福建新能源汽车行业用碳纤维种类不同工艺有何区别

碳纤维复合材料作为高性能机器人的优异材料，在许多发达地区得到了广阔的应用。碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度，可以更好地发挥机械手的性能。

过去，工业机器人是由钢和铝制成的。一米长的铝结构机械手杆在室温变化12℃时变化0.13MM，这将极大地影响机器人的精度。对于高模量碳纤维复合材料，如果对纤维的铺层和方向进行优化，可以达到普通金属材料无法达到的近零热变形的设计效果。

机器人手臂是机器人技术领域中应用非常广阔的自动化机械装置。尽管它们的形状各不相同，但它们都有一个共同的特点，即它们可以通过接收指令精确地找到三维（或二维）空间中的某一点。机械臂一般有三种运动：伸展、旋转和提升。旋转和提升由横担和生产柱完成。臂的基本功能是将爪移动到所需的位置，承受工件的重量和臂本身的重量。另外，管路、冷却装置、行程管理装置和自动检测装置一般安装在臂上。因此，摆臂的结构、工作范围、承载能力和运动精度将直接影响整机的工作性能。

进行合理裁剪形成 0°、30°、45°、90°等纤维走向，将复杂的构件分解为 每一片层逐一卷制叠成为预制件；福建新能源汽车行业用碳纤维种类不同工艺有何区别

碳纤维复合材料在飞机上的使用比例不断提升,使用部位逐步由受力较小的前缘、扰流板等构件，向机翼、机身等飞机主要受力部件发展，当前国产客机复合材料用量与国际水平仍有明显差距，未来国产飞机复合材料含量的提升空间广阔。

根据航空工业集团发布的《2019~2038年民用飞机中国市场预测年报》，预计2019～2038年间，中国民用航空市场需要补充7630架客机，总价值将超过1万亿美元。随着我国民用大型客机项目稳步推进，未来随着更多国产机型的量产，碳纤维复合材料行业将迎来更大发展空间。

福建新能源汽车行业用碳纤维种类不同工艺有何区别碳纤维不用于纺织应用，如机织或针织织物，但已用于增强纺织机械附件的合成材料。

碳纤维板的加工

碳纤维板在固化成型后，为了精度要求或装配需要，还要进行切削、钻孔等后加工。在切削工艺参数、切割深度等相同条件下，选择不同材料、尺寸、形状的刀具和钻头，

效果上有很大差异，与此同时，刀具和钻头的力度、方向、时间和温度等因素也会影响到加工的结果。

后加工过程中，尽量选择带金刚石涂层的锋利刀具和整体硬质合金的钻头，刀具和钻头本身的耐磨性决定了加工的质量和工具的使用寿命。如果刀具和钻头不够锋利或者使

用不当，不仅会加速磨损，提高产品的加工成本，更会造成板材损伤，影响板材的形状、尺寸以及板材上孔、槽等加工部位尺寸的稳定性，严重时会造成材料出现层状撕

裂，甚至是块状崩落，导致整块板材的报废。

传统的碳纤维生产过程主要包括纤维纺丝、热稳定化、碳化以及石墨化等环节，再加上高压下烘烤分离的树脂和碳纤维布，一共需要24个小时以上。而锻造碳纤维的生产耗时则明显缩短了许多，将切碎的碳纤维丝与树脂结合并夹在两个钢模之间，然后放在1200-1500psi的压力下加热3分钟就能制造完成。生产周期的大幅缩短意味着锻造碳纤维的生产成本将大幅降低。还有一个优势，短切碳纤维与树脂混合后，在高压的作用下， 它的流动性好，能够成型复杂结构的零部件。

碳纤维是一种新型的非金属材料，它是由与金刚石材料相同的碳材料制成，温度在1000℃以上。

碳纤维的处理加工

1、裁切

预浸料（Prepreg）从零下18度的冷库中取出，经过醒料，第一步在自动裁切机进行精细裁切。

2、铺贴

第二步在铺贴工装上进行预浸料铺贴，根据设计要求铺贴不同层数，所有过程都在激光定位下进行的。

3、成型

通过自动化搬运机器人，将预成型料送至模压机上进行模压成型（PCM），华特目前能做到5-10分钟成型，拥有800-1000吨压机，可成型各类大型工件。

4、切割

成型后工件送至切割机器人工作站，进行第四步切割及去毛刺，确保工件尺寸精度，该过程亦可在CNC上操作。

5、清洗

第五步在清洗工位进行干冰清洗，去除脱模剂，便于后道涂胶工艺。

6、涂胶

第六步在涂胶机器人工位打结构胶，涂胶位，打胶速度和出胶量都经过精细调试。部分与金属件连接件采用铆接方式，在铆接工位进行。

7、装配检测

涂胶后完成内外板装配，待胶固化后进行蓝光检测，确保关键孔位、点、线、面的尺寸精度。

当机械臂采用碳纤维复合材料制造时，需要根据机械臂的载荷和实际工况设计特殊的制造方案。福建新能源汽车行业用碳纤维种类不同工艺有何区别

碳纤维的制造过程

拉丝：把原材料经过加热，它是增强材料：缠绕成型用的增强材料，主要是各种纤维纱：如无碱玻璃纤维纱，中碱玻璃纤维纱，碳纤维纱，强度高的玻璃纤维纱，芳纶纤维纱及表面毡等。树脂基体，及各种填料。，挤压形成凝胶形状的丝条，塑料纤维是用数千条计的细丝组成。

稳定：经过400度加热氧化，使热塑性大分子转换成耐热性结构。使其在高温下不融不燃，保持纤维形状，热力处于稳定状态碳化：加温1千-2千度将非碳原子驱离，随着高温氧化变成黑色，再经过碳化炉碳原子结合在纤维上。

福建新能源汽车行业用碳纤维种类不同工艺有何区别

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