越來越多的機器人開始使用碳纖維複合材料，採用這種高新複合材料代替傳統金屬材料製作機器人零部件，例如機器人關節、機械手臂、手臂連杆等可以幫助機器人顯著減輕自重，降低慣量，提高操作速度，降低撓度。另外，碳纖維複合材料蠕變小，採用其製作關鍵操作部位，有助於提高機器人的控制精度。下面，無錫智上新材就多年的製作經驗，談一談如何正確使用碳纖維複合材料有效提升機器人整體性能。
碳纖維複合材料機器人
選擇合適的材料性能以便滿足服役條件：
目前市場上，大部分的碳纖維複合材料都是環氧樹脂類碳纖維復材，事實上，碳纖維複合材料的種類非常多，物理化學性質存在一定的差異，性能表現也各不相同。從增強體碳纖維來說，就有短切、粉末、連續之分，型號不同強度、模量也不同；從樹脂基體來說，可以分熱塑性樹脂和熱固性樹脂兩大類，其中涉及的常用樹脂類型高達數十種。除此之外，複合材料還會根據實際需要添加其它成分。因此，碳纖維複合材料是一個很籠統的名稱，實際性能也不一而論。例如，常見的環氧類樹脂基碳纖維複合材料具有易燃性，在高溫等環境下就不適用，在這類特殊工作環境下使用碳纖維複合材料，就必須選擇具有阻燃功能的。無錫智上還專為此種應用，研發出耐高溫、阻燃等特殊類型的碳纖維複合材料，擴大了碳纖維復材的應用範圍。
碳纖維複合材料機械臂
多材料的一體化應用提升整體性價比：
碳纖維複合材料雖然好，但是價格昂貴，而且也並不是適用於機器人的任何一個部位，機器人的不同結構、不同位置和不同功用對材料的要求各不相同，在碳纖維複合材料的應用過程中，應該和其它種類的材料協調使用。例如，機器人關節需要承受高運轉工作負荷，磨損大、應力大、載荷也相應較大，在這一部分，如果能使用碳纖維複合材料替代傳統的金屬材料，不僅可以滿足應用需求，更有助於實現輕量化目標。在承載要求不高的部位儘量採用蜂窩或中空結構，可以充分發揮出碳纖維複合材料的輕量化優勢。無錫智上建議，不同材料如何選擇、如何搭配使用，如何實現結構最優化，這就需要在機器人的設計時充分考慮到多方面的因素，包括材料的性能、成本、運行要求等等。
碳纖維復材機械臂
合理的設計將有效提升應用價值：
碳纖維複合材料的力學性能可以通過合理的設計進行有效的提升，合理的設計既包括對材料的設計，也包括對成品結構的設計。無錫智上強調，不同的成型工藝對碳纖維複合材料成品的影響是直接的。在製造過程中，如果能對碳纖維預浸料的鋪層設計進行優化，就可以達到近似零熱變形的實際效果，這將顯著降低機械臂的變形率，提升其整體性能。
碳纖維複合材料強度很大，但是它並非沒有缺陷，例如它的軸向抗拉強度極大，但是縱向上卻很容易撕裂，所以必須通過相應的應力計算方能使其應用具備可靠性和安全性。另一方面，科學的計算有助於提升碳纖維複合材料在機器人中的應用價值。如在為一些高端設備提供零部件定製服務時，當零部件在結構強度等方面有非常高的要求時，無錫智上新材會為客戶提供有限元分析，在滿足客戶的特殊需求的同時，提升碳纖維複合材料零部件的市場競爭力。
碳纖維複合材料機械臂
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