在碳纖維復(fù)合材料無人機(jī)的設(shè)計(jì)制造中，常常會通過鋪設(shè)角度和材料層數(shù)的調(diào)整實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)彈性和剛度分布要求。碳纖維復(fù)合材料是目前無人機(jī)使用較多的增強(qiáng)材料之一，采用碳纖維復(fù)合材料制作無人機(jī)一般會涉及以下三種成型工藝：

熱壓罐成型工藝

      熱壓罐成型是復(fù)合材料高性能成型工藝之一，對于速度要求較高的無人機(jī)，其復(fù)合材料構(gòu)件和主要承重構(gòu)件多采用這種工藝進(jìn)行制造。熱壓罐成型的碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)部質(zhì)量較好且樹脂的含量較為均勻，力學(xué)性能也更加出色。但是熱壓罐成型技術(shù)也存在一定的不足之處，該工藝對于設(shè)備的要求較高，前期投入和加工成本都比較高，經(jīng)濟(jì)性相對較差。從成本角度考慮，預(yù)算有限的情況下往往會選擇低溫低壓成型技術(shù)來代替。除此之外，碳纖維復(fù)合材料在熱壓罐成型過程中，其樹脂的流動、熱傳遞、化學(xué)交聯(lián)和空隙形成等會發(fā)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(xiàn)貧膠、高孔隙率等加工缺陷。為了保證碳纖維復(fù)合材料無人機(jī)構(gòu)件的質(zhì)量，我們無錫智上新材料科技有限公司通過模擬熱壓罐成型過程中動力學(xué)變化、樹脂流動以及熱傳遞等現(xiàn)象，依據(jù)模型數(shù)據(jù)就可以對熱壓罐工藝的壓力、溫度曲線進(jìn)行良好的控制。

真空袋成型工藝

      與熱壓罐工藝相比，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，只適用于對于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求不高的復(fù)合材料構(gòu)件，多用于制造不超過 1.5mm的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)和層壓板結(jié)構(gòu)。因?yàn)槌杀緝?yōu)勢明顯，這種工藝方法在低速無人機(jī)制造中應(yīng)用較多，因?yàn)樵谛⌒偷退贌o人機(jī)的制造中，真空袋成型技術(shù)可以滿足大部分零件的生產(chǎn)要求。

      在實(shí)際操作上，因?yàn)檎婵沾尚托璨捎妙A(yù)浸料鋪貼、濕法鋪貼等工序，而濕法操作受到人為因素的影響，容易導(dǎo)致膠液涂刷的不均勻，這種情況在夾層結(jié)構(gòu)成型中尤為明顯。此外涂刷方向的不合理還容易導(dǎo)致纖維方向的彎曲、改變，威脅碳纖維復(fù)合材料制造件的穩(wěn)定性。我們無錫智上新材料科技有限公司采用的都是預(yù)浸料鋪貼，能有效避免上述問題，提高制件的穩(wěn)定性。

模壓成型工藝

       模壓成型工藝比較適用于泡沫夾芯復(fù)合材料構(gòu)件的制造，它綜合了熱壓罐成型技術(shù)和真空袋成型工藝的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)效率高且成型壓力大，設(shè)備投入和成本適中，經(jīng)濟(jì)性較好。無人機(jī)舵面等采用泡沫夾層結(jié)構(gòu)的部位大多采用該種成型工藝，在碳纖維無人機(jī)翼板的制造中，采用模壓成型的工藝還可以確保無人機(jī)機(jī)翼的外觀質(zhì)量和翼形精度，提高無人機(jī)的整體制造質(zhì)量。不過加壓控制是該工藝最為關(guān)鍵的工序，我們無錫智上新材料科技有限公司通過對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析以及長期的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，能夠更準(zhǔn)確地確定壓力控制參數(shù)，保障結(jié)構(gòu)件的性能水平。

       碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用是無人機(jī)制造發(fā)展的重要趨勢，也是滿足無人機(jī)航程、航行時(shí)間、航行高度、制造成本和隱蔽性等要求的有效途徑。碳纖維復(fù)合材料無人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝優(yōu)化是目前碳纖維無人機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵，前者需要無人機(jī)設(shè)計(jì)者的努力，后者需要在碳纖維復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用中不斷嘗試和創(chuàng)新。碳纖維在無人機(jī)中應(yīng)用比例的不斷提高，將有效提升我國無人機(jī)的制造水準(zhǔn)。

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