我国机器人产业的起步远远落后于美日等发达国家，但是国内对其应用需求却非常大，近六年来中国都连续居于世界机器人应用市场榜首，随着工业技术水平的不断提升，工业机器人在未来十年内，将成为制造业新的增长点。

从Exechon公司推出的XMini智能五轴加工机床开始，碳纤维复合材料在工业机器人、服务类机器人领域的应用日趋增多。碳纤维复合材料之所以被誉为机械手臂的理想原料，用于取代钢材、铝合金等传统金属材料，是因为其对工业生产自动化和高效率、低能耗都有着积极作用。

据碳纤维机械手臂专业生产商无锡智上新材介绍，碳纤维机械手臂的制作流程比较复杂，涉及原材料选择、设计、裁布、铺层、成型、精加工、涂装、包装等一系列流程，几乎每一个环节都会对机械手臂的性能表现产生影响。

下文就以其中两三个环节为例进行简要说明。

碳纤维预浸料的选择：

碳纤维预浸料的优劣直接影响到碳纤维机械手臂成品的综合性能，由多方面的因素决定了碳纤维预浸料的质量。除了使用的碳纤维原丝存在性能差异外，树脂基体与碳纤维之间的浸润性及固化后两者之间的黏合强度都将影响到碳纤维机械臂的层间剪切强度等性能表现。因此，在制作碳纤维机械臂时除了考虑碳纤维原丝的型号外，还必须选用碳纤维浸润性好、树脂基体与碳纤维界面黏结强度高的预浸料品种。

碳纤维复合材料铺层设计：

要使碳纤维机械手臂具有较高的力学性能和稳定性，就要使碳纤维预浸料在铺层时尽量构成特定的结构分布。计算机优化设计、合理剪裁都有利于在轻量化前提下，保证机械手臂的力学性能和稳定性。也就是说，充分利用碳纤维复合材料的结构可设计性，根据使用需求及受力分析，可通过预浸料每一层铺放的优化实现特定造型的碳纤维机械手臂结构件。

碳纤维机械手臂的成型方式：

因造型和用途的不同，碳纤维复合材料零部件有不同的成型方式可供选择。在碳纤维机械手臂的制作中，无锡智上新材根据经验建议尽量使用模压一体成型的方式，采用这种工艺制作出来的碳纤维机械手臂结构更加密实，手臂的安全性和稳定性更好。与此同时，无锡智上新材也强调，要注意不同部位采用不同的制作方案。因为不同部位的受力情况不同，结构造型的复杂程度不同，制作方案尽量要兼顾控制制作成本和满足应用需求。

当然，除了以上这三方面以外，其它环节也会对机械手臂的性能产生一定的影响。尽管截至目前，碳纤维复合材料在机械手臂中的整体使用率并不高，还未能大幅度地取代不锈钢、铝合金以及其它金属材料，但是其热膨胀系数小，重量极轻、耐腐蚀、使用寿命长等优势已引起业界的广泛关注，随着市场需求的扩大，碳纤维复合材料在机械手臂中的应用技术将得到不断深化和完善。

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