468 mm a 4 g
	Rectángulo	241,5 x 185	T300	10 mm	2800 mm	52,30 kg	50 kg	0,0332 mm a 2 g	0,0629 mm a 6 g
	Rectángulo	241,5 x 185	T300	15 mm	2800 mm	75,92 kg	50 kg	0,0208 mm a 1 g	0,0321 mm a 4 g
	Rectángulo	241,5 x 185	T300	15 mm	2800 mm	75,92 kg	50 kg	0,0237 mm a 2 g	0,0422 mm a 6 g
	Rectángulo	241,5 x 185	T300	20 mm	2800 mm	97,52 kg	50 kg	0,0175 mm a 1 g	0,0257 mm a 4 g
	Rectángulo	241,5 x 185	T300	20 mm	2800 mm	97,52 kg	50 kg	0,0195 mm a 2 g	0,0333 mm a 6 g
¡La especificación real puede variar dependiendo de tus necesidades específicas!

Características de las vigas de fibra de carbono (CFBs)

1. Con sus propios derechos de propiedad intelectual independientes, el diseño estructural de múltiples cámaras de la viga de carga está meticulosamente pulido para lograr una rectitud de 0,01 mm por cada 1000 mm.

2. La capacidad de carga y deformación diseñada puede cumplir con los requisitos de precisión para el movimiento de la máquina herramienta incluso en condiciones de alta aceleración.

3. Las dimensiones de la sección transversal personalizables y el diseño estructural garantizan la estabilidad de todo el armazón cuando se encuentra bajo carga. Y todo se fabrica mediante un solo moldeado, sin procesamiento secundario.

4. El tamaño de viga más largo disponible actualmente es de 4,5 metros, pero podemos desarrollarlo aún más para satisfacer las necesidades del cliente, con la capacidad de extenderlo hasta 7,5 metros o más.

Aplicaciones de las vigas de fibra de carbono (CFBs)

1. Máquinas herramienta CNC

2. Máquinas de corte por láser

3. Equipos de impresión 3D

4. Otros equipos de pórtico o de estructura elevada

ESPECIFICACIÓN de vigas de fibra de carbono de 1280 mm

Modelo	Tamaño de la sección transversal (mm)	Material	Espesor de la pared	Longitud (mm)	Peso	Carga	Planitud (μm/m)	Cantidad de deformación @ aceleración
CFB-R17395-A	173X95	T300	9 mm	1240	10 kg	30 kg	6	0,0159 mm a 6 g
CFB-R17395-B	173X95	T300	9 mm	1240	15 kg	30 kg	6	0,0135 mm a 6 g

ESPECIFICACIÓN de la viga de fibra de carbono de 3290 mm

Modelo	Tamaño de la sección transversal (mm)	Material	Espesor de la pared	Longitud (mm)	Peso	Carga	Planitud (μm/m)	Cantidad de deformación @ aceleración
CFB-R241185	241,5 x 185	T300	11 mm	3290	60 kg	75 kg	6	0,0422 mm a 2 g

Comparación de especificaciones entre diferentes materiales

Material	Densidad (g/ ^cm3 )	Resistencia a la tracción (MPa)	Fuerza específica (Mpa.(g/ ^cm3 ) ^-1 )	Módulo de tracción (GPa)	Módulo específico (GPa.(g/ ^cm3 ) ^-1 )
Acero al carbono (Q345)	7.8	480	63	206	26
Acero inoxidable (S301)	7.9	820	105	195	25
Aleación de aluminio	2.8	420	151	72	25.9
Compuestos de fibra de carbono	1.6	1760	1100	130	81
Compuestos de fibra de vidrio	2	1245	623	48	24.1

Casos de clientes

FEÍYUE:
Feiyue Laser Equipment Co. Ltd, un reconocido fabricante de máquinas herramienta de corte de precisión, ha logrado un avance notable con la adopción de vigas de fibra de carbono. Esta actualización ha impulsado directamente la aceleración de la máquina de 1 g a 2 g, al tiempo que garantiza la precisión de mecanizado a largo plazo a nivel micro (μm). Además, el rendimiento de las máquinas se ha vuelto más estable. Esta innovación transformadora no solo garantiza la precisión y confiabilidad de las máquinas herramienta de corte de Feiyue Laser, sino que también las distingue de la competencia. La empresa ha forjado con éxito colaboraciones con empresas militares e industriales, lo que ha dado como resultado mayores beneficios económicos.

LÁSER YUEMING:
YUEMING LASER GROUP, una empresa pionera, ha logrado un avance notable al reemplazar las vigas de metal originales de sus máquinas herramienta por vigas de fibra de carbono. Este simple reemplazo impulsó la aceleración de las máquinas de 1 g a unos asombrosos 6 g, todo ello sin necesidad de reemplazar ningún otro componente. Además, las máquinas pueden mantener un funcionamiento estable a 4 g durante períodos prolongados. Este avance tecnológico supone una mejora significativa del rendimiento y un valor añadido para sus máquinas de corte por láser especializadas para la producción de airbag. No solo eleva la productividad, sino que también genera ganancias sustanciales en la rentabilidad del producto.

Estás aquí: Casa > Productos > Haz de fibra de carbono > Viga/Tubo de Fibra de Carbono > Vigas de fibra de carbono (CFBs)

Vigas de fibra de carbono (CFBs)

Política de cookies