[發明專利]碳纖維機械手主臂的制作方法

有效

• 申請號: 201410097417.4
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103935048A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 趙靜;吳明貴
• 申請（專利權）人: 南通君彰復合材料科技有限公司
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明公開了一種碳纖維機械手臂的制作方法，屬于碳纖維制品技術領域。

背景技術

機械手臂之前的生產材料是鋼或者密度更高的金屬材料，產品自重大，抗疲勞能力弱，而且金屬的變形量會影響機器的精度。而利用碳纖維復合材料制成的機械手臂能夠很好地彌補金屬手臂存在的缺陷，其強度是金屬的6備以上，且變形量小，抗疲勞性能好，在任何環境下工作都不會影響材料本身的特性。但現有的碳纖維機械手臂的制作方法大多存在工藝復雜、生產成本高、制品內部空隙率高，強度和精度低等技術缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種碳纖維機械手主臂的制作方法，該方法制作簡單，各工序容易控制和操作，生產成本低，制品的空隙率低，強度和精度高。

本發明采用的技術方案是：

碳纖維機械手主臂的制作方法，其包括如下步驟：

a、裁布：根據設計圖紙尺寸要求，將碳纖維布分別按照設計圖紙尺寸放大后與其經線呈0°、45°、90°角剪裁出所需數量的碳纖維布；

b、雕刻填充泡沫：根據設計圖紙尺寸，使用雕刻機雕刻出符合尺寸的泡沫；

c、在泡沫外部包覆碳纖維布：根據產品強度要求，將與其經線呈0°、45°、90°角碳纖維布片交替地包覆在泡沫外，包覆的碳纖維布片的層數根據產品的壁厚要求而定；

d、入模：將包覆有碳纖維布的泡沫放入事先涂抹有脫模劑的模腔內，并將上下模合起，鎖緊；

e、成型處理：在140-150℃、模壓為3-5MPa的條件下烘烤60-70min；

f、脫模：待冷卻后，將上模打開，取出毛坯產品；

g、打磨：將毛坯產品外部的毛刺部分用砂紙進行打磨；

h、貼外觀碳纖維布：將裁切好的碳纖維3K外觀布包覆在毛坯產品四周；

i、固化：將h步驟中的半產品放入真空袋，插入真空管后密封，然后放入烤箱，待溫度加溫至140-150℃后，將真空泵打開，抽出真空袋內的空氣，待負壓達到-0.09Mpa后并保持60-70min，最后將真空袋打開，將產品取出；

j、打磨：將產品進行外觀打磨，水磨；

k、噴漆：噴底漆、面漆，待油漆固化后即得成品。

進一步的，所述c步驟中，碳纖維布片的包裹方式為螺旋式纏繞。

本發明采用與碳纖維布的經線呈0°、45°、90°角的裁剪方式，并將不同角度碳纖維布片交替地包覆在泡沫外，使得各層碳纖維布片間緊密貼合，減少空隙率，在增強產品強度的同時也增加了產品的精度。另外，本發明采用抽真空固化碳纖維外觀布的方式，達到了在不破壞產品的精度和強度的情況，高效地粘貼碳纖維外觀布的目的。

本發明的優點是：該方法制作簡單，各工序容易控制和操作，生產成本低，制品的空隙率低，強度和精度高。

具體實施方式

碳纖維機械手主臂的制作方法，其包括如下步驟：首先根據設計圖紙尺寸要求，將碳纖維布分別按照與其經線呈0°、45°、90°角剪裁出所需數量的碳纖維布片；然后根據設計圖紙尺寸，使用雕刻機雕刻出符合尺寸的泡沫。根據產品強度要求，將與其經線呈0°、45°、90°角碳纖維布片交替地呈螺旋狀包覆在泡沫外，包覆的碳纖維布片的層數根據產品的壁厚要求而定；然后將包覆有碳纖維布的泡沫放入事先涂抹有脫模劑的模腔內，并將上下模合起，鎖緊；在140-150℃、模壓為3-5MPa的條件下烘烤60-70min；待冷卻后，將上模打開，取出毛坯產品；將毛坯產品外部的毛刺部分用砂紙進行打磨；然后將裁切好的碳纖維3K外觀布包覆在毛坯產品四周；將包覆了碳纖維3K外觀布的半產品放入真空袋內，插入真空管后密封，并放入烤箱，待溫度加溫至140-150℃后，將真空泵打開，抽出真空袋內的空氣，待負壓達到-0.09Mpa后保持60-70min，最后將真空袋打開，將產品取出；經過外觀打磨、水磨、噴底漆、面漆，待油漆固化后即得成品。

本發明的碳纖維布片的裁剪角度還可以根據制品強度的要求適當調整，比如裁剪角度為15°、35°、55°等，交替包覆的方式也可以適當變化，但這些實施方式均屬于本發明的保護范圍。