分析碳纖維複合材料無人機的幾種成型方式

2021-01-15 挪恩復材

碳纖維在無人機上的應用已經是稀鬆平常的事情了,無論是軍用或者民用方面都有著廣闊的發展空間。那麼你知道碳纖維無人機是怎麼成型的嗎?如果還不了解那就繼續看下去吧。

熱壓罐成型是複合材料高性能成型工藝之一,一般速度要求較高的無人機,其複合材料構件和主要承重構件多採用這種工藝進行製造。熱壓罐成型的碳纖維複合材料構件內部質量較好且樹脂的含量較為均勻,力學性能也更加出色。

但是熱壓罐成型技術也存在一定的不足之處,該工藝對於設備的要求較高,前期投入和加工成本都比較高,因此在低成本化的生產中往往會選擇低溫低壓成型技術來代替,但熱壓罐成型仍然是碳纖維無人機及配件的主要成型方式。

碳纖維複合材料在熱壓罐成型過程中,其樹脂的流動、熱傳遞、化學交聯和空隙形成等會發生相互影響和相互作用,這就增加了工藝控制上的難度,一旦把握失誤,就會出現孔隙率高、貧膠等加工缺陷。

為了保證碳纖維無人機構件的質量,蘇州挪恩複合材料通過模擬熱壓罐成型過程中動力學變化、樹脂流動以及熱傳遞等現象,依據模型數據就可以對熱壓罐工藝的壓力、溫度曲線進行良好的控制,生產出來的無人機及配件得到了廣大客戶的認可。

與熱壓罐工藝相比,碳纖維無人機真空袋成型工藝就比較簡單,而且前期不需要過高的投入,操作難度適中。但是這種成型方式壓力較小,只適用於對於質量標準要求不高的複合材料構件,一般用於製造 1.5mm以下的層壓板或蜂窩夾層結構。

成本相對於熱壓罐成型工藝要低,所以這種工藝方法在低速無人機製造中應用較多,在小型低速無人機的製造中,真空袋成型技術可以滿足大部分零件的生產要求。

碳纖維無人機在真空袋成型時,前期鋪貼操作有溼法鋪貼和預浸料鋪貼,溼法成型時,由於膠液塗刷操作時人為因素的影響,容易導致膠液不均勻,尤其在成型夾層結構時。此外,塗刷時容易導致纖維方向發生改變甚至彎曲,對製件性能的穩定性有較大影響。

預浸料鋪貼時則沒有該問題,其含膠量相對均勻,製件性能的穩定性較好。使用預浸料成型的蜂窩夾層結構其性能相對比較穩定,有利於保證最終產品的質量。

相關焦點

  • 使用碳纖維複合材料的無人機機身優勢分析
    碳纖維複合材料以其特有的性能,廣泛運用在國防航空領域。碳纖維質輕、強度大、剛度大、耐熱耐腐蝕,因此在無人機風靡的時候,科技研發人員也在考慮把碳纖維複合材料運用到無人機的外殼當中。可以更好地減輕質量。再加上無人機往往被用來執行空中偵察、監視、通信、反潛、電子幹擾等特殊任務,也使得碳纖維複合材料在多個方面都體現出了其應用優勢。可整體—體化成型無人機往往具有高度翼身融合的飛翼式總體氣動外形,需要在結構上採用大面積整體—體化成型技術。
  • 碳纖維複合材料在無人機上的應用優勢
    江蘇博實科技:無人機自誕生以來,減重成為世界各國無人機科技工作人員共同研究的熱點,只有減少無人機的自重,才能節約出更多的質量空間來增加有效載荷、增加燃油。與傳統的金屬材料和複合材料相比,碳纖維複合材料具有輕質高強、抗疲勞、耐酸鹼鹽腐蝕等特點,被認為是解決無人機質量問題的最佳選擇。
  • 碳纖維複合材料在小型無人機上的應用優勢是什麼?
    其中,樹脂基碳纖維複合材料可用於製造飛機、衛星、火箭等飛行器的部件重量輕而且強度高抗疲勞性能優良。新一代民用客機如波音787, 其結構中複合材料的佔比超過了50%,機翼蒙皮等部位大量採用碳纖維複合材料。碳纖維複合材料的使用不僅降低了飛機的重量,還增加了使用壽命。因此,在小型無人機領域,碳纖維複合材料也得到了廣泛的應用。
  • 連續碳纖維複合材料3D列印的成型工藝
    連續碳纖維複合材料3D列印的成型工藝連續碳纖維複合材料3D列印的成型質量與成型性能受到三維成型過程中溫度、速度、層高等多工藝條件及複合材料本身、列印噴頭等多物理參數的影響,合理工藝參數的選擇是高質量碳纖維三維成型的保證。
  • 【復材資訊】車用碳纖維複合材料性能及成型工藝
    本文通過與高強鋼、鋁合金、鎂合金等其他先進輕質材料的對比,介紹了碳纖維複合材料在使用性能上的多樣化特點及顯著優勢;並結合車用碳纖維複合材料部件典型應用案例,分析了當前最具發展潛力的差異化快速成型工藝。快速固化PCM 成型工藝,採用60kP330和50kWCF這2種大絲束碳纖維的預浸料,希望得到與小絲束CFRP類似的良好加工性、優異力學性能及高產能。PCM工藝應用到了汽車後備箱門的製造上,重量僅為鋁合金產品的1/2,而成型周期縮短到約10min,可用於CFRP汽車部件的量產。
  • 碳纖維複合材料成型工藝優缺點簡析
    江蘇博實科技:碳纖維複合材料是一種含碳量在90%以上的新型複合材料,具有高強度、高比模量、耐高溫、低電阻、耐腐蝕以及良好的阻尼減震等優良性能。碳纖維複合材料的成型技術有著幾十年的經驗,較為常見的有熱壓罐成型、拉擠成型、纏繞成型等,這些傳統成型工藝成熟度高、應用廣泛,本文博實碳纖維帶大家對它們做個簡單的了解。一、熱壓罐成型熱壓罐成型是目前應用最為廣泛的碳纖維樹脂基複合材料的成型工藝,其成型原理是利用熱壓罐內的高溫壓縮氣體對鋪放好的預浸料進行加熱及加壓處理,將產品固化成型。
  • 【復材資訊】盤點當下碳纖維複合材料機翼所用的成型工藝
    碳纖維複合材料設計是基礎,成型是關鍵,成型技術和設備是成型複合材料的重點,隨著複合材料在飛機上的廣泛使用,各種相對應的先進成型技術也迅速發展,先進的預浸料製備技術、自動鋪帶(絲)技術及設備、雷射投影、雷射跟蹤儀以及工裝設計和加工等都為複合材料的成型提供了堅實的基礎
  • 軍用碳纖維無人機的應用優勢
    碳纖維作為軍用無人機中應用較多的一種先進複合材料,擁有著眾多的應用優勢,本文博實碳纖維帶大家一起了解一下。碳纖維複合材料的密度僅有鋼的1/5,鋁的3倍,但其比強度卻是鋼的5倍,鋁的4倍,與金屬製件相比,碳纖維複合材料應用於軍用無人機上可有效地減輕機體重量,減少燃油消耗,增加續航能力,從而提高無人機的運載能力和機動性能。 二、抗震抗疲性   碳纖維複合材料具有較高的自振頻率和震動阻尼特性,所以其吸振能力也很強。
  • 碳纖維增強熱塑性複合材料製品常用成型工藝比較
    碳纖維增強熱塑性複合材料發展至今,已經形成了不同種類的成型製備工藝。無錫智上新材料科技有限公司專攻碳纖維複合材料製品的生產技術,其針對幾種應用廣泛、成熟度高的碳纖維增強熱塑性複合材料成型方法的優缺點進行了比較。熱壓罐成型工藝熱壓罐成型是利用熱壓罐內的高溫壓縮氣體對鋪放好的預浸料進行加熱、加壓處理,使材料固化成型。
  • 碳纖維無人機的應用優勢分析
    江蘇博實科技:碳纖維增強樹脂基複合材料(CFRP) 是碳纖維複合材料的一種,由於其突出的質量輕、強度大、持久性強、耐高溫、化學性質穩定等性能而應用於各個領域。隨著航空航天科技快速發展,對碳纖維材料性能的需求也越來越高,越來越趨向於高性能化,低成本化,多功能化。
  • 碳纖維複合材料的應用分析
    碳纖維複合材料還具有良好的耐酸鹼鹽腐蝕性能,這個性能使其在某些領域有著無可比擬的競爭力,尤其是在電動汽車、無人機、機器人領域。碳纖維複合材料的應用首先興起是在航空航天領域,例如太空梭機頭、機翼、艙門等部件;衛星的構架、天纖維、太陽能翼片底板、太陽能電池板,包括太空站和天地往返運輸系統上一些比較關鍵的零部件也採用的是碳纖維複合材料。
  • 關於熱塑性碳纖維複合材料的幾個冷知識
    1.熱塑性碳纖維複合材料有哪些種類?碳纖維熱塑性複合材料是以碳纖維為增強材料,以熱塑性樹脂為基體的複合材料。從碳纖維的增強方式看,可分為長切碳纖維(LCF)增強熱塑性複合材料、短切碳纖維(SCF)增強熱塑性複合材料和連續碳纖維(CCF)增強熱塑性複合材料。
  • 【復材資訊】船舶操控臺的碳纖維複合材料RTM成型工藝
    【復材資訊】船舶操控臺的碳纖維複合材料RTM成型工藝 2020-12-23 07:00 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 碳纖維增強熱塑性複合材料幾種常見的界面改性方法
    在實際應用中,有很多因素都會影響到熱塑性碳纖維複合材料的性能表現,其中碳纖維與熱塑性樹脂之間的界面情況就是重要因素之一。碳纖維熱塑性複合材料界面改性的意義:複合材料界面是纖維與樹脂基體之間通過一系列的物理、化學作用形成的第三相。其中,高性能熱塑性樹脂作為連續相,碳纖維作為增強相,它們兩者之間通過界面層結合。
  • 碳纖維複合材料應用在無人機等航空航天領域
    國外的一些輕型飛機和無人機已經實現了結構的複合材料化,主要採用的是T300和T700小絲束碳纖維增強複合材料。 將碳纖維複合材料應用到戰機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼、蒙皮等部位,可以起到很明顯的輕量化作用。蘇州挪恩復材作為一家專業從事碳纖維複合材料研發生產為一體的企業,不僅在碳纖維箱體、碳纖維機械臂等領域有所建樹,在碳纖維航空航天領域也曾與國內不少企業有過合作。
  • 碳纖維複合材料的四大特點及碳纖維複合材料的優缺點
    它擁有比強度比模量高,可設計性強、抗疲勞性能好、耐腐蝕以及便於大面積整體成型等顯著特點,比傳統鋼,鋁合金等結構材料更優異的性能。「碳纖維生產技術」(carbonfiber8)小編來給大家介紹一下碳纖維複合材料的特點及其優缺點。
  • 碳纖維複合材料在無人機等航空航天領域的應用
    在軍用戰鬥機和直升機上,碳纖維複合材料應用於飛機主結構、次結構和戰機特殊部位的特種功能部件。國外的一些輕型飛機和無人機已經實現了結構的複合材料化,主要採用的是T300和T700小絲束碳纖維增強複合材料。
  • 熱塑性碳纖維複合材料或將取代熱固性碳纖維
    碳纖維複合材料根據樹脂基體的不同,可分為熱塑性碳纖維複合材料和熱固性碳纖維複合材料兩大類,目前,市場上應用的還是以熱固性碳纖維複合材料為主,尤其是以環氧樹脂基碳纖維複合材料居多。與熱固性碳纖維複合材料相比,熱塑性碳纖維複合材料的優勢表現於以下幾個方面:一是可回收性,熱塑性碳纖維複合材料在達到一定熔點後,可以實現二次成型,而熱固性碳纖維複合材料不具備這種特性,無法實現回收利用;二是熱固性碳纖維複合材料預浸料需要低溫保存,而熱塑性碳纖維複合材料在儲存期、儲存條件等方面沒有要求;三是熱塑性碳纖維複合材料製品在成型過程中與熱固性碳纖維複合材料發生的反應不同,在成型周期上時間更短
  • 索爾維與Flybotix合作研發碳纖維複合材料無人機
    復材網 索爾維的超輕量和堅固的熱塑性碳纖維複合材料使ASIO無人機的飛行時間增加了一倍。的新型工業資產室內檢查無人機ASIO做出了貢獻。ASIO通過解決室內無人機面臨的主要挑戰:飛行時間和堅固性,提供了進行安全且具有成本效益的檢查的機會。它採用索爾維材料製造的超輕量熱塑性複合材料結構製成,與專利的推進系統結合使用時,僅使用兩個轉子(而不是四個),與傳統解決方案相比,飛行時間增加了一倍。堅固的複合結構還使無人機具有耐碰撞性,這在進入密閉區域(例如儲油罐,地下礦井或發電設施)時至關重要。
  • 碳纖維行業深度報告:碳纖維成型工藝及瓶頸探討
    2.3 按照力學性能分類碳纖維的機械性能會根據具體的型號、級別的差異而在一個很寬的範圍內變動。其中最重要的幾個性能指標為拉伸強度,彈性模量和密度。3、PAN 基碳纖維的製作工藝流程分析我們以目前市場主流的丙烯腈(PAN)基碳纖維產業鏈為例,完整碳纖維產業鏈包含上遊的原油化工產業,中遊的原絲加工、碳纖維相關產物以及碳纖維複合材料生產加工、核心機械製造以及下遊的應用市場組成。