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玻璃碳纖維機(jī)架
在中小型無(wú)人機(jī)中,廣泛使用了玻璃纖維增強(qiáng)機(jī)架。玻璃纖維能增強(qiáng)被嵌入材料的抗拉強(qiáng)度。這種合成材料比同等尺寸的碳材料更重而且剛度更差。然而玻璃纖維合成材料能夠以更劇烈的方式著陸而且不怕摔。同時(shí)它還可以被加工成任何形狀;反之,碳質(zhì)機(jī)架只能以板狀或管狀進(jìn)行組裝。這些機(jī)架是初學(xué)者的理想材料,因?yàn)樵诘?次摔機(jī)時(shí)它能保持完好無(wú)損。
傳統(tǒng)用于減重的材料多為鋁合金,在眾多金屬材料中,鋁的密度算是較輕的,約為2.7g/cm3,碳纖維材料顯著的優(yōu)點(diǎn)就是質(zhì)量輕,其密度僅有1.7g/cm3 ,相比較而言,碳纖維材料的減重性能更加突出。并且,碳纖維是一種纖維結(jié)構(gòu)材料,兼具紡織纖維的柔軟性,一體成型方便,可減少零配件的使用,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),從而減輕重量。在減重的同時(shí),碳纖維材料的力學(xué)性能也要優(yōu)于多數(shù)金屬結(jié)構(gòu)材料,例如其抗拉強(qiáng)度能夠達(dá)到3000MPal以上,是鋼的數(shù)倍。
金屬材料都有一個(gè)特性,容易腐蝕,而鋁在空氣中能形成一層致密的氧化膜,阻止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)生,而碳纖維本身是一種非金屬材料,電化學(xué)活性較低,在酸、堿、鹽等化學(xué)介質(zhì)腐蝕中不溶不脹,能夠適應(yīng)多種工作環(huán)境,延長(zhǎng)無(wú)人機(jī)的使用壽命。
真空熱壓罐成型:將碳纖維預(yù)浸料貼于模具表面上,整體裝入真空袋中,抽至真空狀態(tài),再置于熱壓罐中,使用真空泵抽真空,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的真空加熱使樹(shù)脂固化,得到碳纖維制品毛坯。使用熱壓罐成型工藝,生產(chǎn)成本相對(duì)較低,適用于箱體、腔體、殼體形狀制品。
高溫模壓成型:將碳纖維預(yù)漫料置于上下模之間,合模將模具置于液壓成型臺(tái)上,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的高溫高壓使樹(shù)脂固化,即可獲得碳纖維零件胚體。采用高溫模壓成型工藝,復(fù)合材料中碳纖維含量較高,未被樹(shù)脂浸潤(rùn)的碳纖維非常少,制品表面光滑、平整,強(qiáng)度保持率較高。