Применение алюминиевого сплава Литье под давлением и цинкового сплава Литье под давлением в робототехнике

Благодаря различным свойствам материалов алюминиевый сплав литье под давлением и цинковый сплав литье под давлением находят очень широкое применение в робототехнике.

I. Применение алюминиевых сплавов Литье под давлением в роботах

Алюминиевый сплав литье под давлением идеально сочетает в себе легкий вес, прочность и стоимость, что делает его предпочтительным выбором для крупных структурных компонентов роботов. В основном он используется для любых движущихся частей, требующих снижения веса, больших несущих конструкций (таких как рычаги, шасси и основные рамы), а также компонентов конструкций, требующих хорошего отвода тепла.

Структуры приложения:

1. Основной скелет робота и большой корпус

Основание, плечо и предплечье шарнирных роботов (роботизированные руки): это основные несущие и движущиеся части робота. Благодаря встроенному литье под давлением они могут заменить сборку из нескольких листового металла или механически обработанных деталей, обеспечивая более высокую структурную жесткость и меньший вес.

Шасси и корпус мобильных роботов (AGV/AMR). Литое шасси может включать в себя монтажные основания двигателя, корпуса подшипников, кабельные каналы и т. д., в результате чего получается компактная конструкция с хорошей жесткостью, способная противостоять столкновениям и вибрациям.

Каркас туловища робота-гуманоида/экзоскелета: Чрезвычайно легкий вес требует больших компонентов из литого под давлением алюминиевого сплава, что делает их идеальными для «скелетной» системы робота.

2. Корпус модуля соединения робота

Соединения роботов (серводвигатели) обычно объединяют двигатели, редукторы и контроллеры.

Корпуса из литого под давлением алюминиевого сплава обеспечивают высокоточные монтажные интерфейсы, гарантируя соосность двигателей и редукторов. Превосходный отвод тепла обеспечивает быстрый отвод тепла от двигателей и приводов.

3. Корпус конечного исполнительного органа (EOAT): конструкция корпуса пневматических и электрических захватов. Легкие захваты уменьшают инерцию концевых эффекторов, позволяя роботу двигаться быстрее и точнее.

4. Корпус контроллера и привода: защищает чувствительные внутренние электронные компоненты, используя при этом превосходную теплопроводность алюминиевого сплава благодаря конструкции радиаторов и другим методам эффективного рассеивания тепла.

Обычно используемые марки алюминиевых сплавов, отлитых под давлением: ADC12 (A383), A360, ALSi9Mg и т. д.

II. Применение сплавов цинка Литье под давлением в робототехнике

Основное преимущество цинкового сплава литье под давлением заключается в его превосходных характеристиках литья, позволяющих производить стабильные по размерам тонкостенные детали сложной формы с чрезвычайно высоким качеством поверхности, а также очень высокой жесткостью и прочностью. Он обеспечивает чрезвычайно высокую точность размеров, жесткость и качество поверхности. Сплавы цинка пригодны для изготовления небольших функциональных деталей чрезвычайно сложной формы и тонких стенок, деталей, требующих износостойкости, а также деталей, к которым предъявляются эстетические требования.

Структуры приложения:

1. Высокоточные мелкие конструктивные детали и кронштейны.

Кронштейны датчиков: используются для крепления лидаров, видеокамер, IMU (инерциальных измерительных блоков) и т. д. Эти датчики очень чувствительны к малейшим деформациям. Чрезвычайно высокая жесткость кронштейнов из цинкового сплава позволяет эффективно предотвращать деформацию, вызванную вибрацией или напряжением, обеспечивая точность данных измерений.

Внутренние прецизионные шестерни и компоненты трансмиссии: хотя высокопрочные пластиковые шестерни являются обычным явлением, литые под давлением шестерни из цинкового сплава используются в миниатюрных трансмиссиях, требующих чрезвычайно высокой жесткости, износостойкости и стабильности размеров. 1. Корпуса разъемов и интерфейсные компоненты. Отливки из цинкового сплава идеально подходят для сложных защелкивающихся конструкций и прецизионных интерфейсов.

2. Компоненты сердечника редуктора. Сплавы цинка широко используются, особенно в планетарных редукторах, для изготовления водил, торцевых крышек и корпусов планетарных передач. Эти компоненты требуют чрезвычайно высокой точности и жесткости для обеспечения правильного зацепления шестерен и точности передачи.

3. Износостойкие детали и втулки. Для износостойких компонентов, таких как втулки подшипников и ползуны в соединениях роботов, цинковые сплавы являются экономичным и долговечным выбором.

4. Декоративные детали и пользовательские интерфейсы: фирменные таблички, кнопки, переключатели, джойстики и т. д. При литье под давлением цинкового сплава можно получить очень тонкую текстуру и детали, а благодаря изысканному гальваническому покрытию (например, хромированию, золочению и старинной бронзе) можно получить ощущение высококачественного металла, улучшая общий внешний вид робота.

5. Противовесы. В некоторых конструкциях, требующих регулировки центра тяжести робота, в качестве компактных противовесов используются цинковые сплавы высокой плотности.

Обычно используемые марки цинковых сплавов, литых под давлением: Замак 3, Замак 5, ЗА-8 и т. д.