安徽无人机用碳纤维种类

碳纤维的市场需求特别是民用市场需求的强劲增长，使碳纤维在中国的发展前景广阔，潜力非常大，我国碳纤维产业发展方兴未艾。碳纤维属于国际高精新材料产业， 除了应用至传统的航空航天领域外，汽车、风力涡轮叶片及压力容器等市场对碳纤维的需求也在不断增加，2010年全球碳纤维需求量达到 3.5 万吨左右。目前，世界碳纤维中 PAN 基碳纤维占各种碳纤维材料的80%以上，而我国碳纤维的生产和使用尚处于起步阶段，碳纤维产量很低，国内碳纤维生产能力只占世界高性能碳纤维总产量的0.4%左右，国内用量的90%以上靠进口。利用碳纤维复合材料的结构可设计性，根据使用需求及受力分析，设计并制备合适形状的碳纤维机械手臂结构件。安徽无人机用碳纤维种类

传统的机械臂大多由铝合金、钢等金属材料制成。此外，机械手上还将安装一些自动检测装置、管道、冷却装置等。由于机械手是典型的悬臂结构，其本身的质量会对机械手本身产生很大的影响，所以如果要在满足静态和动态性能的同时，也要减轻机械手的重量，可以选择适当的结构和选择光密度材质来实现操纵器的轻量化。

机械臂作为运动部件，一般要完成各种固定或被固定的运动。材料的选择决定了机械臂的动静态性能。首先，轻材料是制作机械手的好选择。因为机械手的重量不但影响其运动的方便性，而且直接影响驱动运动的能量消耗。机械手在移动，需要很好的管理，所以不应该太重。重量越轻，转动惯量越小。从这个角度看，钢是非常重的材料，达到7.8g/cm3，比铝合金重60%以上，铝也有2.7g/cm3，碳纤维所占比例较小，只有1.75g/cm3。因此，碳纤维制成的机械臂是目前所有材料中非常轻的，可以使机械臂的操作更加灵活、准确。 山西纺织纺机行业用碳纤维种类有哪些工艺碳纤维是一种新型的非金属材料。

碳纤维复合材料作为高性能机器人的优异材料，在许多发达地区得到了广阔的应用。碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度，可以更好地发挥机械手的性能。

过去，工业机器人是由钢和铝制成的。一米长的铝结构机械手杆在室温变化12℃时变化0.13MM，这将极大地影响机器人的精度。对于高模量碳纤维复合材料，如果对纤维的铺层和方向进行优化，可以达到普通金属材料无法达到的近零热变形的设计效果。

机器人手臂是机器人技术领域中应用非常广阔的自动化机械装置。尽管它们的形状各不相同，但它们都有一个共同的特点，即它们可以通过接收指令精确地找到三维（或二维）空间中的某一点。机械臂一般有三种运动：伸展、旋转和提升。旋转和提升由横担和生产柱完成。臂的基本功能是将爪移动到所需的位置，承受工件的重量和臂本身的重量。另外，管路、冷却装置、行程管理装置和自动检测装置一般安装在臂上。因此，摆臂的结构、工作范围、承载能力和运动精度将直接影响整机的工作性能。

现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法。

制造碳纤维用的原纤维名称化学组分碳含量、碳纤维收率、黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C，H9580~90

采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气，或用耐燃试剂等化学处理)，碳化(400~1400℃，氮气)和石墨化(1800℃以上，氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。

另一种制造碳纤维的方法是气相生长法。将甲烷与氢的混合气体在催化剂的存在下，于1000℃高温下反应，可制得不连续的短切碳纤维，最大长度可达50 cm。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维，易石墨化，力学性能良好，导电性高，易形成层间化合物。 碳纤维重量轻但比强度高，是要求较高的机械设备轻量化的理想材料。

碳纤维的处理加工

1、裁切

预浸料（Prepreg）从零下18度的冷库中取出，经过醒料，第一步在自动裁切机进行精细裁切。

2、铺贴

第二步在铺贴工装上进行预浸料铺贴，根据设计要求铺贴不同层数，所有过程都在激光定位下进行的。

3、成型

通过自动化搬运机器人，将预成型料送至模压机上进行模压成型（PCM），华特目前能做到5-10分钟成型，拥有800-1000吨压机，可成型各类大型工件。

4、切割

成型后工件送至切割机器人工作站，进行第四步切割及去毛刺，确保工件尺寸精度，该过程亦可在CNC上操作。

5、清洗

第五步在清洗工位进行干冰清洗，去除脱模剂，便于后道涂胶工艺。

6、涂胶

第六步在涂胶机器人工位打结构胶，涂胶位，打胶速度和出胶量都经过精细调试。部分与金属件连接件采用铆接方式，在铆接工位进行。

7、装配检测

涂胶后完成内外板装配，待胶固化后进行蓝光检测，确保关键孔位、点、线、面的尺寸精度。

碳纤维复合材料热膨胀系数小，蠕变小，能适应温差大的工作环境。安徽无人机用碳纤维种类

碳纤维的制造过程

拉丝：把原材料经过加热，它是增强材料：缠绕成型用的增强材料，主要是各种纤维纱：如无碱玻璃纤维纱，中碱玻璃纤维纱，碳纤维纱，强度高的玻璃纤维纱，芳纶纤维纱及表面毡等。树脂基体，及各种填料。，挤压形成凝胶形状的丝条，塑料纤维是用数千条计的细丝组成。

稳定：经过400度加热氧化，使热塑性大分子转换成耐热性结构。使其在高温下不融不燃，保持纤维形状，热力处于稳定状态碳化：加温1千-2千度将非碳原子驱离，随着高温氧化变成黑色，再经过碳化炉碳原子结合在纤维上。

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