一种应用于无人机的电磁屏蔽结构的制作方法与工艺

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一种应用于无人机的电磁屏蔽结构的制作方法与工艺
本实用新型涉及碳纤维材料无人机领域,尤其涉及一种应用于无人机的电磁屏蔽结构。

背景技术:
无人机要进行精准、稳定的飞行,主要是通过机载传感器实时检测飞机状态,再反馈到飞控系统,飞控处理后,再输出相应的控制。由于无人机的机载端与地面端需要进行实时的数据、图像、控制等信号的传输,且无人机的工作电流较大,且电流变化快,导致飞机机载设备之间产生较为复杂的电磁干扰;此外,无人机在工作时,也可能遇到较为复杂的电磁干扰环境;这些电磁干扰会对飞机的传感器或机载设备等产生影响,导致反馈的飞机状态产生偏差或错误,更严重的,直接导致传感器或设备失灵。因此,需要对无人机进行电磁屏蔽设计,提高飞机的电磁屏蔽效能,尽量减小电磁环境对传感器或机载设备的影响。对于当下的工业无人机领域,由于其对结构刚度、强度、重量、环境适应性、疲劳等方面要求很高,故工业无人机的结构件主要都采用碳纤维材料。碳纤维材料是由基体和纤维组成,基体较多的采用环氧树脂,不导电;纤维为碳纤维丝,是由高分子化合物经抽丝、高温碳化、石墨化等处理形成碳纤维丝,含碳量在95%以上,导电性良好,但不导磁;将碳纤维丝用环氧树脂浸润,制作成碳纤预浸料后,其导电性能较差,但还是具备一定的导电性能。当前碳纤维材料无人机在进行电磁屏蔽设计时,主要的做法有:依靠碳纤维材料自身进行电磁屏蔽;因碳纤维材料的碳纤维丝导电性好,但环氧树脂基体不导电,通过碳纤维铺层堆叠成结构件后,整体材料的导电性变差。在较弱的电场干扰情况下,碳纤维具备一定电屏蔽效能;但在较强的电场干扰情况下,碳纤维材料的电屏蔽效能很差。依靠铜箔进行电磁屏蔽;用铜箔进行电磁屏蔽,虽然铜材料具有良好的导电性,因铜箔较硬,延展性差,重量重,无法跟碳纤维结构一体成型(较大曲率型面无法铺贴,成型时造成碳纤维零件较大变形),且后期也无法整机结构铺贴铜箔,故只能在机体的局部区域使用。一般使用在对电磁波较敏感的传感器周围,主要是GPS模块,此模块内部的地磁传感器对电磁波较敏感,很容易受干扰。但这种屏蔽方式,只能将机体内部设备对GPS模块的电磁干扰起到一定屏蔽效果,若铜箔不能良好接地,或铜箔区域较小,电磁波发生绕射,则对GPS还是会存在一定的干扰。

技术实现要素:
本实用新型的主要目的在于提出一种应用于无人机的电磁屏蔽结构,通过使用一种带胶膜铜网材料,将其与碳纤维机体一体成型,即能提高电磁屏蔽效能,又能保证碳纤维零件的尺寸、外形准确。从而解决碳纤维材料和屏蔽材料在整体成型过程中,零件易变形,尺寸、外形变化的问题。为实现上述目的,本实用新型提供了一种应用于无人机的电磁屏蔽结构,包括:由机身、上盖及后盖形成的一腔体机壳;所述机身、上盖及后盖分别由碳纤维铺层、胶膜及铜网铺贴固化成型。进一步优选地,所述碳纤维铺层先预浸布逐层铺贴,再在最上层铺贴一层带胶膜的铜网。进一步优选地,所述胶膜的一面与碳纤维铺层贴合,所述胶膜的另一面铺贴有铜网并固化成型。进一步优选地,所述上盖与机身通过铰链连接,所述后盖与机身通过合页连接。进一步优选地,所述铰链一端与上盖内侧铜网接触,另一端与机身内侧铜网接触;所述合页一端与后盖内侧铜网接触,另一端与机身内侧铜网接触。进一步优选地,所述机壳的内部安装有机载设备,在机壳外部还安装有GPS模块。进一步优选地,所述上盖内侧铜网上还引有一根导线,连接到无人机的电源地端。与现有技术相比,本实用新型具有以下技术效果:本实用新型提供了一种应用于无人机的电磁屏蔽结构,通过一种带环氧树脂膜的铜网,在碳纤维零件生产过程中,将其与碳纤维预浸布一起铺贴、固化成型。此结构即利用了铜材料的良好的导电性,又具备很好的铺贴延展性,对于工业无人机上较复杂的曲面、拐角等区域,也能良好的贴合;铜网背面的胶膜,为环氧树脂胶膜,与碳纤维预浸布的环氧基体相融,粘合性好,固化温度曲线相近,成型时不会产生较大的热应力,使得成型的零件变形小,尺寸、外形准确。附图说明图1为本实用新型实施例提供的无人机的电磁屏蔽结构示意图;图2为本实用新型实施例无人机机壳各部件连接结构示意图;图3为本实用新型实施例无人机机壳部件结构示意图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。现在将参考附图描述实现本实用新型各个实施例的移动终端。在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明,其本身并没有特定的意义。因此,"模块"与"部件"可以混合地使用。本实用新型的核心思想是将整个无人机机体表面铺贴铜网,并且保证活动的无人机零部件铜网用导体连通,且保证铜网与无人机电源地良好连接,使得整个机体形成电磁屏蔽网。请参阅图1、2所示,本实施例提出了一种应用于无人机的电磁屏蔽结构,包括:由机身1、上盖2及后盖3形成的一腔体机壳;在机壳内部安装有机载设备,在机壳外部还安装有GPS模块。为了减少内部机载设备受外部电磁环境干扰,以及减少GPS模块受内部机载设备的电磁干扰,需要机壳部件形成整体电磁屏蔽外壳。在单独成型机身1、上盖2、后盖3部件时,按图3所示的铺层顺序,先在模具表面按碳纤维铺层顺序,将碳纤维预浸布逐层铺贴,在所有碳纤维铺层8完成后,在最上层再铺贴一层带胶膜7的铜网6,带胶膜7的一面与碳纤维铺层8贴合,铜网6在最外层。这样就保证单独成型的机身1、上盖2、后盖3部件的内表面被铜网均匀覆盖,导电性能良好。为了使单独机壳部件形成电磁屏蔽外壳,还需要将每个分离的机壳部件用良导体连通,形成整体的电磁屏蔽网,如图2所示。所述上盖2与机身1通过铰链4连接,所述后盖3与机身1通过合页5连接。其中,铰链材料和合页材料采用导电性良好的铝合金材料,铰链一端与上盖内侧铜网接触,另一端与机身内侧铜网接触;合页一端与后盖内侧铜网接触,另一端与机身内侧铜网接触;这样通过铰链和合页的导通作用,将上盖、后盖、机身连成一个良导体,形成整体的电磁屏蔽外壳。进一步,除了形成一个导通的屏蔽外壳,本实用新型还从上盖内侧铜网上引一根导线,连接到无人机的电源地端,以保证整个屏蔽外壳良好接地,形成回路,保证电磁感应出的电荷能顺导线进入电源地端。本实用新型提供的一种应用于无人机的电磁屏蔽结构,通过一种带环氧树脂胶膜的铜网,在碳纤维零件生产过程中,将其与碳纤维预浸布一起铺贴、固化成型。此结构即利用了铜材料的良好的导电性,又具备很好的铺贴延展性,对于工业无人机上较复杂的曲面、拐角等区域,也能良好的贴合;铜网背面的胶膜,为环氧树脂胶膜,与碳纤维预浸布的环氧基体相融,粘合性好,固化温度曲线相近,成型时不会产生较大的热应力,使得成型的零件变形小,尺寸、外形准确。以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。...
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