在全球低空經(jīng)濟(jì)浪潮的推動下,無人機(jī)技術(shù)正迎來爆發(fā)式增長,其應(yīng)用已深度滲透軍事、農(nóng)業(yè)、物流運(yùn)輸?shù)榷嘣I(lǐng)域?。中國在此領(lǐng)域占據(jù)全球產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn),數(shù)據(jù)顯示深圳作為全國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)核心集群,匯聚超2000家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),2025年一季度產(chǎn)量增速達(dá)48.2%,全球七成以上消費(fèi)級無人機(jī)產(chǎn)自于此?。而在無人機(jī)功能性實(shí)現(xiàn)的背后,硬件材料的選擇起著至關(guān)重要的支撐作用,尋找性能更為優(yōu)異的復(fù)合材料,成為無人機(jī)生產(chǎn)商待攻克的關(guān)鍵課題。而兼具輕量化、高強(qiáng)度和成本優(yōu)勢的工程塑料,成為無人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)選材料。
一、無人機(jī)外殼:輕質(zhì)堅韌的防護(hù)屏障
隨著無人機(jī)應(yīng)用場景不斷拓展(如影視航拍、應(yīng)急救援),其操作復(fù)雜性越來越顯著。調(diào)查顯示,近40%的新手用戶會在首次飛行中發(fā)生碰撞事故,這對防護(hù)材料提出嚴(yán)苛要求:既需抵御撞擊、耐候抗腐,又要控制重量以提升續(xù)航能力。因此,常見的PA(聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈-丁苯乙烯-苯乙烯共聚物)、TPU(熱塑性聚氨酯)等塑料材料,在無人機(jī)外殼設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。其中,PA塑料材料憑借較高的抗沖擊性能,成為無人機(jī)外殼設(shè)計的理想選擇之一。
二、無人機(jī)螺旋槳:動力系統(tǒng)的核心部件
螺旋槳作為動力核心,其質(zhì)量直接決定飛行穩(wěn)定性與任務(wù)成功率。劣質(zhì)材料可能導(dǎo)致槳葉斷裂、振動失衡等問題。無人機(jī)螺旋槳的設(shè)計需滿足質(zhì)輕、堅固、耐磨的要求,同時要能承受強(qiáng)風(fēng)沖擊。這就要求所選用的塑膠材料具備良好的耐磨性、寬溫適應(yīng)性(耐高溫、耐低溫)以及出色的抗風(fēng)性能,以此確保無人機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
三、無人機(jī)電子元件:穩(wěn)定性的分子級守護(hù)
無人機(jī)電子元件設(shè)計對材料性能有著嚴(yán)格要求,需在高溫、電磁干擾等復(fù)雜條件下保持穩(wěn)定。尼龍塑料憑借熱變形溫度135℃、拉伸強(qiáng)度180MPa的特性,在無人機(jī)電子元件設(shè)計中脫穎而出。它不僅擁有優(yōu)良的耐熱、耐磨性能,還具備出色的抗介電性能與良好的電絕緣性,同時具有高硬度、優(yōu)異的抗沖擊性和抗拉強(qiáng)度,耐候性佳,能夠在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定使用,充分滿足無人機(jī)電子元件的設(shè)計需求。
中國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計2030年突破萬億元,而材料創(chuàng)新將成核心驅(qū)動力??。目前,碳纖維增強(qiáng)塑料、生物基聚乳酸(PLA)等新型材料已進(jìn)入量產(chǎn)階段,未來三年市場規(guī)模有望以25%年增速擴(kuò)張。