碳纤维复合材料作为一款重量轻,比强度好,比刚度大,抗震阻尼性好的新型结构材料。其力学性能可通过改变铺层的顺序和角度进行控制改变,因此,它在力学性能方面给设计人员提供了自由度。
模压成型工艺是一种较为常见的一种制作工艺,可用于规格、精度要求高的碳纤维产品,首先先根据产品的尺寸来进行模具的定制,模具的精准度直接影响到生产出来的碳纤维机械臂的准确性。再将裁剪好的碳纤维预浸料铺设在模具内里,再按照产品的力学性能进行厚度和方向的把控,将上下模具合模,在放入热压机内进行加温加压,经过高温高压的固化,最终脱模再进行机加工的过程。
温度过高会导致树脂流动性高,在整个交联反应的就会提前进行,往往内层预浸料还没流动,外层的就已经开始交联反应,那这会导致整个碳纤维机械臂成型中内外固化不一致,那带来的结果就是碳纤维机械臂的内部不一致,产品在使用中就容易开裂或者变形。
在模压成型中,如果模压温度比较低的话,在成型中,就可能导致树脂流动性太低,那带来的结果就是整个碳纤维机械臂中产品的树脂浸渍的少,那带来结果就是交联反应低,最终就会使得碳纤维机械臂成型后的强度不大。
由于碳纤维机械臂在设计中会存在金属连接件预埋的情况,所以当树脂固化成型不完全的时候,极易出现预埋件脱落的现象。在碳纤维机械臂成型的整个过程中,温度的控制还是比较重要,那如果温度把控不到位的话,就容易导致整个产品的性能不好、成型不彻底等等。
上述几点可以说是碳纤维机械臂成型温度控制点,碳纤维机械臂具有轻量化、高模量的优势,整个的力学性能更优秀,并且碳纤维材质具有非常好的设计性,可实现一体化成型,无需二次焊接 ,期待随着技术的提升,碳纤维复合材料能够成为机械臂的首选。