Titāns lielāko daļu sava rūpnieciskā mūža ir pavadījis vietās, kur materiāla veiktspēja ir svarīgāka par materiālu izmaksām. Lidmašīnu konstrukcijas, dzinēju sastāvdaļas un medicīniskie implanti ir balstīti uz titānu to pašu galveno iemeslu dēļ: zems blīvums, augsta izturība un lieliska izturība pret koroziju.
Šo prasību kopumu titāns ir redzējis jau iepriekš. Strukturālās daļas robotā redz atkārtotas slodzes. Laika gaitā viņiem ir precīzi jāsaglabā pozīcija. Un viņiem jāpaliek gaišiem. Titāns atbilst šīm prasībām tikpat dabiski kā lidmašīnas korpusam.
Šādiem apstākļiem titāns vispirms tika izstrādāts.
Humanoīds robots no ārpuses var izskatīties kā elektronisks izstrādājums, taču tā mehāniskā struktūra nosaka lielu daļu no tā reālajām -pasaules iespējām. Rāmji, savienojumu balsti, savienojošās daļas un izpildmehānisma korpusi ekspluatācijas laikā ir pakļauti nepārtrauktai kustībai. Katrs solis, sasniedzamība un pagrieziens rada stresu struktūrai-, kas laika gaitā uzkrājas.
Tas padara konstrukcijas materiāla izvēli īpaši svarīgu.
Kāpēc titāns piesaista uzmanību robotu konstrukcijās
Mobilajās sistēmās pastāvīgi tiek runāts par svara samazināšanu, un tas ir pamatota iemesla dēļ. Nospiediet smagāku konstrukciju, izmantojot staigāšanas ciklu, un jums ir nepieciešams vairāk jaudas no motoriem, vairāk jaudas no akumulatoriem, vairāk griezes momenta no savienojumiem. Tēraudam ir izturība un pieejamība,{2}}kas to saglabā visur. Alumīnijs ietaupa svaru, un tas padara to populāru. Bet, ja jums ir nepieciešami visi trīs-mazs svars, augsta izturība un noguruma izturība-, kandidātu saraksts kļūst īss.
Titāna blīvums ir aptuveni sešdesmit procenti tērauda. Stiprums ir tuvu daudziem augstas stiprības{1}}tēraudiem. Šī kombinācija ļauj nomest komponentu svaru, nezaudējot mehānisko veiktspēju. Savienojumi, atbalsta kronšteini, kustīgie savienojumi-detaļas, kurām ir redzama atkārtota slodze-, gūst no tā tiešu labumu.
Izgrieziet masu no vienas daļas un pārējā sistēma to jūt. Mazāka inerce nozīmē mazāku spēku paātrinājumam un palēninājumam. Motori patērē mazāk strāvas. Transmisijas darbojas ar mazāku slodzi. Palaidiet vienu un to pašu robotu tūkstošiem kustību ciklu, un šie nelielie ietaupījumi katrā ciklā sāk palielināt-labāku efektivitāti un ilgāku komponentu kalpošanas laiku.
Dizaina rīki ir aizgājuši garām vienkāršu mehāniski apstrādātu formu laikmetam. Mūsdienu simulācijas programmatūra kartē slodzes ceļus caur detaļu. Jūs varat redzēt, kur spēki ienāk un kur iziet. Tas norāda, kur glabāt materiālu un kur to var sagriezt.
Titāna izturības{0}}un-svara attiecība maina to, ko varat darīt ar ģeometriju. Jūs varat izveidot plānākas sienas, atvērt dobas sekcijas, veidot formas, kas nedarbotos alumīnijā vai tēraudā,{3}}un joprojām ir daļa, kas paliek stingra.
Robotu lietojumiem šo pieeju var izmantot strukturālos rāmjos, savienojumu komponentos, izpildmehānismu balstos un citās precīzās daļās, kur nepieciešams līdzsvarot svaru un izturību.
Ražošanas tehnoloģija paplašina titāna pielietojumu
Titāna tehniskās priekšrocības nekad nav bijušas apšaubāmas. Šķērslis vienmēr ir bijis apstrāde. Salīdziniet to ar tēraudu vai alumīniju, un atšķirība ir skaidra. Titāns ir karstāks pie griešanas malas. Instrumenti nolietojas ātrāk. Ražošana notiek lēnāk.
Tas tomēr mainās. Papildu ražošana pavēra jaunus veidus, kā ražot titāna komponentus ar iekšējām struktūrām, kuras, apstrādājot, nekad nevarēja izveidot-režģu konstrukcijas, integrētus balstus, detaļas, kas apvieno funkcijas, kurām agrāk bija nepieciešama montāža. Robotikas lietojumprogrammām ir nepieciešams kompakts dizains, kas joprojām iztur zem slodzes. Piedevu ražošana ar titānu ļauj jums izpildīt abas šīs prasības vienlaikus.
Mazākām precizitātes detaļām metāla iesmidzināšana piedāvā citu ceļu uz priekšu. Kad ražošanas cikli kļūst lielāki un izmēriem ir jāsaglabā konsekventi no vienas daļas uz detaļu, MIM kļūst saprātīgāks nekā katras daļas apstrāde.
Roboti nonāk lietojumprogrammās, kur tie darbojas dienu un nakti, nedēļu pēc nedēļas. Mehāniskā struktūra redz nepārtrauktu slodzi. Temperatūras svārstības. Mitrums. Netīrumi.
Titāns labi iztur šos apstākļus. Virsmas slānis, kas dabiski veidojas gaisā, ir stabils. Bojāt virsmu un oksīda slānis pārveidojas pats no sevis. Nav pārklājumu. Nekādu pieskārienu-.
Aviācijas un medicīnas nozares ir paļāvušās uz to gadiem ilgi,{0}}kur jūs nevarat atļauties korozijas bojājumus. Robotiem rūpnīcās, noliktavās vai āra objektos ir tādas pašas bažas.
Svarīga ir arī noguruma veiktspēja. Staigājoša robota locītava redz stresu katru reizi, kad pēda piezemējas. Iekārtas kalpošanas laikā tas veido miljoniem ciklu. Titāns ar to tiek galā.
Neviens negaida, ka titāns kļūs par noklusējuma materiālu katrai humanoīda robota daļai. Tērauds un alumīnijs tiks izmantoti tur, kur tiem ir jēga-izmaksas, izgatavojamība un īpašas veiktspējas prasības. Bet dažiem komponentiem titāns piedāvā tādu īpašību kombināciju, kurām citi materiāli neatbilst.
Ir lietojumi, kuros mazs svars, liela izturība un izturība ir jārisina kopā. Šādos gadījumos titāns dod inženieriem iespēju, ko citi materiāli nesniedz. Humanoīdu robotika piešķir titānam jaunu arēnu. Tā kā dizains kļūst arvien sarežģītāks un ražošana turpina uzlaboties, titāns nonāks strukturālākā un precīzākā lomās.
Šeit nav runa par titāna pārņemšanu. Tas ir par titāna parādīšanos pareizajās vietās.
