無人飛行器機(jī)身的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無人飛行器機(jī)身的制作方法，屬于無人飛行器制作【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括以下步驟：1)模具制作，包括模型及模具的制作；2)鋪層，在陰模表層鋪設(shè)碳纖布、機(jī)身加強(qiáng)材料、隔離微孔透氣膜、吸膠膜、微孔透氣膜、微孔透氣陽模；3)合模，微孔透氣陽模、陰模合模，并將合模后的模具整體放入真空袋中進(jìn)行抽真空處理；4)固化成型，放入烘烤箱，烘烤至所述碳纖布成型后對模具進(jìn)行泠卻；5)起模，待模具泠卻后取出成型碳纖布，并對成型碳纖布進(jìn)行休整。本發(fā)明在碳纖布層夾設(shè)蜂窩紙芯，有效提升了機(jī)身的強(qiáng)度和韌性及抗變形能力，在機(jī)身碰到障礙物時，能夠吸收大部分沖擊起到很好的緩沖作用，且質(zhì)量輕，不會增加無人飛行器額外的負(fù)重。
【專利說明】 無人飛行器機(jī)身的制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無人飛行器制作【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種無人飛行器機(jī)身的制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]四、六旋翼無人飛行器的機(jī)身是一種具有四個螺旋槳的飛行器并且四個螺旋槳呈十字形交叉結(jié)構(gòu)，通過平衡四個旋翼產(chǎn)生的力來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定盤旋和精確飛行，其具有欠驅(qū)動、多變量、強(qiáng)耦合、非線性等復(fù)雜特性。四、六旋翼無人飛行器研究內(nèi)容涵蓋了制造技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料工程、空氣動力學(xué)、自主飛行控制與導(dǎo)航、圖像處理和先進(jìn)通信技術(shù)、高效能源、微機(jī)電技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種高、精、尖技術(shù)，因此對四、六旋翼無人飛行器的研究無論是從國防戰(zhàn)略角度，還是從民用角度來看，都有著十分深遠(yuǎn)的意義。
[0003]四、六旋翼無人飛行器擁有諸多優(yōu)點(diǎn)和廣闊的應(yīng)用前景。在軍事和民用上同樣有著廣泛的應(yīng)用前景，例如可用于監(jiān)視、偵察、搭建臨時通信通道、搜尋遇險人員、巡邏、對多種線路進(jìn)行安全測量、航拍等方面。
[0004]目前的無人飛行器生產(chǎn)模具透氣功能不強(qiáng)，導(dǎo)致無人飛行器成型后制品表面易起泡和內(nèi)部鼓起，導(dǎo)致出現(xiàn)較多的廢品，提高了生產(chǎn)成本，不利于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，而且，現(xiàn)有的無人飛行器機(jī)身外殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不高，在碰到到障礙物或降落不平穩(wěn)而著地時，機(jī)身易損壞甚至解體，因此，有必要設(shè)計一種透氣量較大的模具來生產(chǎn)機(jī)身強(qiáng)度較高的無人飛行器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無人飛行器機(jī)身的制作方法，其可提升無人飛行器產(chǎn)品的良品率和機(jī)身的強(qiáng)度。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種無人飛行器機(jī)身的制作方法，包括以下步驟:
[0008]I)模具制作:完成無人飛行器機(jī)身模型的設(shè)計及相應(yīng)模具的制作，所述模具包括陰模和微孔透氣陽模；
[0009]2)鋪層:鋪層:將碳纖布放置膠水內(nèi)浸泡，浸泡完成后的碳纖布鋪疊在所述陰模表層，后在所述碳纖布層上放置機(jī)身加強(qiáng)材料，在機(jī)身加強(qiáng)材料上鋪設(shè)第二層所述碳纖布，在第二層所述碳纖布上依次鋪設(shè)隔離微孔透氣膜、吸膠膜、微孔透氣膜、微孔透氣陽模；
[0010]3)合模:微孔透氣陽模、陰模合模，并將合模后的模具整體放入真空袋中進(jìn)行抽真空處理；
[0011]4)固化成型:將步驟3中的真空袋及模具放入烘烤箱，烘烤至所述第一碳纖布層和第二碳纖布層成型后對模具進(jìn)行冷卻；
[0012]5)起模:待模具冷卻后取出成型的碳纖布。
[0013]進(jìn)一步的，所述步驟I中的所述微孔透氣陽模由微孔透氣材料制作，所述陰模為鋁制并由CNC數(shù)控車床制作，制作完成后對所述陰模進(jìn)行多次拋光處理直至光潔度滿足生產(chǎn)要求。
[0014]進(jìn)一步的，所述步驟2進(jìn)行之前，還要對模具表層先后進(jìn)行打蠟和噴膠衣處理。
[0015]進(jìn)一步的，所述步驟2中的第一層碳纖布和第二層碳纖布均至少包括一層所述碳纖布。
[0016]進(jìn)一步的,所述步驟3中真空袋由密封膠帶和真空袋膜制成。
[0017]進(jìn)一步的，所述機(jī)身加強(qiáng)材料為蜂窩紙芯。
[0018]進(jìn)一步的，所述步驟3中的抽真空氣壓為4_6kg，抽至真空袋內(nèi)無多余空氣。
[0019]進(jìn)一步的，所述步驟4里烘烤箱的烘烤溫度為150°C ±5°C，烘烤時間為3H。
[0020]更進(jìn)一步的，所述步驟5中模具開模取出成型碳纖布后，需要先去掉成型碳纖布上的微孔透氣膜、吸膠膜，后去除成型碳纖布上的毛邊、毛刺；所述成型碳纖布包括第一碳纖布層、蜂窩紙和第二碳纖布層。
[0021]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無人飛行器機(jī)身的制作方法的有益效果為:
[0022]本發(fā)明采用微孔透氣陽模，微孔透氣陽模具有很小的氣孔，可以將陰模表層的碳纖維每個部位擠壓到位，每個部位的多余的空氣和多余的膠都可以均勻的抽出，從而減輕了飛行器的重量，將制作中未能準(zhǔn)確貼合模具表面的碳纖布壓制到位，并在烘烤時不受溫度的影響而變形，顯著提高了良品率；在碳纖布層夾設(shè)蜂窩紙芯，有效提升了機(jī)身的強(qiáng)度和韌性及抗變形能力，在機(jī)身碰到障礙物時，能夠吸收大部分沖擊起到很好的緩沖作用，且質(zhì)量輕不會增加無人飛行器額外的負(fù)重。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明無人飛行器機(jī)身的制作方法的模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明無人飛行器機(jī)身的制作方法的蜂窩紙芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0026]本發(fā)明一種無人飛行器機(jī)身的制作方法，包括以下步驟:
[0027]I)模具制作:由設(shè)計人員通過設(shè)計出合適尺寸的飛行器模型及模具，模具包括微孔透氣陽模6a和鋁制的陰模5a，所述模型包括上模型和下模型，經(jīng)過上百次的測試實(shí)驗取出合適尺寸，再由CNC數(shù)控車床制作出相應(yīng)的陰模5a并對陰模5a進(jìn)行多次拋光處理，直至陰模5a表面光潔度符合膠衣噴涂的作業(yè)要求；其中，微孔透氣陽模6a采用的是微孔透氣材料制作，制作5μπι孔徑的中空微孔透氣陽模6a的工藝步驟如下:1、按重量比為1: 100的比例將硫酸鎂溶解在水中；2、將上述得到的硫酸鎂溶液與石膏按重量比為1: 25的比例進(jìn)行均勻混合制成糊狀；3、室溫下將步驟2制得的糊狀混合物放入微孔透氣陽模6a的成型模具中，在120°C的溫度下，靜置0.1小時，固化成型，形成符合要求形狀的溶模芯；4、將60-150目的分子量是35Χ1(Γ4-800Χ1(Γ4的超高分子量聚乙烯與硬脂酸鈣按1: 0.1的比例進(jìn)行混合；5、取步驟4制得的重量為45%的混合物原料放入微孔透氣陽模6a模具中，鋪平后再放入步驟3成形的的溶模芯，根據(jù)溶模芯的大小將微孔透氣陽模6a模具的腔體分成四份，再將剩余的55%的步驟4制得的上述混合物料原料放入微孔透氣陽模6a模具中鋪平，加壓封蓋固定，放入烘箱中加熱至200°C，加溫控制時間3小時，取出模具，進(jìn)行降溫冷卻6小時，從模具中取出制作好的微孔透氣陽模6a ;6、將步驟5制得的微孔透氣陽模6a放入清水中進(jìn)行浸泡3小時，內(nèi)腔體溶模芯溶化；7、用清水清洗毛坯內(nèi)腔溶模芯殘渣，清洗干凈后進(jìn)行修整、烘干即得成型微孔透氣陽模6a，微孔透氣陽模6a的重量控制在50kg±5kg。
[0028]2)打蠟:在陰模5a的表層打蠟，將蠟均勻地涂抹在陰模5a表層，自然涼干15_25分鐘后，用棉紗布擦拭干凈，再將蠟均勻地涂抹在陰模5a表層，自然涼干15-25分鐘后，用棉紗布擦拭干凈，重復(fù)上述步驟5-9次，最后兩次可以采用拋光輪拋光，后噴涂膠衣。
[0029]3)噴涂膠衣:模具膠衣作為模具的表層，要求固化后的表面致密，具有一定的強(qiáng)度和硬度，優(yōu)質(zhì)的模具膠衣應(yīng)該是噴涂型膠衣，具有低粘度、高觸變性、良好的消泡性和流平性，固化特性穩(wěn)定；在陰模5a打蠟后隨即進(jìn)行噴涂膠衣處理，使用前充分?jǐn)嚢杳客澳z衣，但速度要慢以免混入氣泡，開始作業(yè)前，膠衣和模具的溫度保持在15°C _30°C，理想的模具溫度應(yīng)該比膠衣溫度高2°C _3°C，車間內(nèi)相對濕度要低于80%，采用空壓機(jī)在制好的陰模5a表層噴涂膠衣，噴涂時，噴嘴要垂直于模具表面且離開模具約300-500mm，噴涂要均勻，厚度要求在40-60g/cm2，首次的噴涂為厚度為0.4-0.6mm的連續(xù)薄膜，待第一次固化后(微粘手)，再噴第二層、第三層。
[0030]4)鋪層:膠衣噴完后I小時?3小時，等膠衣固化后，表面不粘手的情況下，進(jìn)行陰模5a鋪層，將碳纖布放置膠水內(nèi)浸泡，浸泡完成后，將碳纖布裁切成所需形狀和大小，分成第一碳纖布層7a和第二碳纖布層4a,第一碳纖布層7a和第二碳纖布層4a均為單層的碳纖布，后根據(jù)厚度要求將第一碳纖布層7a鋪疊在步驟3中的陰模5a表層，用滾筒將第一碳纖布層7a壓實(shí)壓平或用手工將碳纖布捋平，不能殘留氣泡，后在第一碳纖布層7a上放置蜂窩紙芯8a，后將第二碳纖布層4a鋪設(shè)于蜂窩紙芯8a上，最后在第二碳纖布層4a上依次鋪設(shè)隔離微孔透氣膜2a、吸膠膜3a、微孔透氣膜la、微孔透氣陽模6a，如圖1、圖2所示，吸膠膜3a較厚，用于將碳纖布外溢多余的膠水吸附過來，使得碳纖布內(nèi)的膠水不會污染到微孔透氣陽模，能夠方便微孔透氣陽模6a的脫離；隔離微孔透氣膜2a用于將吸膠膜3a與碳纖布隔離開，由于隔離微孔透氣膜2a具有可容膠水滲透過的微孔，吸膠膜3a吸附完膠水后，隔離微孔透氣膜2a與碳纖布之間不具有黏性，因而開模時，微孔透氣陽模6a不會與碳纖布黏結(jié)；微孔透氣膜Ia用于隔離微孔透氣陽模6a和吸膠膜3a，使得開模后吸膠膜3a不與微孔透氣陽模6a粘為一體。蜂窩紙芯8a是根據(jù)自然界蜂巢結(jié)構(gòu)原理制作的，它是把瓦楞原紙用膠粘結(jié)方法連接成無數(shù)個空心立體正六邊形，形成一個整體的受力件。蜂窩紙芯具有較好的韌性和回彈性，獨(dú)特的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)提供了優(yōu)異的緩沖性能，在所有的緩沖材料中具有更高的單位體積能量吸收值，高厚度的蜂窩紙芯可替代現(xiàn)己大量使用的EPS塑料泡沫緩沖墊。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)近似各向同性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，不易變形，其突出的抗壓能力、抗彎能力且質(zhì)量輕是航空器材需要的最重要的特性。
[0031]5)合模:由壓力機(jī)將微孔透氣陽模6a、陰模5a合模,在合模后的模具整體表面鋪設(shè)真空袋膜，并用密封膠帶將邊角及真空袋膜的折疊處進(jìn)行密封，后進(jìn)行抽真空處理，抽真空氣壓4-6kg,抽至真空袋內(nèi)無多余空氣。
[0032]6)固化成型:將步驟3中的真空袋放入烘烤箱，烤箱溫度設(shè)置為150°C ±5°C，烤箱升溫速率宜為40°C /h-60°C /h,烘烤時間設(shè)置為3H,待第一碳纖布層7a和第二碳纖布層4a成型后對模具進(jìn)行冷卻。
[0033]7)起模:待模具冷卻至60°C以下時取出成型碳纖布,成型碳纖布包括第一碳纖布層7a和第二碳纖布層4a及固定于第一碳纖布層7a、第二碳纖布層4a之間的蜂窩紙芯8a,并對成型碳纖布進(jìn)行休整，將碳纖布上的隔離微孔透氣膜2a、吸膠膜3a、微孔透氣膜Ia去除，后去除碳纖布上的毛邊、毛刺，然后再將機(jī)架周邊的毛邊鏟除；所得到的成型碳纖布即為飛行器的一半機(jī)身的外殼，生產(chǎn)時，只需將兩件成型外殼進(jìn)行對接并固定即形成一個整體的飛行器。
[0034]本制作方法使用微孔透氣陽模6a，微孔透氣陽模6a具有很小的氣孔，可以將陰模5a表層的碳纖維每個部位擠壓到位，每個部位的多余的空氣和多余的膠都可以均勻的抽出，從而減輕了飛行器的重量，將制作中未能準(zhǔn)確貼合模具表面的碳纖布壓制到位，并在烘烤時不受溫度的影響而變形，顯著提高了良品率。
[0035]以上示意性的對本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)模具制作:完成無人飛行器機(jī)身模型的設(shè)計及相應(yīng)模具的制作，所述模具包括陰模和微孔透氣陽模； 2)鋪層:將碳纖布放置膠水內(nèi)浸泡，浸泡完成后的碳纖布鋪疊在所述陰模表層，后在所述碳纖布層上放置機(jī)身加強(qiáng)材料，在機(jī)身加強(qiáng)材料上鋪設(shè)第二層所述碳纖布，在第二層所述碳纖布上依次鋪設(shè)隔離微孔透氣膜、吸膠膜、微孔透氣膜、微孔透氣陽模； 3)合模:微孔透氣陽模、陰模合模，并將合模后的模具整體放入真空袋中進(jìn)行抽真空處理； 4)固化成型:將步驟3中的真空袋及模具放入烘烤箱，烘烤至第一層所述碳纖布層和第二層所述碳纖布成型后對模具進(jìn)行冷卻； 5)起模:待模具冷卻后取出成型的碳纖布。
2.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述步驟1中的微孔透氣陽模由微孔透氣材料制作，所述陰模為鋁制并由CNC數(shù)控車床制作，制作完成后對所述陰模進(jìn)行多次拋光處理直至光潔度滿足生產(chǎn)要求。
3.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述步驟2進(jìn)行之前，還要對陰模表層先后進(jìn)行打蠟和噴膠衣處理。
4.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述步驟2中的第一層碳纖布和第二層碳纖布均至少包括一層所述碳纖布。
5.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述步驟3中真空袋由密封膠帶和真空袋膜制成。
6.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述步驟3中的抽真空氣壓為4-6kg,抽至真空袋內(nèi)無多余空氣。
7.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述步驟4里烘烤箱的烘烤溫度為150°C ±5°C，烘烤時間為3H。
8.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述機(jī)身加強(qiáng)材料為蜂窩紙芯。
9.如權(quán)利要求1所述的無人飛行器機(jī)身的制作方法，其特征在于:所述步驟5中模具開模取出成型碳纖布后，需要先去掉成型碳纖布上的微孔透氣膜、吸膠膜，后去除成型碳纖布上的毛邊、毛刺；所述成型碳纖布包括所述第一層碳纖布、所述蜂窩紙芯和所述第二層碳纖布。
【文檔編號】B29C70/44GK104260369SQ201410377817
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】常明, 劉蘇斌 申請人:昆山翔鴻無人飛行器有限公司