CN114889153A - 碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法，其特征在于，包括以下步骤：无人机螺旋桨叶片中间用于与转轴连接的部分采用碳板填实；碳板两侧的外侧边缘与夹芯层胶接，形成最内层；以碳板与夹芯层胶合而成的整体做为内模，在其上进行铺层，形成中间层，并固化成型；以上述固化成型后的复合材料作为芯模，在其上进行编织，在最外层形成整体编织的碳纤维预成型体织物；将上述预成型体固化成型，形成最终的碳纤复材无人机螺旋桨叶片。本发明具有如下有点：综合力学性能好、不易分层；可以显著降低重量，节约材料成本；编织为仿形自动化成型工艺，所以效率高、成型后机加工工作量小，尺寸精度一致性好，动平衡效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法。
背景技术
螺旋桨作为螺旋桨无人机的重要动力部件之一，对无人机的性能有着至关重要的影响。对于多旋翼无人机来说，螺旋桨作为唯一的升力部件，其性能参数决定着无人机的性能好坏，而碳纤维复合材料制作的螺旋桨叶片具有轻质高强的特点，能够有效地降低螺旋桨叶片的自身重量，提高无人机续航和载重能力，已大范围应用到无人机螺旋桨叶片的制备中。
但现有的碳纤维复合材料螺旋桨叶片制作时候，通常采用铺层工艺，即通过在模具上用预浸料-中间芯材-预浸料，三层结构叠加后再成型。这种成型的碳纤维复合材料螺旋桨叶片由于在叶片边缘处上下只是叠加在一起，受力后容易分层开裂。还有一种改进的铺层工艺，即在上述工艺的基础上，上下层预浸料在铺层的时候相互交叠，多铺出一部分，这样可以使得叶片边缘处能够承受一定的力，但缺点也很明显，交叠处叶片厚度大大增加，也会大大增加叶片的重量，降低叶片和无人机的整体性能。且由于人工交叠效率低、产品尺寸精度低、无法保证产品的形位误差等一系列问题，后期机加工和打磨工作量增加，导致该种工艺制备的碳纤维复合材料螺旋桨叶片成本高、效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种综合性能好且重量较轻的无人机螺旋桨的制作方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、无人机螺旋桨叶片中间用于与转轴连接的部分采用碳板填实；
步骤2、碳板两侧的外侧边缘与夹芯层胶接，形成最内层；
步骤3、以碳板与夹芯层胶合而成的整体做为内模，在其上进行铺层，形成中间层，并固化成型；
步骤4、以上述固化成型后的复合材料作为芯模，在其上进行编织，在最外层形成整体编织的碳纤维预成型体织物；
步骤5、将上述预成型体固化成型，形成最终的碳纤复材无人机螺旋桨叶片。
优选的，步骤2中，所述夹芯层材料使用泡沫材料。
优选的，步骤2中，所述泡沫材料为PET或PMI。
优选的，步骤3中，用预浸料或干布在内模上进行铺层。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)由于最外层为一体编织成型工艺，所以综合力学性能好、不易分层；
(2)相较于过去通过相互交叠铺层的工艺，可以显著降低重量，节约材料成本；
(3)编织为仿形自动化成型工艺，所以效率高、成型后机加工工作量小，尺寸精度一致性好，动平衡效果好。
附图说明
图1为本发明成型螺旋桨叶片的总体结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为图2中B部分的局部示意图；
图4为图2中C部分的局部示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明提供了一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法，包括以下步骤：
步骤1、无人机螺旋桨叶片中间为转轴，通过螺钉安装固定在电机输出轴末端，为了保证连接强度，无人机螺旋桨叶片中间采用碳板1填实；
步骤2、碳板1两侧的外侧边缘与夹芯层2胶接；夹芯层2材料可使用PET或PMI等泡沫材料，以减轻叶片重量，形成最内层；
步骤3、以碳板1与夹芯层2胶合而成的整体做为内模，在其上用预浸料或干布进行铺层，形成中间层3，并固化成型；
步骤4、以上述固化成型后的复合材料作为芯模，在其上进行编织，在最外层形成整体编织的碳纤维预成型体织物4；
步骤5、将上述预成型体固化成型，形成最终的碳纤复材无人机螺旋桨叶片。
Claims (4)
1.一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、无人机螺旋桨叶片中间用于与转轴连接的部分采用碳板填实；
步骤2、碳板两侧的外侧边缘与夹芯层胶接，形成最内层；
步骤3、以碳板与夹芯层胶合而成的整体做为内模，在其上进行铺层，形成中间层，并固化成型；
步骤4、以上述固化成型后的复合材料作为芯模，在其上进行编织，在最外层形成整体编织的碳纤维预成型体织物；
步骤5、将上述预成型体固化成型，形成最终的碳纤复材无人机螺旋桨叶片。
2.如权利要求1所述的一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法，其特征在于，步骤2中，所述夹芯层材料使用泡沫材料。
3.如权利要求2所述的一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法，其特征在于，步骤2中，所述泡沫材料为PET或PMI。
4.如权利要求2所述的一种碳纤复材无人机螺旋桨预成型体编织成型方法，其特征在于，步骤3中，用预浸料或干布在内模上进行铺层。
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