[发明专利]一种微小型无人机碳纤维旋翼及其制备方法

权利要求书

1.一种微小型无人机碳纤维旋翼，其特征在于：该旋翼从两端到中间依次为翼尖、翼身和翼根；

翼尖从上往下依次为上表层和下表层；

翼身从上往下依次为上表层、加强筋、中间层和下表层；

翼根从上往下依次为上表层、加强筋、加强层、中间层和下表层；

上表层和下表层为对称铺层方式；

加强筋由翼根延伸至翼身与翼尖的临界处，且逐渐变窄。

2.根据权利要求1所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼，其特征在于：上表层采用45°碳纤维平纹织物。

3.根据权利要求1所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼，其特征在于：下表层采用45°碳纤维平纹织物。

4.根据权利要求1所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼，其特征在于：加强筋采用高模量碳纤维或高强度碳纤维，铺层方式为0_n，加强筋为1条以上。

5.根据权利要求4所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼，其特征在于：加强筋大于1条时，上层与下层加强筋的轴线重合，不同的加强筋宽度由下至上呈阶梯式递减。

6.根据权利要求1所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼，其特征在于：中间层为1层以上，采用碳纤维织物或碳纤维单向带。

7.根据权利要求1所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼，其特征在于：加强层采用碳纤维平纹织物，为1层以上，铺层方式为(0/90)_n。

8.一种微小型无人机碳纤维旋翼的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

第一步，制作加强筋

采用高模量碳纤维预浸料或高强度碳纤维预浸料，按照0_n的方式铺叠，采用真空袋法或热压罐法固化成型，然后通过机械加工达到设定的外形尺寸；

第二步，制作模具

模具由三部分组成，分别是刚性模具、预成形软模和大变形率硅橡胶软模；其中的刚性模具为阳模，材料为钢或复合材料，刚性模具包括底座(1)和凸台(2)，底座(1)为一平台，凸台(2)的外形轮廓与旋翼的外形轮廓一致，凸台(2)的上表面形面与旋翼的形面一致；预成形软模为橡胶软模，其内腔形状与凸台(2)四周形状吻合，其高度高于凸台(2)最高点6～8mm大变形率硅橡胶软模为片状硅橡胶软模，其变形率大于300％，厚度3-5mm，其外形与凸台(2)的上表面形面一致；

第三步，铺层

在涂敷脱模剂的刚性模具表面先铺下表层的45°碳纤维平纹织物预浸料，再依次铺覆中间层、翼根部位的加强层和第一步所述的加强筋，最后铺上表层的45°碳纤维平纹织物预浸料，上表层与下表层为对称铺层，得到铺叠物；

第四步，模具组装、封装

在刚性模具的四周放置预成形软模，在第三步所述的铺叠物表面覆盖大变形率硅橡胶软模，然后用透气氟布、透气毡、密封胶带和真空袋膜密封成一个真空袋；

第五步，固化成型

将第四步所述的真空袋放入热压罐，固化成型。

9.根据权利要求8所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼的制备方法，其特征在于：预成形软模的制作方法为：将未硫化硅橡胶裁剪成小片，围绕在刚性模具凸台(2)的四周，高度高于刚性模具最高点6～8mm，然后放入热压罐中使其硫化，硫化后的橡胶软模外缘与刚性模具底座(1)的外缘平齐，内腔与刚性模具凸台(2)的外部四周相贴合。

10.根据权利要求8所述的一种微小型无人机碳纤维旋翼的制备方法，其特征在于：大变形率硅橡胶软模的制作方法为：将双组分液态的SILASTIC T-4主剂与SILASTIC T-4固化剂，按照质量比100∶10混合后浇铸成平板状的软模，厚度为3-5mm，然后按照凸台(2)的上表面形面轮廓裁剪软模；其变形率为大于300％，在旋翼固化过程中，该软模与旋翼曲面的铺叠物表面贴合。