碳纤维机械臂的选材需要满足什么标准？
江苏博实科技：作为一个运动性部件，机械手臂一般要完成各类已定或将定的运动，材质的选择决定了机械手臂的动态性能和静态性能。首先，轻型材料是制作机械臂的良好选择。因为机械手臂的自重不仅影响它的运动便捷性，还直接影响到驱使运动的能源消耗量。机械手臂是运动的，需要有良好的受控性，因此不能过笨重，重量越轻转动惯量越小。
机器人的用途不同，组成部分也不同，不同的构件需要采用不同的材料。江苏博实碳纤维长期为工业/民用机器人提供碳纤维机械臂《产品浏览：碳纤维机械臂（图）》的定制服务，所有的碳纤维机械臂材料选择都遵循以下三个要点：
1. 机械臂材料轻量化
机器人的机械臂需要不断重复性地完成设计好的各种动作。作为运动部件，还要有良好的受控性，所以，它必须是轻型材料。机器人机械手臂如果太重，惯量就会随之增大，并直接影响到负载，降低机械臂的自重能有效降低惯量，提升操作速度。
从这个角度上说，钢类材料最重，比铝合金要重60%以上，高强度钢达到7.8g/cm3，铝也有2.7g/cm3，碳纤维比重最小，只有1.75g/cm3，因而碳纤维制成的机械臂是目前所有材质中最轻的，能使机械臂操作更加灵便准确。
2. 机械臂材料高强度
从力学角度说，机械手臂材料首先应是结构材料。无论是哪一种机器人手臂，都应该优先选择强度大的材料。如果机械臂的强度不够，手臂在承受载荷时就容易产生变形和断裂。因此，传统的机械手臂材料往往会选择一些高强度材料，如钢、铸铁、合金钢等。
铝合金的重量介于碳纤维和碳钢之间，强度次于碳纤维，高于碳钢，但韧性较低，缺乏弹性。碳纤维的特点不仅是质轻，强度更高。目前碳纤维复合材料强度约为1400MPa，而般的钢不过是600MPa，在比强度上，碳纤维复合材料要比钢高出许多。
3.机械臂材料抗振性好
除了重量、强度之外，振动也是机械臂选材需要特别重视的条件之一。机械手臂在运动过程中往往会产生振动，这种振动不仅会导致机械臂的弯曲变形，还将大大降低它的运动精度。这对柔性机械臂来说最为明显，由于其质量轻，机械振动过大必然会影响其机械性能。
碳纤维复合材料具有轻量化、高比模量等特点，其在改善质量、刚度和阻尼特性等方面具有较大优势，而且，其力学性能可以通过设计进行控制和改变，给设计人员提供了发挥空间，尤其是它在振动抑制及精度控制方面具有传统合金材料不可比拟的优势。
随着工业机器人应用范围的不断扩大，尤其是为了满足一些特殊工作环境中的应用需求，机械臂性能正朝着高效、低耗、轻质、灵便的方向发展。在此情况下，碳纤维复合材料的应用为提高机械臂的操作性、灵活性以及更强大的功能性做出了突出贡献。