[发明专利]一种机械臂制动执行元件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种机械臂制动执行元件及其制备方法。

背景技术

机械臂是目前在机械技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影，它们有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。目前机械臂的连杆结构均采用了金属材料，金属连杆强度在短时间内可以得到保障，但长期作业下容易产生永久性损伤，最终导致材料断裂，设备无法正常运行，而且在使用过程中由于自身重量较大，使得驱动电机的驱动力很大一部分消耗在连杆上，能量利用率低。纤维增强复合材料具有比强度高、比模量大、抗腐蚀性和耐久性好、可设计性等优点被广泛应用。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多，与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出，可与树脂、金属、陶瓷基体复合制成碳纤维复合材料。目前应用于机械臂的碳纤维复合材料大多是将碳纤维包覆在材料表面，虽然能在一定程度内增强材料的强度，但对基体本身的增强效果很弱，因而需要一种新的碳纤维复合材料来进一步改善材料的整体性能。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机械臂制动执行元件及其制备方法，使得机械臂的重量减轻，强度高、耐腐蚀、耐持久性。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种机械臂制动执行元件，它由以下重量份的原料制成：聚己二酰己二胺30-45份、邻苯二甲酸二丙烯酯3-8份、过氧化二异丙苯5-10份、乙酸纤维素1-5份、磷酸三甲苯酯2-6份、过氧化苯甲酸3-7份、异辛酸钴2-8份、环氧乙烷5-10份、芳酰胺纤维15-25份、硅氧烷1-3份、合金粉末3-6份。

优选的，所述机械臂制动执行元件由以下重量份的原料制成：聚己二酰己二胺37份、邻苯二甲酸二丙烯酯5份、过氧化二异丙苯8份、乙酸纤维素3份、磷酸三甲苯酯4份、过氧化苯甲酸5份、异辛酸钴5份、环氧乙烷7份、芳酰胺纤维20份、硅氧烷2份、合金粉末4份。

优选的，所述合金粉末由Fe、Mn、Ni、Ti、Ca、Cr组成。

优选的，所述Fe、Mn、Ni、Ti、Ca、Cr的比例是6:4:2:2:1:3。

本发明还提供了所述机械臂制动执行元件的制备方法，包括以下步骤：(1)将合金粉末放入研磨机中研磨90-120min；(2)将聚己二酰己二胺、邻苯二甲酸二丙烯酯、过氧化二异丙苯、乙酸纤维素、磷酸三甲苯酯、过氧化苯甲酸、异辛酸钴、环氧乙烷、芳酰胺纤维、硅氧烷、合金粉末放入高速分散机中分散均匀；(3)将步骤(2)混合物加到注塑机加料桶中，温度升高到210-230℃，保温20min，在90-120MPa压力下注入到50-80℃模具中，在60-70MPa压力下保压20-30s，冷却，出模。

(三)有益效果

本发明提供了一种机械臂制动执行元件及其制备方法，通过基料和各种添加剂的协同作用，使得树脂更易成型，芳酰胺纤维和基体很好的粘接，同时由于芳酰胺纤维均匀填充在混合料中，使得材料的强度、刚度、耐腐蚀性、耐热性得到最大化的提高，金属粉末的加入能增强材料的硬度和强度，制得的机械臂制动传动元件重量轻、强度高、耐腐蚀、耐持久性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种机械臂制动执行元件，它由以下重量份的原料制成：聚己二酰己二胺37份、邻苯二甲酸二丙烯酯5份、过氧化二异丙苯8份、乙酸纤维素3份、磷酸三甲苯酯4份、过氧化苯甲酸5份、异辛酸钴5份、环氧乙烷7份、芳酰胺纤维20份、硅氧烷2份、合金粉末4份。其中合金粉末由Fe、Mn、Ni、Ti、Ca、Cr组成，比例是6:4:2:2:1:3。