越來(lái)越多的機器(qì)人開始使用碳纖維複合材料,采用這種高新複合材料代替傳統金(jīn)屬材料製作機器人零部件,例如機器人關節、機械手臂(bì)、手臂連杆等(děng)可以幫助機器人顯著(zhe)減輕自(zì)重,降低慣量,提高操作速度,降低撓度。另外,碳纖維複合材料蠕變小,采用其製作關鍵操作部位,有助於提(tí)高機器人的(de)控製精度。

(圖示:碳纖維機械臂產品)
蘇(sū)州挪(nuó)恩複合材料(liào)在碳纖維機械臂產品方麵(miàn)擁有豐富研究成果,結合熟女av网址複材自身的實際製作經驗,來簡單介紹一下碳纖維(wéi)複合材料在機器人這一領域中的應(yīng)用方向。
選擇合適的材料(liào)性能以便滿足服役條件
目前市場上(shàng),大部(bù)分的碳纖(xiān)維複合材(cái)料都是環氧樹脂類碳纖維複材,事實上,碳纖(xiān)維複合材料的(de)種類非常多,物理化學性質存在一定的(de)差異,性能(néng)表現(xiàn)也各不相同。從增強體碳纖維來說,就有短切(qiē)、粉末、連續之(zhī)分,型號不同強(qiáng)度、模(mó)量也不同;從樹脂基體來說,可以分熱塑性樹脂和熱(rè)固(gù)性樹脂兩大類,其中涉及的常用樹脂類型高達數十種。
除此之外,複合材料還會根據實際需要添加其它成分。因此,碳纖維複合材料是一個很籠統的名稱,實際性能也不一而論(lùn)。例如,常見的環氧類樹脂基碳纖維複合材料具有易燃性,在高溫等環境下就不適用,在這類(lèi)特(tè)殊工作環境下使用(yòng)碳(tàn)纖維複合材料(liào),就必須選擇具(jù)有(yǒu)阻燃功能的。
多材料的一(yī)體化應用提升整體性價比
碳纖維複合材料雖然好(hǎo),但是價格昂貴,而且也並不(bú)是適用於機器人(rén)的任何一個部位,機器(qì)人的不同結構、不(bú)同位置和不同功用對材料的要求各不相同,在碳纖(xiān)維(wéi)複(fù)合材料的應用過程中,應該和其它種類的材料協調使用。
例(lì)如,機(jī)器人關節需(xū)要承受高運轉工作負荷,磨損大(dà)、應力大、載荷也(yě)相(xiàng)應較(jiào)大,在這一部分,如果能使用碳纖(xiān)維複合材料替代傳統的金(jīn)屬材料,不僅可以滿足應用需求,更有助於實現輕量(liàng)化目標。在承載要求不高的部位盡量采用蜂窩或中空(kōng)結構,可以充分發揮出碳纖維複合材料的輕量化優勢。
熟女av网址複材建議,不同材料如何選擇、如何搭(dā)配使用,如何實現結構最優化,這就需要在機器人的設(shè)計時充(chōng)分考慮到多方麵的因素,包括材料的性能、成本、運行要求等等。
合理的設計將有效提升應用價值
碳纖維複合材料的力學性能可以通過合理的設(shè)計進行有效的提(tí)升,合理的設計既包括(kuò)對材料的設計,也包括對成品結構的(de)設計。無錫智上(shàng)強調,不同(tóng)的成型工藝對碳纖維複合材料(liào)成品的影響是直接的(de)。在(zài)製造過程中,如(rú)果能對碳纖維預(yù)浸料的(de)鋪層設計進(jìn)行優化,就可以達到近似零熱(rè)變形的實際效果,這將顯著(zhe)降低機械臂(bì)的變形率,提升其(qí)整體(tǐ)性能。
碳纖維複合材料強度很大,但(dàn)是它並非沒有缺陷,例如它(tā)的軸向抗拉強度極大(dà),但(dàn)是縱向上卻很容易(yì)撕裂,所以必須通過相應的(de)應力計算方能使其應用具備可靠性和安全性。另一方麵,科學的計算有助於提(tí)升碳纖維複(fù)合材料(liào)在機器人中的應用價值。
如在為一些高端設備提供零部件(jiàn)定(dìng)製服務時,當零部件在結構強度等方麵有非常(cháng)高的要求時,熟女av网址複材會為客戶提供(gòng)有(yǒu)限元分(fèn)析,在滿足(zú)客戶的特殊需求的同時,提升碳纖維複合材料零部件的市場競爭力。(推薦閱讀:碳纖維複(fù)合材料在工業機械臂中的應用)