Увод у примену PEEK-а у структурним компонентама робота (кућишта, оквири)
Током процеса истраживања и производње робота, структурне компоненте служе као основни носач, играјући кључну улогу у перформансама, стабилности и проширењу сценарија примене робота. PEEK материјал, са својим изванредним карактеристикама, показује ненадмашне предности у области кућишта и оквира робота, постепено постајући кључна покретачка снага за иновације у индустрији.
I. Анализа карактеристика PEEK материјала
Висока чврстоћа и велика крутост: PEEK поседује одлична механичка својства, са затезном чврстоћом и модулом савијања упоредивим са неким металним материјалима, пружајући поуздану структурну потпору за кућишта и оквире робота, осигуравајући да робот одржава стабилан облик у сложеним радним условима, отпоран на спољне ударце и напрезања и гарантујући безбедан рад унутрашњих прецизних компоненти.
Предност мале тежине: Густина PEEK-а је приближно 1,3 - 1,4 г/цм³, што је само око половина густине алуминијума (приближно 2,7 г/цм³). Ова карактеристика мале тежине је значајна за роботе, омогућавајући употребу PEEK-а за производњу кућишта и оквира са истим захтевима чврстоће, значајно смањујући сопствену тежину робота. Узимајући хуманоидне роботе као пример, смањена тежина помаже у побољшању њихове флексибилности кретања, брзине одзива и потрошње енергије, продужавајући век трајања батерије и омогућавајући им да боље раде у сценаријима који захтевају велику издржљивост и мобилност, као што су операције сервисирања и спасавања.
Отпорност на хемијску корозију: У разним индустријама, као што су индустријска, медицинска и прехрамбена, роботи се често сусрећу са разним хемијским супстанцама. PEEK материјал има јаку отпорност на киселе и алкалне растворе, органске раствараче итд., ефикасно спречавајући оштећење кућишта и оквира хемијском корозијом, значајно продужавајући век трајања робота и обезбеђујући стабилан рад у тешким хемијским окружењима. На пример, у радионицама за хемијску производњу, роботи са PEEK структурним компонентама могу дуго да издрже корозивне ефекте гасова и течности.
Добра термичка стабилност: PEEK може да одржи стабилне перформансе у окружењима са високим температурама, са температуром преласка у стакласто стање од приближно 143 ℃ и температуром дуготрајне употребе од око 240 ℃, па чак може и краткорочно да издржи и више температуре. Ова карактеристика омогућава роботима да се прилагоде сценаријима рада на високим температурама, као што су радионице за заваривање у аутомобилима и руковање материјалима на високим температурама, избегавајући структурне деформације услед промена температуре и утичући на тачност и поузданост робота.
II. Примери примене и предности PEEK-а у кућиштима робота
Побољшана заштита и издржљивост: Радно окружење индустријских робота је често сурово, са сударима, трењем и прашином, уљем и другим загађивачима. Коришћење PEEK материјала за производњу кућишта, са његовом високом чврстоћом и отпорношћу на хабање, може ефикасно да се одупре спољним сударима и огреботинама, смањи хабање кућишта и спречи приањање и еродирање прашине, уља и других супстанци, штитећи унутрашње електронске компоненте и механичке структуре, смањујући вероватноћу кварова и побољшавајући укупну издржљивост робота.
Повећана флексибилност дизајна: PEEK материјал се лако обрађује и обликује, путем бризгања, компресионог обликовања итд., може се производити у кућишта сложених облика и разноврсних облика. Ово пружа широк простор за дизајн робота, не само да задовољава персонализоване потребе различитих индустрија за изгледом робота, већ и оптимизује аеродинамичке перформансе кућишта, уз истовремено обезбеђивање структурне чврстоће, смањење отпора ветра и побољшање ефикасности робота током кретања. На пример, неки сервисни роботи користе аеродинамична PEEK кућишта, која су естетски пријатна и могу смањити буку при раду.
Смањење трошкова: Иако је почетна цена PEEK материјала релативно висока, са становишта дугорочне употребе и одржавања, његове изванредне перформансе могу значајно смањити број поправки и учесталост замене робота, и смањити укупне трошкове употребе. У међувремену, PEEK материјал има високу стопу искоришћења материјала током обраде и може се интегрисати кроз оптимизован дизајн како би се смањио број компоненти и процеса монтаже, што додатно штеди трошкове производње.
III. Резултати и вредност примене у роботским оквирима
Оптимизација перформанси подршке: Као основна компонента за лежајеве, оквир робота мора имати довољну чврстоћу и крутост да би подржао различите компоненте и пренео снагу. Висока чврстоћа и крутост PEEK материјала осигуравају да оквир може стабилно да носи тежину робота и ефикасно се одупре увијању и деформацији током кретања, гарантујући тачност и стабилност покрета зглобова робота. Узимајући индустријске роботе са више зглобова као пример, PEEK оквир може омогућити роботу да одржи добру контролу држања током рада великом брзином и рада са високом прецизношћу.
Остваривање лаганог и ефикасног кретања: Лагани PEEK оквир може значајно смањити инерцију робота, чинећи га агилнијим током покретања, заустављања и окретања, и имајући бржу брзину одзива. Ово је посебно важно за роботе који треба често да обављају брзе радње, као што су роботи за сортирање и роботи за логистичко руковање, што може значајно повећати ефикасност рада уз смањење потрошње енергије и смањење оперативних трошкова.
Адаптација сложеним структурама зглобова: Са развојем роботске технологије, структуре зглобова постају све сложеније, а материјалима се постављају већи захтеви за прилагодљивост. Добре перформансе обраде PEEK материјала омогућавају производњу компоненти оквира које се савршено уклапају у сложене структуре зглобова, обезбеђујући глаткоћу и флексибилност покрета зглобова. На пример, у оквиру удова хуманоидних робота, PEEK материјал се може прилагодити и обрадити према карактеристикама кретања зглобова, постижући природнију и флексибилнију имитацију покрета.
