碳纖維復(fù)合材料作為高端領(lǐng)域的寵兒，在新型材料的世界里已經(jīng)探索開發(fā)了數(shù)十年。目前市場(chǎng)上流行的碳纖維復(fù)合材料，基本還停留在熱固性階段，熱塑性碳纖維還在不斷的嘗試和研發(fā)。
 
碳纖維機(jī)械臂
 
將碳纖維復(fù)合材料引入到工業(yè)生產(chǎn)，是一個(gè)非常明智又充滿挑戰(zhàn)的決定。在全球工業(yè)制造走向智能化的今天，機(jī)械臂的出現(xiàn)，讓工業(yè)生產(chǎn)變得輕松，擺脫了重復(fù)勞動(dòng)的技術(shù)人員有了更多的精力去調(diào)試、去設(shè)計(jì)、去研究。而碳纖維機(jī)械臂的出現(xiàn)，讓工業(yè)生產(chǎn)的效率得到了進(jìn)步的提高。
 
碳纖維機(jī)械臂的性能較金屬材質(zhì)更好，但是具體好在哪里，是否真的適合工業(yè)生產(chǎn)的智能化發(fā)展？這個(gè)問題我們就要好好說道說道了。
 
首先說說傳統(tǒng)機(jī)械臂，多由鋁、鋼等金屬材質(zhì)制成，金屬機(jī)械臂質(zhì)量大，慣性也大，在操作過程中如果發(fā)生移動(dòng)，沖擊力也比較大，那對(duì)應(yīng)的位置精度就會(huì)下降。機(jī)械臂的定位校準(zhǔn)是工程師不斷調(diào)試的，否則長(zhǎng)時(shí)間工作之后，位置偏移較大，容易造成產(chǎn)品線品控較差的問題。
 
解決這個(gè)問題除了從經(jīng)常保養(yǎng)維護(hù)這個(gè)方向下手，還可以從機(jī)械臂質(zhì)地上考慮。碳纖維機(jī)械臂，就是出于這個(gè)考慮。碳纖維復(fù)合材料的密度在1.6g/cm3左右，比鋁和鋼要輕上許多。試想一下，機(jī)械臂質(zhì)量下降30%，那對(duì)應(yīng)的慣性下降，位置精度也會(huì)有所提升，同時(shí)還能降低定位校準(zhǔn)的難度，一箭三雕。
 
 
另外機(jī)械臂分為多種用途，有汽車工廠安裝汽車零部件的大家伙，也有手機(jī)電腦芯片焊接的小玩意，另外排爆機(jī)械人、蔬果采摘機(jī)器人上的機(jī)械臂不大也不小。為了實(shí)現(xiàn)大承重情況下的物品位移，需要機(jī)械臂具備超高的強(qiáng)度和抓取力。碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到3500MPa，是非常不錯(cuò)的選擇。
 
從事工業(yè)制造的人都知道，生產(chǎn)環(huán)境對(duì)于工業(yè)設(shè)備的使用壽命是有著較大的影響的，比如高溫環(huán)境、氧化環(huán)境、酸堿環(huán)境等等，需要在挑選設(shè)備時(shí)，看清設(shè)備材質(zhì)具備的耐化學(xué)性能情況。機(jī)械臂工作的環(huán)境相對(duì)較好，但還是會(huì)面臨高溫、氧化、疲勞、蠕變等情況，金屬材質(zhì)的機(jī)械臂在這些環(huán)境中的表現(xiàn)就不如碳纖維復(fù)合材料了。
 
碳纖維機(jī)械臂的熱膨脹系數(shù)小，穩(wěn)定性好，可以在零下幾十度和200℃以下的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作而不發(fā)生蠕變。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，某款碳纖維機(jī)械臂，將相同尺寸的碳纖維機(jī)械臂和鋁合金機(jī)械臂，在室溫12℃中放置相同時(shí)間，鋁合金機(jī)械臂零件變化0.13mm，而碳纖維則無變化，可見碳纖維機(jī)械臂的穩(wěn)定性更勝一籌。
 
碳纖維機(jī)械臂作為碳纖維工業(yè)應(yīng)用的一個(gè)嘗試，已經(jīng)得到了很多廠商和企業(yè)的正向反饋，說明碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域是具備較好的使用前景的。隨著碳纖維技術(shù)研發(fā)的深入，相信未來的工業(yè)制造業(yè)，碳纖維將會(huì)發(fā)揮出更大的價(jià)值。