碳纤维机械臂的制作要满足哪些要求？
江苏博实科技：机械臂是机器人领域应用最为广泛的自动化装置，目前在不破坏其性能的前提下，实现轻量化是最主要的诉求。碳纤维复合材料作为一种新兴材料，拥有轻质量、高强度、耐高温、低蠕变等优秀性能，并且其力学性能是可以通过改变铺层和设计进行控制改变的。
江苏博实碳纤维拥有高效率、成熟的碳纤维复合材料模压、袋压、充气、热压罐等多种成型工艺技术，并有着多种用途碳纤维机械臂的生产定制经验。本文给大家介绍一下碳纤维机械臂的制作过程中，需要满足哪些条件。
一、灵活性
制作碳纤维复合材料机械臂首先要注意的是使手臂动作要做到灵活,就要使结构紧凑小巧,在结构中加装滚动轴承可以使手臂运动轻快、平稳。此外,在设计碳纤维复合材料机械臂时要尽量使手臂重心通过回转中心以减少偏力矩。操作精度也非常重要,不仅要采用先进的控制方法,在结构上也要注意。
二、刚性
其次,碳纤维复合材料机械臂刚性要好,机械臂的刚性直接影响的是工作的平稳性。传统的金属材料由于自身的刚性不够就会引起手臂在垂直平面内的弯曲变形或是水平面内侧向的扭转变形，手臂就会随之产生振动，甚至是造成工件卡死。另外,机械臂的运动速度要适当,运动速度要根据生产节拍决定,不能盲目追求高速度,影响惯性的主要因素是物体的质量,碳纤维复合材料密度小,自重轻,这样使得惯性减小,启动和停止时的平稳性就得到提高。
三、轻量化
机械臂的自重会影响其自身的运动快捷性和运动的动力消耗能，同时还需要具有良好的受控性和运行精确度，毕竟机械臂不仅要承担自重，还需要承担抓取工件的重量。传统机械臂的制作材料-铝的密度为2.7g/cm3，钢的密度为7.8g/cm3，而碳纤维仅有1.7g/cm3。
就博实为某企业研制一款碳纤维机械手臂来说，该碳纤维复合材料机械臂总长930mm，宽150mm，壁厚5mm，整体机械臂总重仅有3kg，整体重量比传统材质机械臂减重约50%以上。与传统的金属机械臂相比，有了很大的提升，并且这种轻量化效果对工业机器人的操作精度具有明显的改善。
四、经济性
从经济的角度方面来取舍的话，看似碳纤维原材料比铝合金要贵很多，但是在具体应用中，从原材料到成型，这其中的加工成本所占的成本比例更大。但经过众多材料人的努力，已经将碳纤维机械臂与传统铝合金材质机械臂之间的价格差距拉近。江苏博实碳纤维的技术人员也针对碳纤维机械臂产品进行优化升级，目前几乎可以把两者之间的价格差缩减到相差无几。
五、蠕变小
博实选择日本东丽产原丝M40（也可选择常用的T300和T700）作为增强材料，该碳纤维原丝拉伸强度为2746MPa，拉伸模量为3920MPa，伸长率仅为0.7%，比重为1.81g/cm3。基体则选用648酚醛环氧树脂。将该碳纤维机械手臂与同等体积的金属材质机械臂放置在在室温变化12℃的环境中，金属材质机械臂变化0.15mm，这会大大影响机器人的作业精度，而碳纤维机械臂则没有产生蠕变。事实证明，优化设计碳纤维机械臂的铺层和方向，可以达到接近0的热变形效果，这是普通金属材质无法做到的。
江苏博实碳纤维目前为自动化冲压、液晶玻璃基板搬运、晶圆搬运、医疗手术机器人等产品提供碳纤维轻量化的手臂定制,可以在-100℃至280℃环境中长期稳定使用。部分碳纤维矩形管、圆管拥有公模,可节约客户开模成本。