無人機行業(yè)在近幾年發(fā)展迅速,各品牌無人機相繼出現(xiàn),而且在不斷更新?lián)Q代。無人機外形結(jié)構(gòu)及材料是無人機產(chǎn)品設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。為了保證無人機的承載能力和延長續(xù)航能力,其外殼結(jié)構(gòu)需剛度大、重量輕。目前無人機外殼件一般采用工程塑料,但逐漸被碳纖維復(fù)合材料替代。碳纖維復(fù)合材料重量輕、比剛度大、強度高,可以一體制作出各種外形結(jié)構(gòu)。是目前應(yīng)用
無人機外殼注塑開模最優(yōu)材料,而且不可替代。
無人機作為一種高科技產(chǎn)物,可以航拍、圖像傳輸、地理勘測、植保澆灌、測繪等,如今的使用范圍很廣,在多個領(lǐng)域都有涉及。它的工作原理和飛機一樣,質(zhì)輕高強才能更好工作,新興材料碳纖維的優(yōu)異特性,讓它成為制造無人機的材料。
無人機的制造材料非常多樣,早期的無人機制造材料多為鋁合金,還有小部分鈦合金、鋼材等。金屬材料的強度高,但重量重,比強度、比剛度普遍較低,導(dǎo)致無人機的有效載荷系數(shù)小,并且容易反射雷達信號形成二次波段,如果在軍事方面使用的話非常不利。碳纖維材料正好能彌補這些缺點,它比強度高、電磁屏蔽效果好,下面小編就給大家講解一下選用碳纖維制造無人機的理由。
碳纖維材料質(zhì)輕而高強,物理化學(xué)性能都非常好,如今的航拍機、植保機、模型玩具飛機等飛行器都偏向于使用這種高新材料,深受人們歡迎。性能方面:和金屬相比,鋁合金的重量算是低的,根據(jù)加入合金元素的不同而不同,密度一般在2.2~2.8g/cm^3左右,抗拉強度在300MPa左右,彈性率及剛性較低。鋁本身是很容易受腐蝕的材料,但鋁合金的抗腐蝕性能很好,它在空氣中能形成一層氧化膜,阻止腐蝕的進一步發(fā)生。碳纖維復(fù)合材料的密度只有1.6g/cm^3,強度比鋼材還要高,且抗震、耐高溫、耐低溫、熱膨脹系數(shù)低,和鋁合金相比更勝一籌。
碳纖維管的成型工藝多樣,可以使用纏繞、模壓、拉擠以及熱壓罐成型。和鋁合金材料相比,它一體成型方便,可減少零配件的使用,簡化結(jié)構(gòu),減輕重量。
碳纖維的價格要比鋁合金高,不過隨著經(jīng)濟的發(fā)展,它的價格逐漸趨于平民化。而且使用輕質(zhì)的碳纖維材料,能減少無人機的能源消耗,對環(huán)境保護也有重要意義,從長遠角度看,經(jīng)濟效益顯著。
大多數(shù)金屬的疲勞極限是其抗拉強度的30%~50%,而碳纖維復(fù)合材料的疲勞極限可達到抗拉強度的70%~80%,在使用過程中減少突發(fā)性事故,安全性高,壽命長。現(xiàn)在的無人機都傾向于使用碳纖維材料。
碳纖維無人機具體優(yōu)點有:
1、輕質(zhì)高強。重量只有鋼材的四分之一,強度卻超過鋼材四倍之多,材料穩(wěn)定性非常好。
2、抗老化、使用壽命長。和金屬材料不同的是碳纖維耐腐蝕、防生銹、耐鹽霧等特點,可長時間使用。
3、安全性好、抗沖擊好、可設(shè)計性高。碳纖維的高強度可抵抗飛行時受到的強大阻力,不小心操作失誤,撞擊到其它物品也不用擔(dān)心損壞。
4、外形美觀。黑色的編織紋路十分潮流時尚,深受到年輕人的喜愛。