近年來,隨著我國機器人技術(shù)的不斷深入發展,對於機器人高速度、高(gāo)精度、高負載自重(chóng)比等性能的提升受到工業和航空航天領域的(de)關注。由於傳統金屬(shǔ)材料機器人機械臂運動過程中關節和連杆的柔性效應的增加,使結構發生變形從而導(dǎo)致任(rèn)務(wù)執行的精度降低。所(suǒ)以,機器人機械臂結構柔性特征必須(xū)予以考慮,實現柔性機械臂高精度有效(xiào)控製也必須(xū)考慮機(jī)械臂(bì)整體材料特性。因此為機(jī)械臂(bì)選擇合適(shì)的材料是至關重要的。碳纖(xiān)維自誕生以來以其高強度、抗腐蝕、抗衝擊、重量輕而聞名(míng)遐邇。利用碳纖維複合材料來作為機器人機械臂的整體材料不僅使機械臂的(de)強度更高(gāo)而(ér)且實(shí)現了機械臂整體的輕量化,對於高精(jīng)度(dù)完(wán)成任務有著(zhe)很大的作用。以下www.91(ēn)複材為您簡要介紹碳纖維以及(jí)碳纖維機械(xiè)臂的優點。

輕量化:隨著國內倡導新能(néng)源車汽車的發展,汽車輕量(liàng)化逐漸(jiàn)為人們(men)所熟知。據實驗分析使用碳纖維複合材料的汽車與使用傳統金屬材料的汽車對比,碳纖維複合材料汽車(chē)的重量會比(bǐ)傳統金屬材料汽車(chē)輕35%-40%。每公裏(lǐ)的耗油量可以節約0.6%-0.8%。從中我們可以看出碳纖維材料的巨大優勢(shì)。機器人機械臂使用碳纖維複合(hé)材(cái)料不(bú)僅可(kě)以有效解決(jué)其柔性問題(tí),而且(qiě)機械臂的(de)整體重量會大大的降低。機械臂會變得更加靈活,從而提高機(jī)械臂的工作效率。並且機械(xiè)臂輕(qīng)量化可以更好的降低能源消耗,響應國家(jiā)節能減排的號召。
耐腐蝕性:碳纖維複合材料與傳統金屬材料相比,碳纖維複(fù)合材料對於酸(suān)堿等腐(fǔ)蝕性的化工品有著很強的抗性。碳纖維是在幾千攝氏度高溫石墨化(huà)處(chù)理(lǐ)形成的,它的結構(gòu)與石墨晶體的微晶結構(gòu)類似,這種結構本身就具有(yǒu)很高的耐介質腐蝕性,即使在(zài)濃度為50%的鹽(yán)酸(suān)、硫(liú)酸或者磷酸中,其彈性模量、強度和物理(lǐ)結構等方麵基本(běn)保持無變化。因(yīn)此,作為增強(qiáng)材料來(lái)說,碳纖維在耐腐(fǔ)蝕性能方麵有足夠的保證。因此麵對一些帶有腐(fǔ)蝕性的化工品任務,我們完全(quán)可以用碳纖維材質的機(jī)械臂來操作,既充分發(fā)揮其環境適應(yīng)性強的特性,也能夠保護工作人員的安全。

可回收:目前成熟的碳纖維基體使用熱(rè)固(gù)性樹脂,當固化交聯後很(hěn)難再次提取利用,對環境造成較大影響。因此碳纖維回(huí)收難是產業發展的瓶頸之一,也是大規模(mó)應用亟需解決的技術難題。目前國內外大部分回收方法普遍成本較高,難以產業化。www.91複材所用的熱塑性複合材料完美的解(jiě)決了熱固性複合材料產品不可回收的缺點,已完成多(duō)個樣品(pǐn)的試製,回收效果良好,具備量產條(tiáo)件(jiàn)。熱塑性複合材料生產的機械臂可以重複回收利用,這樣可以大大降低企業(yè)的成本(běn),即使產品損壞了我們也可以更(gèng)好的(de)進(jìn)行(háng)修補。
強度高:機(jī)械手臂在抓取物品的(de)過程中,強度必(bì)須要(yào)高,不能出現開裂和應變情(qíng)況,與傳統金屬材(cái)料比較,鋁合金的模量介於碳纖維和碳鋼之間,強度低於碳纖維,高於碳鋼,但韌性(xìng)較低,缺少彈性,容易出現應急斷裂情況。碳纖維的特點並不隻有輕量化,強(qiáng)度更高。現在碳纖維(wéi)複合(hé)材料強(qiáng)度在1400MPa左右,而(ér)一般的隻有600MPa左右,顯然,在比(bǐ)強度上碳纖維要比鋼高出許多。
從長遠的角度來看,碳纖維機械(xiè)臂是一個比較好的選擇。雖然目前碳纖維(wéi)的成(chéng)本比傳統金(jīn)屬材料(liào)的成本要高很多,但(dàn)是這種材料的性能是毋庸(yōng)置(zhì)疑的(de),而且碳纖維材料製品也沒有金屬材料易生鏽的缺點,綜合起來看熱塑性碳纖維複合材(cái)料會逐漸得到普及。