碳纤维机械臂非常好的取缔了传统的金属机械臂，大大的降低了机械臂的重量，使得机械臂使用起来更为灵活，也表现出更强的优势，那在产品替代上面，很多人又担心碳纤维机械臂能否完成载重抓取等工作，也就是其在拉伸、压缩、弯曲等力学性能上面的优势如何，这关系到机械臂轻量化后的应用和使用寿命，这也是非常需要考量的地方。威盛新材完成多家客户不同机械臂的生产，就针对碳纤维机械臂力学性能进行解读。

（碳纤维机械臂）

　　拉伸力学性能表现

　　碳纤维机械臂拉伸性能主要的性能表现还是轴向拉伸的表现，这个拉伸力表现需要机械臂受到轴向力时候表现出来的抗拉力和抗拉强度，那在《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》以及《纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法》这样的研究中看机械臂的平整、分层以及撕裂的现象，碳纤维机械臂表现不错。我们会发现碳纤维机械臂的抗拉强度可以达到2000MPa,而不锈钢机械臂的强度只有650MPa，所以会发现碳纤维机械臂的力学性能表现非常好。

　　弯曲力学性能表现

　　弯曲性能是碳纤维机械臂在静态载荷下的整体弯曲测试中发现，和局部弯曲试验区别还是比较大，往期也有实验可参考《纤维增强塑料弯曲性能试验》，那在测试中采用三点弯曲，无约束支撑，再加上一定的加载速率，然后达到破坏的情况下，测试出最大抗弯曲力。那会发现铝合金材质机械臂弯曲弹性只有70GPa，而碳纤维机械臂完全模量是他的三倍，可以达到210GPa，弯曲强度可以达到1300MPa到1500MPa，这就会远远高于金属材料，应用在机械臂上面就使得机械臂的抓取性能优势更明显，能够承载更多的重物。

　　抗压力学性能表现

　　碳纤维机械臂的抗压强度表现上面其实跟树脂以及界面大小以及增强体有很大关系，那参考《纤维增强热固性塑料管轴向压缩性能试验方法》我们会发现采用碳纤维机械臂端面平整、无分层、撕裂等现象，其余表面无损伤。试样两端面要求相互平行，且与试样轴线垂直，平行度应不大于0.10mm。碳纤维复合材料机械臂成品一般尺寸较大，且规格不一，常用的压缩实验在实验前需取壁管中某一片状进行检测，以此检测碳纤维复合材料机械臂的整体抗压性能。整个的环氧树脂的拉伸强度在85MPa，弯曲强度在50MPa。

　　在跟传统的金属机械臂对比，在力学性能表现上面，碳纤维机械臂优势要更为明显，并且质量更轻，碳纤维机械臂的密度只有1.6g/cm3，而钢材的密度在7.8g/cm3。这就使得碳纤维机械臂能够发挥的空间更大，质量更轻的前提下，力学性能还更好，非常好的减低了能耗，还提升了整体的抓取精准度。不管是比强度还是比刚度都具有明显的优势。推荐阅读：碳纤维电力巡检机器人手臂