ส่วนประกอบหลักของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์: การเลือกใช้วัสดุด้วยโลหะผสมไทเทเนียม

โลหะผสมไทเทเนียมเกรดต่างๆ จะแตกต่างกันไปตามประสิทธิภาพ ความสามารถในการขึ้นรูป และสถานการณ์การใช้งาน และสามารถตอบสนองความต้องการของส่วนประกอบหลักของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ได้อย่างแม่นยำ โดยทำหน้าที่เป็นกุญแจสำคัญในการออกแบบให้มีน้ำหนักเบา ความน่าเชื่อถือสูง และ-การผลิตจำนวนมาก ส่วนประกอบหลักของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์มีความต้องการวัสดุที่แตกต่างกันอย่างมาก และไทเทเนียมบริสุทธิ์ รวมถึงโลหะผสมไทเทเนียมประเภท -, - และประเภท + - แสดงความเข้ากันได้อย่างชัดเจนกับส่วนประกอบต่างๆ

I. + โลหะผสมไทเทเนียม

+ โลหะผสมไทเทเนียมผสมผสานความแข็งแกร่ง ความเป็นพลาสติก และสมรรถนะที่อุณหภูมิสูง-เข้าด้วยกัน และคุณสมบัติของพวกมันสามารถควบคุมได้ด้วยการบำบัดความร้อน เป็นประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบหลักของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ ซึ่งแสดงโดย Gr5 และเกรดอนุพันธ์ของมัน

Gr5 (Ti6Al4V)มีความต้านทานแรงดึงที่ 900–1100MPa พร้อมประสิทธิภาพและราคาที่สมดุล และมักใช้ใน-ส่วนประกอบข้อต่อสำหรับงานหนักและโครงกระดูกรับน้ำหนัก- Atlas V11 ของ Boston Dynamics ใช้โลหะผสมนี้ในการผลิตโครงรองรับกระดูกสันหลัง ซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพของตัวหุ่นยนต์ได้อย่างมาก

Gr5 ELI มีความเป็นพลาสติกและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีกว่า ทำให้เหมาะสำหรับ-ส่วนประกอบปฏิสัมพันธ์ของหุ่นยนต์ของมนุษย์ ข้อต่อมือที่คล่องแคล่วของ Walker X จาก UBTECH ใช้เกรดนี้และผ่านการทดสอบรอบ 2 ล้านครั้ง

Ti6Al2Sn4Zr2Mo มีสมรรถนะที่อุณหภูมิสูง-ที่เหนือกว่า และสามารถใช้ได้กับ-ส่วนประกอบที่สร้างความร้อน เช่น ตัวเรือนโมดูลข้อต่อ ซึ่งให้การปกป้องชิ้นส่วนควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

ครั้งที่สอง โลหะผสมไทเทเนียม
โลหะผสมไทเทเนียมส่วนใหญ่ประกอบด้วย -องค์ประกอบที่ทำให้เสถียร เช่น Mo, Nb, Ta และ V โดยมีจำนวนการบวกมากกว่าหรือเท่ากับ 10% หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน ความต้านทานแรงดึงจะมากกว่าหรือเท่ากับ 1100MPa หุ่นยนต์เหล่านี้มีความสามารถในการใช้งานขณะเย็นและความเข้ากันได้ทางชีวภาพได้ดีเยี่ยม และไม่-เป็นพิษ ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบหลักที่-รับภาระสูงและ-ที่มีความแม่นยำสูงของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์

Ti13Nb13Zr ปราศจากวาเนเดียมและอะลูมิเนียม และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี เหมาะสำหรับ-ส่วนประกอบที่สัมผัสกับเครื่องจักรของมนุษย์ของหุ่นยนต์พยาบาลและหุ่นยนต์ฟื้นฟู ซึ่งสามารถลดการป้องกันความเครียดและปรับปรุงความปลอดภัยและความสะดวกสบายในการใช้งาน

Ti29Nb13Ta4.6Zr (TNZT) มีโมดูลัสยืดหยุ่นใกล้เคียงกับกระดูกมนุษย์ โดยมีความแข็งแรงและทนต่อการกัดกร่อนเป็นเลิศ ส่วนใหญ่จะใช้ในข้อต่อไบโอนิคและสามารถลดความเข้มข้นของความเครียดได้ เหมาะสำหรับหุ่นยนต์ช่วยเหลือทางการแพทย์

Ti15Mo มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง และใช้ได้กับแบริ่งข้อต่อและตัวกระตุ้นของหุ่นยนต์ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน เช่น อุตสาหกรรมกลางแจ้งและอุตสาหกรรมเคมี ซึ่งสามารถป้องกันการกัดกร่อนและรับประกันการทำงานที่มั่นคง

ที่สาม โลหะผสมไทเทเนียม
โลหะผสมไทเทเนียมส่วนใหญ่ประกอบด้วย - องค์ประกอบที่ทำให้เสถียร เช่น Al, Sn และ Zr โดยมีโครงสร้างเฟสเดียว - ที่อุณหภูมิห้อง มีความสามารถในการเชื่อมและต้านทานการกัดกร่อนได้ดี และมีความแข็งแรงสูงกว่าไทเทเนียมบริสุทธิ์ โดยมีอุณหภูมิบริการสูงสุด-ที่ 500 องศา เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีโหลดต่ำและมีความแม่นยำสูง-ของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชุดประกอบการตรวจจับที่มีความแม่นยำ

เกรด 9 (Ti-3Al-2.5V) มีความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกที่สมดุล รวมถึงความสามารถในการแปรรูปที่ดีเยี่ยม และสามารถทำเป็นชิ้นส่วนผนังบางที่มีความหนาน้อยกว่า 0.1 มม. พร้อมประสิทธิภาพการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี โดยทั่วไปจะใช้ในเรือนเซนเซอร์และปลอกป้องกันสายไฟ Festo ของเยอรมนีใช้วัสดุนี้ในการบรรจุเซนเซอร์สัมผัส โดยลดความหนาลง 30% และมีความละเอียด 5μm ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการตรวจจับของมือไบโอนิคได้อย่างมาก

เกรด 23 (Ti-6Al-4V ELI) มีความเป็นพลาสติกและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีขึ้นโดยการลดองค์ประกอบคั่นระหว่างหน้า ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบการตรวจจับที่ยืดหยุ่น Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างเซ็นเซอร์ความดันที่ยืดหยุ่นซึ่งนำไปใช้กับปลายนิ้วของ CyberOne ของ Xiaomi ทำให้สามารถควบคุมแรงได้อย่างแม่นยำและการเคลื่อนไหวเชิงโต้ตอบที่ละเอียดอ่อน
IV. ไทเทเนียมบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์

ไทเทเนียมบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์ไม่มีส่วนประกอบอัลลอยด์เพิ่มเติม มีคุณสมบัติเป็นพลาสติกและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และมีความแข็งแรงปานกลาง เหมาะสำหรับส่วนประกอบเสริมที่มีความต้องการความแข็งแรงต่ำแต่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูง โดยให้การสนับสนุนพื้นฐานสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของหุ่นยนต์

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 มีความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพที่ครอบคลุมกับการประมวลผลและต้นทุนที่ควบคุมได้ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเชื่อมต่อและปิดผนึกส่วนประกอบต่างๆ เช่น แหวนปิดผนึกข้อต่อและสลักเกลียวเชื่อมต่อ และยังสามารถนำไปใช้กับตัวเรือนตัวควบคุมเพื่อให้ได้การออกแบบที่มีน้ำหนักเบาและ-ป้องกันการกัดกร่อน

เกรด 1 มีความเป็นพลาสติกที่ดีแต่มีความแข็งแรงต่ำ และเหมาะสำหรับชิ้นส่วนป้องกันที่มีผนังบาง- เช่น ปลอกเซ็นเซอร์ที่ยืดหยุ่นและปลอกป้องกันสายไฟ ทนทานต่อการกัดกร่อน- ไม่เสียหายง่าย และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า

Ruihang Group ส่วนใหญ่ผลิตวัตถุดิบเพื่อการผลิตที่มีความแม่นยำของคุณ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดติดต่อเราทางอีเมล:Sam.Rui@bjrh-titanium.com