CN106217894A - 一种大中型无人机机身及机身、机翼的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大中型无人机机身及其制造方法，大中型无人机机身包括有堆积技术一体成型的空心树脂框架、以及包覆收压于所述树脂框架外的碳纤维层；所述碳纤维层为预浸树脂的碳纤维布。本发明有效解决了无人机的造型困难，各机翼之间无法平衡，末端电机的仰角无法安装准确，精度无法保证等诸多技术问题，成功做到了准确，平衡，精确，稳定，可有效提升无人机动力百分之四十。其利用抽真空的方式，使碳纤维层压实于一体成型的框架表面，方法简便有效。本发明使无人机的制造成本降低百分之五十，工期缩短两倍以上。另外，本发明中的材料可回收利用，从而具有环保优势。

Description

一种大中型无人机机身及机身、机翼的制造方法
技术领域
本发明涉及大中型无人机领域，具体地说是一种机翼对角线在一米以上的大中型无人机机身及其制造方法。
背景技术
传统的无人机机身制造是先做模具或胎具，在模具或胎具上贴覆碳纤维并刷涂树脂液体，干了再刷一层，再贴一层碳纤维，最后将模具脱出，费时费工，精度差，还存在环境污染的问题，这种方法制造的无人机整机重量无法降低，人工成本高，场地成本大。
发明内容
本发明的目的就是提供一种大中型无人机及其制造方法，以解决现有技术中无人机制造流程复杂，工效低的技术问题。
本发明是这样实现的：
一种大中型无人机机身，包括有堆积技术一体成型的空心树脂框架、以及包覆收压于所述树脂薄壁框架外的碳纤维层；所述碳纤维层为预浸树脂的碳纤维布。
在上述技术方案下，本实用新型可以这样实现：
所述碳纤维层为预浸树脂的单层双向碳纤维布。
所述碳纤维层外面制有光面树脂装饰层。
大中型无人机机身的制造方法，包括以下步骤：
a. 利用堆积成型技术制备一体成型的空心树脂框架；
b.将经过树脂浸透的双向碳纤维布贴覆于空心树脂框架外表面，形成碳纤维层；
c.使所述碳纤维层压实于与其接触的树脂框架的实体表面得初制品；
所述的无人机机身的制造方法中，使所述碳纤维层压实于与其接触的树脂框架的实体表面得初制品，通过以下步骤实现：
a.在所述碳纤维层外罩套袋式膜状材料；
b．对所述套袋式膜状材料的袋口抽真空，使膜状材料以及碳纤维层依次收压于所述空心树脂框架层表面；
c.置入固化箱升温固化再去除套袋式膜状材料得初制品。
所述的无人机机身的制造方法中，使所述碳纤维层压实于与其接触的树脂框架的实体表面得初制品，也可以通过以下步骤实现：
a.在所述碳纤维层外缠裹热收缩材料；
b.将a步制品置于加热空间内加热，使所述热收缩材料收缩，将所述碳纤维层压实于所述空心树脂框架层表面；
c.去除热收缩材料即得初制品。
所述的无人机机身的制造方法中，将经过树脂浸透的双向碳纤维布贴覆于空心树脂框架外表面形成碳纤维层的步骤为：
所述碳纤维层由与所述空心树脂框架形状相对应的双向碳纤维布若干片材料组成，所述若干片材料边缘处搭接形成包覆碳纤维层；
或者是：将整块双向碳纤维对头形成包覆于所述空心树脂框架外，剪除多余材料，使各相邻的剪切边之间搭接形成包覆碳纤维层。
所述的无人机机身的制造方法中，对所述初制品表面进行表面装饰处理得无人机机身。
所述的无人机机身的制备方法中，经过树脂浸透的双向碳纤维布是指将双向碳纤维布在单组份环氧树脂中浸轧再通过双辊轧除多余树脂，轧余率25-35wt%，再双面封不粘膜打卷备用。
无人机机翼的制造方法，包括以下步骤：
a. 利用堆积成型技术制备一体成型的空心树脂机翼框架；
b.经过树脂浸透的双向碳纤维布贴覆于空心树脂机翼框架外表面，形成碳纤维层；
c.使所述碳纤维层压实贴覆于与其接触的树脂框架的实体表面得初制品；
d.对所述初制品进行表面装饰处理得无人机机翼。
本发明专利采用3D打印技术进行无人机框架一体成型，框架成型后通过人工将事先根据三维数据提供的图纸而裁剪的若干树脂预浸碳纤维布贴到框架外表面，通过膜状材料抽真空的形式或缠绕窄条线类热收缩材料的形式压紧碳纤维布进而使其与框架粘接紧密，再放入固化箱升温固化，即可制造出坚固精密的无人机半成品，再经过表面美观处理即得成品。
本发明的无人机机身的制造方法，有效解决了无人机的造型困难，各机翼之间无法平衡，末端电机的仰角无法安装准确，精度无法保证等诸多技术问题，成功做到了准确，平衡，精确，稳定，可有效提升无人机动力百分之四十。其利用抽真空的方式，使碳纤维层压实于一体成型的框架表面，方法简便有效。本发明使无人机的制造成本降低百分之五十，工期缩短两倍以上。另外，本发明中的材料可回收利用，从而具有环保优势。
附图说明
图1是本发明的无人机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行说明，但该说明不对本发明构成任何限制。
图1所示，大中型无人机包括机身1和机翼2。机身1和机翼2的壳体结构相同，均是由堆积技术一体成型的空心树脂薄壁框架以及包覆收压于所述树脂薄壁框架外的碳纤维层组成。碳纤维层为预浸树脂的单层双向碳纤维布。单层双向碳纤维布可以选用经纬碳纤维层外面制有光面树脂装饰层。参考图1，机翼的壳体结构由内向外为空心树脂薄壁框架21、碳纤维层22以及光面树脂装饰层23组成。
实施例1
将经纬密度相同的双向碳纤维布在单组份环氧树脂中浸轧再通过双辊轧除多余树脂，轧余率25wt%，再双面封不粘膜打卷备用。
大中型无人机机身、机翼及上盖、下盖的制造方法包括以下步骤：
a.利用堆积成型技术即3D打印技术制备一体成型的空心树脂薄壁框架；
b.根据计算机转化（自动运算）给出的图纸裁剪结果，将经过树脂浸透的双向碳纤维布裁剪成与所述空心树脂薄壁框架形状相对应的若干个裁片，去掉双面不粘膜后，贴覆于空心树脂薄壁框架外表面，各相邻材料边缘处搭接形成包覆于空心树脂薄壁框架外的碳纤维层。
c. 在所述碳纤维层外罩套袋式膜状材料；对所述套袋式膜状材料的袋口抽真空，使膜状材料以及碳纤维层依次收压于所述空心树脂薄壁框架层表面；置入固化箱升温固化，固化温度为100～120℃，固化时间为1 ～3小时。再去除套袋式膜状材料得初制品。对所得初制品表面进行表面装饰处理。
d. 表面装饰完成后将机身、机翼及螺旋桨组装起来，并在机壳内安装电路控制板、电池，在机壳外安装电机、螺旋桨，完成全部制造。
实施例2
将经纬密度相同的双向碳纤维布在单组份环氧树脂中浸轧再通过双辊轧除多余树脂，轧余率35wt%，再双面封不粘膜打卷备用。
大中型无人机机身的制造方法包括以下步骤：
a. 利用堆积成型技术即3D打印技术制备一体成型的空心树脂薄壁框架；
b. 将经过树脂浸透的整块双向碳纤维布去掉双面不粘膜后，对头形成包覆于所述空心树脂框架外，剪除多余材料，使各相邻的剪切边之间搭接形成包覆碳纤维层。
c.在所述碳纤维层外缠裹热收缩材料；置于加热空间内加热，加热温度为100～120℃，时间为1 ～3小时。使所述热收缩材料收缩以将所述碳纤维层压实于所述空心树脂薄壁框架层表面；去除热收缩材料即得初制品。对所得初制品表面进行表面装饰处理，完成机身的制造。

Claims (10)

1.一种大中型无人机机身，其特征在于，包括有堆积技术一体成型的空心树脂框架以及包覆收压于所述树脂框架外的碳纤维层；所述碳纤维层为预浸树脂的碳纤维布。
2.根据权利要求1所述的无人机机身，其特征在于，所述碳纤维层为预浸树脂的单层双向碳纤维布。
3.根据权利要求1所述的无人机机身，其特征在于，所述碳纤维层外面制有光面树脂装饰层。
4.一种大中型无人机机身的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 利用堆积成型技术制备一体成型的空心树脂框架；
b.将经过树脂浸透的双向碳纤维布贴覆于空心树脂框架外表面，形成碳纤维层；
c.使所述碳纤维层压实贴覆于与其接触的树脂框架的实体表面得初制品。
5.根据权利要求4所述的无人机机身的制造方法，其特征在于，所述c步通过以下步骤实现：
a.在所述碳纤维层外罩套袋式膜状材料；
b．对所述套袋式膜状材料的袋口抽真空，使膜状材料以及碳纤维层依次收压于所述空心树脂框架层表面；
c.置入固化箱升温固化再去除套袋式膜状材料得初制品。
6.根据权利要求4所述的无人机机身的制造方法，其特征在于，所述c步通过以下步骤实现：
a.在所述碳纤维层外缠裹热收缩材料；
b.将a步制品置于加热空间内加热，使所述热收缩材料收缩，将所述碳纤维层压实于所述空心树脂框架层表面；
c.去除热收缩材料即得初制品。
7.根据权利要求4所述的无人机机身的制造方法，其特征在于，b步中，所述碳纤维层由与所述空心树脂框架形状相对应的双向碳纤维布若干片材料组成，所述若干片材料边缘处搭接形成包覆碳纤维层；或者是：将整块双向碳纤维对头形成包覆于所述空心树脂框架外，剪除多余材料，使各相邻的剪切边之间搭接形成包覆碳纤维层。
8.根据权利要求4所述的无人机机身的制造方法，其特征在于，对所述初制品表面进行表面装饰处理得无人机机身。
9.根据权利要求4所述的无人机机身的制造方法，其特征在于，b步的经过树脂浸透的双向碳纤维布是指将双向碳纤维布在单组份环氧树脂中浸轧再通过双辊轧除多余树脂，轧余率25-35wt%，再双面封不粘膜打卷备用。
10.一种无人机机翼的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 利用堆积成型技术制备一体成型的空心树脂机翼框架；
b.过树脂浸透的双向碳纤维布贴覆于空心树脂机翼框架外表面，形成碳纤维层；
c.使所述碳纤维层压实贴覆于与其接触的树脂框架的实体表面得初制品；
d.对所述初制品进行表面装饰处理得无人机机翼。
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