随着工厂自动化程度的不断提高,各行各业的自动化程度都在不断提高,汽车、食品、半导体和其他电气行业都引进了工业机器人,过去由人工生产的产品现在生产效率更高,这些机器人可以实现代替人工完成加工工序。
相较起以往的笨重,现在的新型机器人重量更轻,可以实现多轴运作。能够在有限的空间内重复复杂的加工步骤。
铝材通常被用作满足上述要求的合适材料。用铝材加工机器人所需的零部件都有什么优势?
一、铝材料具有重量轻特点
与相同尺寸的铁或不锈钢(SUS)等材料相比,铝材料的重量仅为它们的 1/3。重量轻意味着更易于加工,运输成本也可降低。使用金属作为材料的设备重量会随着设备的增大而增加,重量会使其难以搬运安装,在这种情况下,使用铝材料可以减轻重量。
2000-7000 系列的铝材以其卓越的强度而闻名,它不仅用于需要强度的工业机器人零件,还用于汽车零件和航空航天设备零件。
由于 6000 系列铝材料具有良好的挤压性,因此在工业机器人的生产中被用于许多标准化的角钢、槽钢、管材和框架。强度高、重量轻的铝还经常用于机器人的手臂。如果注重强度和重量,也可以使用镁合金和钛合金,但这些材料的机加工性能不佳,难以切割。
相比之下,铝合金(如 5000 系列)具有良好的机加工性能,因此适合复杂或高精度加工。铝材料不仅可以通过切割加工,还可以通过弯曲和焊接加工。不过,铝材料比其他金属更容易划伤,因此切割时必须小心。如果外观很重要,可以使用喷丸使表面均匀。
二、铝材料具有良好的耐腐蚀性,这也是铝材料是最适合用于机器人零部件加工的原因。
金属通常都会腐蚀,但由于天然的铝材料表面覆盖有一层氧化膜,因此通常不会生锈,也不会像钢材那样影响美观。由于天然氧化膜非常薄,严格来说可能会因环境而发生腐蚀,因此在工业领域我们常用阳极氧化,让铝材更不容易被腐蚀。
三、铝材料没有磁性,适合用在电子电路周围。
铝材料的其他特性,如良好的导热性和耐低温性,也出现在普通家庭中,铝材料制成的锅碗瓢盆也是如此。材料本身不具备磁性的特质,所以常在电路板屏蔽盖、电机外壳等零件上。
四、铝的熔点较低,再加上上文提到的防锈特性,使其成为一种易于回收利用的材料。
这也是铝在资源回收领域被分类收集的原因,但也有相当数量的铝材料被用于工业设备,使其成为一种非常好的回收再利用的材料 。