鑫台铭碳纤维无人机螺旋桨热压成型机解决方案:---鑫台铭提供。鑫台铭---新智造走向世界!致力于3C电子、『新能源』、新材料产品成型及生产工艺解决方案。
纤维是一种轻量化需求的新材料,具有硬度强、阻尼强、 耐腐蚀等特性的有机复合材料(包括碳纤维、玻璃纤维),深受汽车、轨道交通、航天航空、手机、3C电子等高端行业使用的喜爱,纤维热压成型机便是针对纤维材料研发的热压成型设备,匹配工艺需求高效率、高良率的生产纤维产品。
碳纤维螺旋桨是高端无人机的核心部件,其性能直接关系到无人机的载重、续航、噪音和飞行稳定性。热压成型是目前制造高质量、批量化碳纤维桨叶的主流工艺。以下解决方案将从核心设备、工艺流程、关键考量、辅助系统及供应商选择等多个维度进行阐述。
热压成型机是一种专门用于新材料碳纤、玻纤复合材料的热压成型设备。该机采用热压技术,通过高温、高压将碳纤维和树脂基体复合,使其具有优异的力学性能和轻量化特点。
热压成型机是一种专门用于新材料碳纤、玻纤、复合材料热压成型设备。整个成型过程需要严格控制温度、压力和成型时间等参数,以保证产品的质量和性能一致性。热压成型机采用伺服油路系统,低噪音,节能环保。独特的发热系统装置,可分段、分区控制温度和压力,整体温差可控制在±3度内,确保热压温度的稳定性,大大提高产品的良率。设备压力有100T-500T等不同规格。采用智能多段位分段加温加压系统,解决产品所有对于温控的精确要求。采用伺服液压系统,油温低,较传统液压设备节能50%-70%。
碳纤维无人机螺旋桨热压成型机解决方案
工作原理:碳纤维热压成型机主要由加热系统、压力控制系统、模具装置等组成。首先将碳纤维材料放入模具中,然后通过加热系统将模具加热至一定温度,最后通过压力控制系统将模具中的材料加压成型。整个加工过程需要严格控制温度、压力和成型时间等参数,以保证产品的质量和性能一致性。
一、 核心设备:热压成型机系统
热压成型机是解决方案的核心,它不仅仅是一台压力机,而是一个集成了加热、加压、冷却和精密控制的系统。
1. 主机结构 (Press Frame):
- 类型: 首选四柱式液压机,四柱式结构稳定,开档大,适合模具的安装和调整。
- 吨位 (Tonnage): 无人机螺旋桨尺寸较小(通常 < 30英寸),对吨位要求不高。一般 50吨 - 200吨 的压力机完全足够。具体吨位需根据模具投影面积和目标成型压力计算 (所需吨位 = 成型压力 (MPa) × 投影面积 (cm²) / 100)。
- 工作台尺寸: 需能容纳下您的模具,并留有足够空间安装加热板、隔热层等。
碳纤维无人机螺旋桨热压成型机解决方案
2. 加热系统 (Heating System):
- 方式: 电加热管/板是最常见、控制最精确的方式。热油加热适用于超大台面,但对于无人机桨叶而言电加热是最优选。
- 分区控制 (Multi-Zone Control): 至关重要!螺旋桨模具通常细长,必须采用多区独立温控(至少2-4区),以确保模具从头到尾温度均匀,避免因温差导致树脂固化度不一致和产品变形。
- 温度范围与精度: 工作温度至少需要 200°C以上,精度应能控制在 ±2°C~±3°C。
3. 液压系统 (Hydraulic System):
- 控制精度: 需要采用伺服电机驱动的精密液压系统,配合高精度压力传感器,实现压力的精确控制和平稳的加压、泄压。
- 压力控制: 必须能实现多段压力控制。例如:初始低压闭合→升温→分段加压→保压→冷却泄压。
碳纤维无人机螺旋桨热压成型机解决方案
4. 控制系统 (Control System):
- 核心: PLC + HMI (人机界面『触摸屏』)。
- 功能要求:
- 配方管理: 可存储上百组工艺配方(温度、压力、时间曲线),方便不同型号桨叶的一键调用。
- 曲线编程: 能够设置和显示温度-时间、压力-时间的实时曲线,并支持多段设置。
- 数据记录: 完整记录每一次压制的工艺参数,实现产品质量的全程可追溯。
- 闭环控制: 对温度和压力进行实时反馈和PID调节,确保过程稳定。
5. 冷却系统 (Cooling System):
- 方式: 内置冷却水道(在加热板内)或外接模温机。高效的冷却能大幅缩短成型周期,提高生产效率。
碳纤维无人机螺旋桨热压成型机解决方案
关键技术与考量因素
- 模具设计: 模具质量直接决定产品质量。通常采用金属模具(如45#钢、模具钢),型面精度要求极高,需配套加热/冷却管道。
- 工艺参数: 固化温度、压力、时间(取决于预浸料树脂体系,如环氧树脂通常120-180°C)需要通过大量实验来优化,以获得孔隙率最低、力学性能最佳的产品。
- 自动化与效率: 对于大规模生产,可考虑:
- 多层压机: 一个压机可同时压制多套模具,效率倍增。
- 机械臂: 用于自动取放模具和铺层,减少人工,保证一致性。
- 安全与环保:
- 设备需有安全光栅、急停按钮、防爆阀等安全装置。
- 固化过程可能产生少量VOC,建议配备通风或废气处理装置。
碳纤维无人机螺旋桨热压成型机解决方案
主机---200吨四柱式伺服液压机,刚性足,性价比高,满足大多数无人机桨叶生产。
工作台---1200mm x 1200mm 或定制能容纳目标模具,并留有余量。
加热系统---电加热,4区独立控温,最高250°C,精度±3°C。确保模具热场均匀,控温精准。
控制系统---工业PLC + 10英寸彩色HMI,支持配方、曲线、数据记录,实现工艺标准化和可追溯性。
液压系统---伺服液压系统,压力控制精确,保证压力平稳,重复精度高。
选配---冷水机/模温机,加速冷却,缩短周期。
选配---上下料机械臂,提升自动化水平,减少人工。
一套成功的碳纤维无人机螺旋桨热压成型解决方案,是高性能设备、精密模具、优化工艺和自动化辅助的有机结合。在投资前,强烈建议您:
- 明确自身产品的性能指标和产能需求。
- 与有经验的设备供应商和模具供应商进行深入的技术沟通。
- 必要时进行小批量工艺试验,以锁定最佳工艺参数。
碳纤维无人机螺旋桨热压成型机解决方案