Por que a fibra de carbono é uma boa escolha para robôs com garras leves?

Os fabricantes geralmente usam o termo "garra" (traduzido em chinês: garra ou garra) para descrever a parte de um braço robótico (braço mecânico) que é usado para pegar itens e movê-los de um lugar para outro. As pinças/pinças são usadas em uma variedade de indústrias, incluindo bens embalados, produtos de madeira, construção e montagem automotiva. Existem vários tipos de garras, as mais comuns incluem principalmente:

Pinças de mão humana: Estas pinças podem ter várias pontas pontiagudas que se estendem para a frente, semelhante a uma mão humana.

Ventosas: Estas garras apresentam ventosas de alta potência que se prendem aos itens para facilitar o transporte.

Fatores-chave a considerar na fabricação de pinças

Seja qual for a aparência da pinça, as pinças robóticas têm uma coisa em comum - elas têm que ser leves e muito fortes. Se a pinça for feita de um material mais pesado, como aço, pode causar estresse ao braço do robô. Com o tempo, o desempenho do braço robótico pode começar a se degradar, o que pode atrasar todo o processo de montagem. A pinça resistente também pode sobrecarregar o braço robótico, de modo que não será capaz de segurar itens mais pesados como pretendido. Ao construir garras para robôs, é importante procurar materiais leves e fortes.

Apertos de alumínio parecem uma boa escolha, pois são três vezes mais leves que o aço. O alumínio é um metal relativamente macio, por isso é mais fácil de usinar na forma da garra por usinagem por computador. No entanto, os avanços na tecnologia nos deram materiais melhores, mais fortes e mais leves do que o alumínio. Estes materiais são compostos de fibra de carbono e fibra de carbono.

A fibra de carbono é um material muito forte, mas muito leve. A fibra de carbono é 5 vezes mais forte e duas vezes mais dura que o aço. No entanto, a fibra de carbono tem uma relação peso-resistência muito baixa, o que significa que as folhas de fibra de carbono são muito leves, mas muito alta resistência à tração. Muitas vezes, a fibra de carbono é combinada com outros materiais e o produto final é chamado de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP). A fibra de carbono pode ser usada para fazer qualquer coisa, incluindo artigos esportivos, equipamentos médicos, autopeças e peças robóticas.

Por que a fibra de carbono tem vantagens na fabricação de garras robóticas

O alumínio parece ser o material de escolha para garras robóticas, mas a suavidade deste metal pode levar a vida útil reduzida a longo prazo. De acordo com as estatísticas, os compósitos de fibra de carbono são 42% mais leves do que o alumínio e três vezes mais leves do que o aço. Isso torna a melhor escolha para ambos os materiais. As propriedades da fibra de carbono adequadas para garras robóticas da fibra de carbono são as seguintes:

a. Alta resistência à tração:

A resistência à tração refere-se à resistência de um material ao alongamento. As peças de fibra de carbono são altamente resistentes a este dano.

b. Resistência à corrosão:

A longo prazo, o ambiente de fábrica pode causar corrosão dos materiais usados para fazer garras robóticas. Os materiais compósitos de fibra de carbono são quimicamente estáveis e não enferrujam.

c. Formas diversas:

As fibras de carbono podem ser tecidas, o que significa que as fibras de carbono podem ser conectadas umas às outras em vários padrões. Diferentes métodos de tecelagem resultam em produtos finais ligeiramente diferentes, de modo que as garras robóticas podem ser personalizadas de várias maneiras para melhor se adequarem à sua tarefa e ambiente.

d. Leve:

A maior vantagem da fibra de carbono sobre a concorrência é o peso. A relação força-peso da fibra de carbono é muito favorável. Você pode obter uma pinça robótica quase indestrutível que também não esmaga o braço.

e. Baixa expansão térmica:

A fibra de carbono tem uma alta resistência às mudanças de temperatura, o que significa que a pinça de fibra de carbono não se expande ou contrai em temperaturas diferentes. Por esta razão, é ideal para colocação de fábrica ou linha de montagem.

No geral, as vantagens das garras robóticas de fibra de carbono incluem:

42% mais leve

Rigidez aumentada em 30%

A capacidade de carga do braço robótico é maior

Maior velocidade de operação do braço robótico

Maior durabilidade/maior vida útil

Olhar preto fosco elegante e de alta tecnologia

Em conclusão

No geral, a fibra de carbono representa um desafio formidável para materiais tradicionais, como alumínio e aço, ao fazer garras para braços robóticos. A alta relação resistência-peso dos compósitos de fibra de carbono, juntamente com sua tolerância e durabilidade a diferentes temperaturas, os torna a melhor escolha para braços robóticos.

Folhas de fibra de carbono personalizadas de diferentes espessuras podem ser fabricadas para criar braços robóticos mais eficientes, e o resultado final deve fazer o robô executar mais rápido, mais eficientemente e, a longo prazo, também será mais resistente a danos.