Materiais para robótica de fabrico: As melhores opções para robôs fortes

Quais são os melhores materiais para robôs?

Os robots precisam de materiais resistentes para funcionarem bem. Os materiais corretos ajudam os robôs a moverem-se rapidamente, a levantarem coisas pesadas e a durarem muito tempo. Na Istar Machining, fabricamos peças para robôs com os melhores materiais. Vejamos o que são bons materiais para robôs!

Materiais metálicos para robôs

Os metais são muito fortes e duros. São bons para peças de robots que precisam de ser resistentes.

Aço

O aço é muito forte. Consegue aguentar muito peso. Os braços dos robots utilizam o aço para levantar coisas pesadas.

• O aço tipo 304 funciona na maioria dos locais
• O aço do tipo 316 é bom quando a água pode causar ferrugem
• O aço segue as regras de segurança denominadas ISO 10218

Alumínio

O alumínio é mais leve do que o aço, mas continua a ser forte. Ajuda os robots a moverem-se mais rapidamente.

• 40% mais leve do que o aço
• Não enferruja facilmente
• Utilizado em robôs como o UR10e
• Faz com que os braços do robô se movam 30% mais rapidamente ao apanhar coisas

Maquinação Istar é especializada na maquinagem CNC de alumínio para peças de robôs.

Titânio

O titânio é super-resistente e muito leve. Custa mais dinheiro, mas é ótimo para peças especiais de robôs.

• Não enferruja
• Bom para as articulações dos robots
• Utilizado em robôs espaciais e aviões

Na Istar Machining, oferecemos maquinagem CNC de precisão em titânio para as aplicações robóticas mais exigentes.

Materiais plásticos para robôs

Os plásticos são mais leves do que os metais. Também custam menos dinheiro. Alguns plásticos são muito bons para peças de robots.

Plástico PEEK

O PEEK é um plástico especial que pode aquecer sem derreter.

• Funciona em locais muito quentes (até 250°C)
• Ideal para robôs agarradores
• Dura 3 vezes mais do que outros materiais em locais quentes
• Ajuda os robôs de soldadura a trabalhar melhor

Plástico UHMW-PE

Este plástico é muito macio e não se desgasta facilmente.

• Bom para peças que se esfregam umas nas outras
• Utilizado em robôs alimentares
• Fácil de limpar
• Segue as regras da FDA em matéria de segurança alimentar

O nosso Serviço de maquinagem de plástico CNC pode criar componentes PEEK e UHMW-PE personalizados para as suas aplicações de robótica.

Materiais compósitos para robôs

Os materiais compósitos misturam coisas diferentes para fazer algo melhor.

Fibra de carbono

A fibra de carbono é super leve e muito resistente.

• 60% mais leve do que o aço
• 25% mais rígido do que o alumínio
• Ajuda os robots a utilizarem menos 15-20% de energia
• Utilizado em braços robóticos de movimento rápido

Fibra de vidro

A fibra de vidro custa menos do que a fibra de carbono, mas continua a funcionar bem.

• Mais leve que o metal
• Não enferruja
• Bom para capas e conchas de robôs
• Custa menos do que a fibra de carbono

Na Istar Machining, somos especializados em Maquinação de compósitos CNC para aplicações de robótica avançada.

Materiais cerâmicos para robôs

As cerâmicas são duras e funcionam bem em robots especiais.

• Não conduzem eletricidade
• Superfície muito lisa
• Bom para robôs que manipulam chips de computador
• Redução dos danos nas aparas em 7,5% nos ensaios

Como escolher o material correto para o seu robô

A escolha do material correto é muito importante. Eis alguns aspectos importantes a ter em conta:

1. Quanto peso é que levanta?

• Aço - Ideal para trabalhos muito pesados
• Alumínio - Bom para pesos médios
• Fibra de carbono - Ideal para movimentos rápidos e ligeiros

2. Quão quente vai ficar?

Alguns robots trabalham em locais muito quentes. São necessários materiais que não derretam ou partam.

• Plástico PEEK - Funciona até 250°C
• Aço - Bom para locais quentes
• Alumínio - Pode ficar fraco se estiver demasiado quente

3. É seguro?

Os robôs devem respeitar as regras de segurança.

• Regras ISO 10218 para robôs industriais
• TS 15066 regras para robots que trabalham com pessoas
• Regras da FDA para robots alimentares

4. Quanto é que custa?

Alguns materiais custam mais dinheiro, mas podem poupar dinheiro ao longo do tempo.

Novos materiais para melhores robôs

Os cientistas estão a criar novos materiais que ajudarão os robôs a trabalhar ainda melhor!

Compósitos enriquecidos com grafeno

• 20% mais leve do que a fibra de carbono normal
• Conduz eletricidade
• Ajuda os sensores dos robots a funcionarem melhor

Polímeros de auto-regeneração

Estes plásticos especiais podem reparar sozinhos pequenos danos!

• Repara pequenas fissuras sem ajuda
• Reduz os custos de reparação em 40%
• Faz com que a pele do robot dure mais tempo

Ligas inteligentes

Estes metais podem mudar de forma quando aquecidos ou arrefecidos.

• Ajuda os robôs a agarrar melhor as coisas
• Poupa energia
• Poderá poupar $2,1 mil milhões em custos energéticos até 2027

Exemplo real: Robôs de fábrica de automóveis

Uma fábrica de automóveis tinha um problema. Os braços dos robôs estavam sempre a partir-se por causa do calor.

O problema:

• Braços de robô trabalharam perto de peças quentes de automóveis
• Braços avariados de 12 em 12 meses
• A sua reparação custa muito dinheiro

A solução:

• Mudança para juntas de alumínio revestidas a PEEK
• Os braços duram agora 18 meses em vez de 12
• Redução do tempo de inatividade da fábrica em 45%

Na Istar Machining, oferecemos Serviços CNC para robôs automóveis que podem ajudar a resolver desafios semelhantes.

Materiais em diferentes tipos de robôs

Robôs de fábrica

• Utilizam maioritariamente aço e alumínio (75% de todos os robots)
• Necessita de ser forte e durar muito tempo

Robôs colaborativos (Cobots)

• Trabalhar com pessoas
• Utilizar mais fibra de carbono e plásticos especiais
• Em rápido crescimento (mais 20% em 2023)

Robôs de processamento de alimentos

• Deve ser limpo e fácil de lavar
• Utilizar aço inoxidável 316 e UHMW-PE
• 98% sem ferrugem após 5.000 ciclos de lavagem

Fornecemos maquinagem CNC de precisão para todos estes tipos de robots na Istar Machining.

Perguntas que as pessoas fazem

O que aprendemos

A escolha dos materiais corretos para os robôs é muito importante. É necessário equilibrar:

• Qual é a sua força
• Quanto pesa
• O calor que faz
• Quanto custa
• Quanto tempo dura

Na Istar Machining, ajudamo-lo a escolher os materiais certos para as peças do seu robot. Os nossos Serviço de maquinagem CNC pode trabalhar com todos os melhores materiais para robots.

O futuro dos materiais para robôs

Os materiais dos robots vão continuar a melhorar! Em breve veremos:

• Materiais ainda mais leves
• Materiais que podem sentir coisas
• Materiais que se fixam a si próprios
• Materiais que consomem menos energia

Estes novos materiais ajudarão a fabricar robôs que funcionem melhor, durem mais tempo e tenham um custo de funcionamento mais baixo.

Como a Istar Machining pode ajudar

Na Istar Machining, somos especialistas no fabrico de peças para robots com os melhores materiais. Nós podemos:

• Ajudá-lo a escolher os materiais adequados
• Fabricar peças de robôs personalizadas
• Utilizar o nosso Maquinação CNC de 5 eixos para peças complexas
• Assegurar que todas as peças cumprem as normas de qualidade

Contacte-nos hoje para saber como podemos ajudar com as suas necessidades de fabrico de robôs!

[^1]: Dados do Protolabs Manufacturing Robotics Report, 2023 [^2]: Estudo de caso da linha de montagem automóvel da GM, 2022 [^3]: Relatório da IEEE Robotics Society sobre materiais cerâmicos no manuseamento de semicondutores [^4]: Guia de custos da AWE Robotics para materiais de fabrico