Materialien für Fertigungsroboter: Die beste Wahl für starke Roboter

Was sind die besten Materialien für Roboter?

Roboter brauchen starke Materialien, um gut zu funktionieren. Die richtigen Materialien helfen Robotern, sich schnell zu bewegen, schwere Dinge zu heben und lange zu halten. Bei Istar Machining stellen wir Roboterteile aus den besten Materialien her. Schauen wir uns an, was gute Roboterwerkstoffe ausmacht!

Metallische Werkstoffe für Roboter

Metalle sind sehr stark und hart. Sie eignen sich gut für Roboterteile, die robust sein müssen.

Stahl

Stahl ist sehr stark. Er kann eine Menge Gewicht tragen. Roboterarme verwenden Stahl, um schwere Dinge zu heben.

• Stahl Typ 304 funktioniert an den meisten Orten
• Stahl des Typs 316 ist gut geeignet, wenn Wasser Rost verursachen kann.
• Stahl folgt den Sicherheitsvorschriften der ISO 10218

Aluminium

Aluminium ist leichter als Stahl und dennoch stabil. Es hilft Robotern, sich schneller zu bewegen.

• 40% Leichter als Stahl
• Rostet nicht leicht
• Verwendet in Robotern wie dem UR10e
• Ermöglicht eine schnellere Bewegung der Roboterarme 30% beim Aufnehmen von Gegenständen

Istar-Bearbeitung ist Spezialist für die CNC-Bearbeitung von Aluminium für Roboterteile.

Titan

Titan ist superstark und sehr leicht. Es kostet mehr Geld, eignet sich aber hervorragend für spezielle Roboterteile.

• Rostet nicht
• Gut für Robotergelenke
• Einsatz in Weltraum- und Flugrobotern

Hier bei Istar Machining bieten wir CNC-Präzisionsbearbeitung von Titan für die anspruchsvollsten Roboteranwendungen.

Kunststoffmaterialien für Roboter

Kunststoffe sind leichter als Metalle. Sie kosten auch weniger Geld. Einige Kunststoffe sind sehr gut für Roboterteile geeignet.

PEEK Kunststoff

PEEK ist ein spezieller Kunststoff, der heiß werden kann, ohne zu schmelzen.

• Arbeitet an sehr heißen Orten (bis zu 250°C)
• Gut für Robotergreifer
• Hält 3-mal länger als andere Materialien an heißen Orten
• Hilft Schweißrobotern, besser zu arbeiten

UHMW-PE Kunststoff

Dieser Kunststoff ist sehr glatt und nutzt sich nicht so schnell ab.

• Gut für Teile, die aneinander reiben
• Einsatz in Lebensmittelrobotern
• Leicht zu reinigen
• Befolgt die FDA-Vorschriften für Lebensmittelsicherheit

Unser CNC-Kunststoffbearbeitung kann kundenspezifische PEEK- und UHMW-PE-Komponenten für Ihre Robotikanwendungen herstellen.

Verbundwerkstoffe für Roboter

Bei Verbundwerkstoffen werden verschiedene Dinge miteinander kombiniert, um etwas Besseres zu schaffen.

Kohlefaser

Kohlefaser ist superleicht und sehr stabil.

• 60% Leichter als Stahl
• 25% steifer als Aluminium
• Hilft Robotern, 15-20% weniger Energie zu verbrauchen
• Einsatz in sich schnell bewegenden Roboterarmen

Fiberglas

Glasfaser kostet weniger als Kohlefaser, funktioniert aber trotzdem gut.

• Leichter als Metall
• Rostet nicht
• Gut für Roboterabdeckungen und Schalen
• Kostengünstiger als Kohlefaser

Bei Istar Machining sind wir spezialisiert auf CNC-Bearbeitung von Verbundwerkstoffen für fortgeschrittene Robotik-Anwendungen.

Keramische Werkstoffe für Roboter

Keramik ist hart und funktioniert gut in speziellen Robotern.

• Sie leiten keinen Strom
• Sehr glatte Oberfläche
• Gut für Roboter, die mit Computerchips umgehen
• Verringerung der Späneschäden um 7,5% in Tests

Wie Sie das richtige Material für Ihren Roboter auswählen

Die Wahl des richtigen Materials ist sehr wichtig. Hier sind einige wichtige Punkte, an die man denken sollte:

1. Wie viel Gewicht wird gehoben?

• Stahl - Am besten für sehr schweres Heben
• Aluminium - Gut für mittlere Gewichte
• Kohlefaser - Am besten für schnelle, leichte Bewegungen

2. Wie heiß wird es werden?

Manche Roboter arbeiten an sehr heißen Orten. Sie brauchen Materialien, die nicht schmelzen oder brechen.

• PEEK Kunststoff - Funktioniert bis zu 250°C
• Stahl - Gut für heiße Orte
• Aluminium - Kann bei zu großer Hitze schwach werden

3. Ist es sicher?

Roboter müssen Sicherheitsvorschriften befolgen.

• ISO 10218 Regeln für Industrieroboter
• TS 15066 Regeln für Roboter, die mit Menschen arbeiten
• FDA-Vorschriften für Lebensmittelroboter

4. Wie viel kostet es?

Einige Materialien kosten mehr Geld, können aber im Laufe der Zeit Geld sparen.

Neue Materialien für bessere Roboter

Wissenschaftler stellen neue Materialien her, mit denen Roboter noch besser funktionieren werden!

Graphen-verstärkte Verbundwerkstoffe

• 20% ist leichter als normale Kohlefaser
• Leitet Elektrizität
• Hilft den Robotersensoren, besser zu funktionieren

Selbstheilende Polymere

Diese speziellen Kunststoffe können kleine Schäden selbst reparieren!

• Repariert kleine Risse ohne Hilfe
• Senkt die Reparaturkosten um 40%
• Macht die Roboterhaut länger haltbar

Intelligente Legierungen

Diese Metalle können bei Erwärmung oder Abkühlung ihre Form verändern.

• Hilft Robotern, Dinge besser zu greifen
• Spart Energie
• Könnte bis 2027 $2,1 Milliarden an Energiekosten einsparen

Reales Beispiel: Roboter in der Autofabrik

Eine Autofabrik hatte ein Problem. Ihre Roboterarme brachen ständig wegen der Hitze.

Das Problem:

• Roboterarme arbeiteten in der Nähe heißer Autoteile
• Die Arme sind alle 12 Monate kaputt
• Sie zu reparieren kostet viel Geld

Die Lösung:

• Umstellung auf PEEK-beschichtete Aluminiumverbindungen
• Arme halten jetzt 18 Monate statt 12
• Ausfallzeiten in der Fabrik um 45% reduziert

Bei Istar Machining bieten wir CNC-Dienstleistungen für Automobilroboter die zur Lösung ähnlicher Probleme beitragen können.

Materialien in verschiedenen Robotertypen

Fabrik-Roboter

• Meistens werden Stahl und Aluminium verwendet (ausgerechnet 75%)
• Sie müssen stark sein und lange halten

Kollaborative Roboter (Cobots)

• Arbeit mit Menschen
• Mehr Kohlefaser und Spezialkunststoffe verwenden
• Schnelles Wachstum (20% mehr im Jahr 2023)

Lebensmittelverarbeitungsroboter

• Muss sauber und leicht zu waschen sein
• Verwendung von Edelstahl 316 und UHMW-PE
• 98% rostfrei nach 5.000 Waschgängen

Wir bieten CNC-Präzisionsbearbeitung für alle diese Robotertypen bei Istar Machining.

Fragen, die Menschen stellen

Was wir gelernt haben

Die Wahl der richtigen Materialien für Roboter ist sehr wichtig. Sie müssen das Gleichgewicht halten:

• Wie stark sie ist
• Wie viel es wiegt
• Wie heiß es wird
• Wie viel es kostet
• Wie lange es dauert

Wir von Istar Machining helfen Ihnen bei der Auswahl der richtigen Materialien für Ihre Roboterteile. Unser CNC-Bearbeitungsdienst kann mit den besten Robotermaterialien arbeiten.

Die Zukunft der Robotermaterialien

Die Materialien für Roboter werden immer besser! Bald werden wir sehen:

• Noch leichtere Materialien
• Materialien, die Dinge wahrnehmen können
• Materialien, die sich selbst reparieren
• Materialien, die weniger Energie verbrauchen

Diese neuen Materialien werden dazu beitragen, dass die Roboter besser funktionieren, länger halten und weniger kosten.

Wie Istar Machining helfen kann

Bei Istar Machining sind wir Experten für die Herstellung von Roboterteilen aus den besten Materialien. Wir können:

• Hilfe bei der Auswahl der richtigen Materialien
• Herstellung kundenspezifischer Roboterteile
• Nutzen Sie unser 5-Achsen-CNC-Bearbeitung für komplexe Teile
• Sicherstellen, dass alle Teile den Qualitätsstandards entsprechen

Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung, um zu erfahren, wie wir Ihnen bei der Herstellung von Robotern helfen können!

[^1]: Daten aus dem Protolabs Manufacturing Robotics Report, 2023 [^2]: Fallstudie zur GM-Automobilmontagelinie, 2022 [^3]: Bericht der IEEE Robotics Society über keramische Materialien in der Halbleiterfertigung [^4]: AWE Robotics Cost Guide für Fertigungsmaterialien