ドローンにおける連続繊維強化熱可塑性プラスチックの応用

ドローンの機能は、ハードウェア材料のサポートと切り離すことができません。より優れた性能を持つポリマー材料をどのように見つけるかは、ドローンメーカーが解決する必要がある重要な問題です。

ポリマー材料用のドローンの主な要件は次のとおりです。

  • 低密度: ドローンの総重量が軽いため、飛行効率と耐久性が向上します。
  • 高弾性率: 弾性率が高いということは、素材の安定性が高いことを意味し、飛行中にドローンが良好な姿勢と操縦性を維持できるようにします。
  • 高強度: ドローンの信頼性と耐久性を向上させるには、ポリマー材料はさまざまな複雑な環境や負荷条件に耐える必要があります。
  • さらに、耐摩耗性、耐衝撃性、耐高温性、耐低温性、低吸水性、耐薬品性、耐電磁波性なども備えており、ドローン飛行の安定性と耐用年数を確保します。

従来の金属材料と比較して、CFRT(連続繊維強化熱可塑性プラスチック)ポリマー材料の使用には、構造重量の軽量化、高強度、耐クリープ性、耐疲労性、熱膨張係数の小ささなど、多くの利点があります。ドローンの軽量化、積載量の増加、安全性の向上に重要な役割を果たします。さらに、金属材料をCFRT材料に置き換えることは、振動やノイズを低減し、遠隔信号に対する金属材料の干渉を低減するという利点もあります。

ドローンにおけるCFRT材料の応用

  • 壳。
  • 翼。
  • プロペラ。
  • ラジエーター。
  • バッテリーハウジング。
  • 冷却ファン。
  • ブラケットなど

ドローン用の一般的なCFRT材料

PA(ポリアミド)

  • 耐摩耗性:PAは耐摩耗性と耐摩擦性に優れており、耐摩耗性が必要な部品に適しています。
  • 機械的強度:機械的強度、剛性、耐衝撃性が高く、大きな荷重に耐える用途に適しています。
  • 耐薬品性:油、グリース、燃料、溶剤などに対しては一定の耐性がありますが、強酸やアルカリに対する耐性は劣ります。
  • 吸湿性: PA は吸湿性が高く、湿気はその物理的特性に影響を与える可能性があります。そのため、湿度の高い環境で使用する場合は、吸湿効果に注意する必要があります。
  • 耐熱性:一般的なPA温度範囲は約120°Cですが、特殊なタイプのPAはより高い温度に耐えることができます。

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PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)

  • 高温性能:PEEKは非常に高い熱安定性を備えており、250°Cまでの連続動作温度の環境で使用でき、短時間の高温に耐えることができます。
  • 機械的強度: PEEK は、特に高温で優れた機械的強度と剛性を備えています。
  • 化学的安定性:PEEKは、ほとんどの酸、アルカリ、溶剤、気候変動などに対して強い耐性を持っています。
  • 低摩擦と自己潤滑性: PEEK は摩擦係数が低いため、自己潤滑性や耐摩耗性が必要な用途によく使用されます。
  • 電気絶縁性:PEEKは優れた電気絶縁特性を備えており、高温高圧環境の電子部品に適しています。

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PPS(ポリフェニレンサルファイド)

  • 高温耐性:PPSは熱安定性が非常に高く、260°Cまでの温度で長期間使用でき、300°Cまでの温度でも短時間耐えることができます。
  • 耐薬品性:PPSは、多くの強酸、アルカリ、溶剤、油、その他の化学物質に対して優れた耐食性を備えています。
  • 機械的特性:PPSは優れた機械的強度、剛性、耐衝撃性を備えており、高温でも機械的特性が安定しています。
  • 寸法安定性: PPS は膨張係数が低いため、温度変化時にも良好な寸法安定性を維持できます。
  • 電気絶縁:PPSは優れた電気絶縁特性を備えており、高温多湿の環境でも優れた電気特性を維持できます。
  • 耐摩耗性:PPSは優れた耐摩耗性と自己潤滑性を備えており、ベアリングやギアなどの高摩擦高圧環境の部品に使用できます。

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PC(ポリカーボネート)

  • 高い透明性:PC素材は非常に高い透明度を持ち、光学的透明性は90%以上に達する可能性があります。
  • 耐衝撃性:PCは耐衝撃性に優れ、すべてのエンジニアリングプラスチックの中で最も耐衝撃性のある材料の1つです。
  • 熱安定性:広い温度範囲で使用でき、一般的なPC温度範囲は約115°Cです。
  • 寸法安定性:PCは熱膨張係数が小さいため、寸法安定性に優れています。
  • 電気絶縁:PCは優れた電気絶縁特性を備えています。

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