Materiales para fabricación robótica: Las mejores opciones para robots fuertes

¿Cuáles son los mejores materiales para los robots?

Los robots necesitan materiales resistentes para funcionar bien. Los materiales adecuados ayudan a los robots a moverse con rapidez, levantar objetos pesados y durar mucho tiempo. En Istar Machining, fabricamos piezas para robots con los mejores materiales. Veamos en qué consisten los buenos materiales para robots.

Materiales metálicos para robots

Los metales son muy fuertes y duros. Son buenos para las piezas de los robots que deben ser resistentes.

Acero

El acero es muy resistente. Puede soportar mucho peso. Los brazos robóticos utilizan el acero para levantar objetos pesados.

• El acero tipo 304 funciona en la mayoría de los lugares
• El acero tipo 316 es bueno donde el agua pueda causar óxido
• El acero sigue las normas de seguridad ISO 10218

Aluminio

El aluminio es más ligero que el acero, pero más resistente. Ayuda a los robots a moverse más rápido.

• 40% más ligero que el acero
• No se oxida fácilmente
• Se utiliza en robots como el UR10e
• Hace que los brazos del robot se muevan 30% más rápido al recoger objetos

Mecanizado Istar está especializada en el mecanizado CNC de aluminio para piezas de robots.

Titanio

El titanio es superresistente y muy ligero. Cuesta más dinero, pero funciona muy bien para piezas especiales de robots.

• No se oxida
• Bueno para las articulaciones de los robots
• Se utiliza en robots espaciales y aéreos

En Istar Machining ofrecemos mecanizado de precisión CNC de titanio para las aplicaciones robóticas más exigentes.

Materiales plásticos para robots

Los plásticos son más ligeros que los metales. También cuestan menos dinero. Algunos plásticos son muy buenos para piezas de robots.

Plástico PEEK

El PEEK es un plástico especial que puede calentarse sin fundirse.

• Funciona en lugares muy calientes (hasta 250°C)
• Bueno para los robots de agarre
• Dura 3 veces más que otros materiales en lugares calientes
• Ayuda a los robots de soldadura a trabajar mejor

Plástico UHMW-PE

Este plástico es muy suave y no se desgasta fácilmente.

• Bueno para piezas que rozan entre sí
• Utilizado en robots alimentarios
• Fácil de limpiar
• Sigue las normas de la FDA sobre seguridad alimentaria

Nuestra Servicio de mecanizado CNC de plásticos puede crear componentes PEEK y UHMW-PE a medida para sus aplicaciones robóticas.

Materiales compuestos para robots

Los materiales compuestos mezclan diferentes cosas para hacer algo mejor.

Fibra de carbono

La fibra de carbono es superligera y muy resistente.

• 60% más ligero que el acero
• 25% más rígido que el aluminio
• Ayuda a los robots a consumir 15-20% menos energía
• Se utiliza en brazos robóticos de movimiento rápido

Fibra de vidrio

La fibra de vidrio cuesta menos que la fibra de carbono, pero sigue funcionando bien.

• Más ligero que el metal
• No se oxida
• Bueno para cubiertas y carcasas de robots
• Cuesta menos que la fibra de carbono

En Istar Machining estamos especializados en Mecanizado CNC de materiales compuestos para aplicaciones robóticas avanzadas.

Materiales cerámicos para robots

La cerámica es dura y funciona bien en robots especiales.

• No conducen la electricidad
• Superficie muy lisa
• Bueno para robots que manipulan chips informáticos
• Reducción de los daños por virutas en 7,5% en las pruebas

Cómo elegir el material adecuado para su robot

Elegir el material adecuado es muy importante. Aquí tienes grandes cosas en las que pensar:

1. ¿Cuánto peso puede levantar?

• Acero - Mejor para cargas muy pesadas
• Aluminio - Bueno para pesos medios
• Fibra de carbono - Lo mejor para movimientos rápidos y ligeros

2. ¿Cuánto calor hará?

Algunos robots trabajan en lugares muy calientes. Necesitan materiales que no se fundan ni se rompan.

• Plástico PEEK - Funciona hasta 250°C
• Acero - Bueno para lugares calientes
• Aluminio - Puede debilitarse si se calienta demasiado

3. ¿Es seguro?

Los robots deben respetar las normas de seguridad.

• Normas ISO 10218 para robots industriales
• TS 15066 normas para robots que trabajan con personas
• Normas de la FDA para robots alimentarios

4. ¿Cuánto cuesta?

Algunos materiales cuestan más dinero, pero pueden ahorrar dinero con el tiempo.

Nuevos materiales para mejores robots

Los científicos están fabricando nuevos materiales que ayudarán a los robots a funcionar aún mejor.

Composites mejorados con grafeno

• 20% más ligero que la fibra de carbono normal
• Conduce la electricidad
• Ayuda a que los sensores del robot funcionen mejor

Polímeros autocurables

Estos plásticos especiales pueden arreglar pequeños desperfectos por sí solos.

• Arregla pequeñas grietas sin ayuda
• Reduce los costes de reparación en 40%
• Alarga la vida de la piel del robot

Aleaciones inteligentes

Estos metales pueden cambiar de forma al calentarse o enfriarse.

• Ayuda a los robots a agarrar mejor las cosas
• Ahorra energía
• Podría ahorrar $2.100 millones en costes energéticos de aquí a 2027

Ejemplo real: Robots para fábricas de coches

Una fábrica de coches tenía un problema. Sus brazos robóticos se rompían a causa del calor.

El problema:

• Brazos robóticos trabajaron cerca de piezas de automóvil calientes
• Brazos averiados cada 12 meses
• Arreglarlos cuesta mucho dinero

La solución:

• Cambio a juntas de aluminio recubiertas de PEEK
• Los brazos duran ahora 18 meses en lugar de 12
• El tiempo de inactividad de la fábrica se redujo en 45%

En Istar Machining ofrecemos Servicios CNC para robots de automoción que pueden ayudar a resolver retos similares.

Materiales en diferentes tipos de robots

Robots industriales

• Utiliza principalmente acero y aluminio (75% de todos los robots)
• Tienen que ser resistentes y durar mucho tiempo

Robots colaborativos (Cobots)

• Trabajar con personas
• Utilizar más fibra de carbono y plásticos especiales
• Crecimiento rápido (20% más en 2023)

Robots de procesamiento de alimentos

• Debe estar limpio y ser fácil de lavar
• Utiliza acero inoxidable 316 y UHMW-PE
• 98% sin óxido tras 5.000 ciclos de lavado

Ofrecemos mecanizado de precisión CNC para todos estos tipos de robots en Istar Machining.

Preguntas de la gente

Lo que hemos aprendido

Elegir los materiales adecuados para los robots es muy importante. Hay que equilibrar:

• Su fuerza
• Cuánto pesa
• Qué calor hace
• Cuánto cuesta
• Duración

En Istar Machining, le ayudamos a elegir los materiales adecuados para sus piezas robóticas. Nuestro Servicio de mecanizado CNC puede trabajar con los mejores materiales para robots.

El futuro de los materiales robóticos

Los materiales para robots seguirán mejorando. Pronto lo veremos:

• Materiales aún más ligeros
• Materiales que pueden sentir cosas
• Materiales que se arreglan solos
• Materiales que consumen menos energía

Estos nuevos materiales ayudarán a fabricar robots que funcionen mejor, duren más y cuesten menos.

Cómo puede ayudar Istar Machining

En Istar Machining somos expertos en fabricar piezas para robots con los mejores materiales. Podemos:

• Le ayudamos a elegir los materiales adecuados
• Fabrique piezas personalizadas para robots
• Utilice nuestro Mecanizado CNC de 5 ejes para piezas complejas
• Garantizar que todas las piezas cumplen las normas de calidad

Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para saber cómo podemos ayudarle con sus necesidades de fabricación de robots.

[^1]: Datos de Protolabs Manufacturing Robotics Report, 2023 [^2]: Estudio de caso de la línea de montaje de automóviles de GM, 2022 [^3]: Informe de la IEEE Robotics Society sobre materiales cerámicos en la manipulación de semiconductores [^4]: Guía de costes de AWE Robotics para la fabricación de materiales