自动化设备行业对设备的精度、速度和可靠性要求极高,设备的结构件不仅需要具备优异的力学性能,还需要具备良好的耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性。某国内知名自动化设备企业在生产新一代工业机器人时,对机器人的关节结构件和手臂结构件提出了更高的要求,希望找到一种能够替代传统金属结构件的高性能材料。在经过多轮考察和测试后,该企业选择与安徽捷力恩新材料有限公司合作,采用捷力恩自主研发的聚甲醛(POM)工程塑料和聚醚醚酮(PEEK)工程塑料制作机器人的结构件。
捷力恩新材料的研发团队针对工业机器人结构件的使用要求,对不同部位的结构件选用了不同的工程塑料材料。对于机器人的关节结构件,由于需要频繁转动,对材料的耐磨性和耐疲劳性能要求极高,研发团队选用了改性聚甲醛(POM)工程塑料,并通过添加二硫化钼和聚四氟乙烯(PTFE)等润滑剂,进一步提升了材料的耐磨性和自润滑性能,使材料的摩擦系数降低了40%,磨损率降低了60%;对于机器人的手臂结构件,由于需要承受较大的载荷,对材料的强度和刚度要求较高,研发团队选用了玻璃纤维增强聚醚醚酮(PEEK)工程塑料,通过添加30%的玻璃纤维,使材料的拉伸强度从原来的95MPa提升至170MPa,弯曲强度从原来的150MPa提升至260MPa,同时还提升了材料的尺寸稳定性和耐高温性能。
在产品成型工艺方面,捷力恩新材料采用了先进的精密注塑成型工艺,配备了高精度的注塑设备和模具,确保结构件的尺寸精度达到微米级,满足工业机器人的精密装配要求。同时,公司还与企业的设计团队合作,根据结构件的受力情况,优化了产品的结构设计,采用了轻量化的设计理念,在保证强度和刚度的前提下,进一步减轻了结构件的重量。经过测试,采用捷力恩工程塑料制作的工业机器人结构件不仅力学性能、耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性优异,而且重量轻、噪音低、成本低,可完全替代传统的金属结构件。
该款工程塑料结构件投入使用后,显著提升了该自动化设备企业新一代工业机器人的性能和可靠性,机器人的运行速度提升了20%,定位精度提升了15%,噪音降低了30%,同时还降低了机器人的生产成本和维护成本,受到了企业的高度评价。该自动化设备企业与捷力恩新材料建立了长期稳定的合作关系,后续多款自动化设备产品的结构件均采用捷力恩的材料。
