?聚醚醚酮〔PEEK〕是一種性能很好熱塑性聚合物,因其優(yōu)秀綜合性能,于機器人行業(yè)得到了大量用途。其核心優(yōu)勢包括高強度、高剛度、輕量化、耐高溫〔連續(xù)使用溫度可達250°C〕、耐化學腐蝕、優(yōu)良耐磨性還有生物相容性。這些特性使其能夠滿足機器人對結構件于嚴苛環(huán)境下可靠性、精度、輕量化要求。
以下是PEEK于機器人行業(yè)主要用途方向:
1. 機械臂、關節(jié)結構件
PEEK及其復合材料〔如碳纖維增強PEEK〕因其高比強度、比剛度,被用于生產(chǎn)機械臂連桿、關節(jié)軸承、連接件。相比傳統(tǒng)金屬〔如鋁〕,PEEK于保持足夠剛度與此同時能顯著減輕重量,這對于增強機器人運動速度、降低能耗至關很大。有研究明確指出,PEKK〔聚醚酮酮,、PEEK同屬PAEK家族〕因其結晶結構帶來超強機械性能,是生產(chǎn)高要求機械臂理想材料。于太空機器人行業(yè),PEEK因其突出熱穩(wěn)固性、輕量化特性,已被考慮作為未來空間機械臂〔如“下一代大型加拿大臂”〕連桿材料。
2. 機器人夾爪〔末端執(zhí)行器〕
于要定制化、低成本且性能很好夾爪用途中,PEEK是首選材料。其優(yōu)良機械性能、化學穩(wěn)固性使其能夠生產(chǎn)出耐用、可靠夾爪,適用于生物機電用途場景。PEEK夾爪能承受反復抓取帶來應力,并于也許存于化學物質或高溫環(huán)境中穩(wěn)固工作。
3. 特種、環(huán)境適應型機器人
救援機器人:PEEK具有耐高溫、耐沖擊特性,因此被考慮用于救援機器人結構件,以保護機器人于災難現(xiàn)場復雜惡劣環(huán)境下可靠性。
高溫環(huán)境機器人:例如,于汽車測試高溫場景中,PEEK被用于生產(chǎn)機器人輪子部件,以確保其于極端溫度下性能穩(wěn)固。
4. 增材生產(chǎn)〔3D打印〕機器人部件
機器人3D打印技術為生產(chǎn)復雜幾何形狀PEEK部件提供了新途徑。研究已成功利用機器人擠出系統(tǒng)進行PEEK3D打印,以生產(chǎn)用于自動化纖維鋪放〔AFP〕工藝模具或直接打印性能很好終端部件。這種方法特別適合生產(chǎn)定制化、輕量化機器人結構件。
5. 醫(yī)療、康復機器人
PEEK是公認領先生物材料,這一特性使其于醫(yī)療機器人行業(yè)用途大量。
手術機器人:PEEK可用于生產(chǎn)手術機器人中、人體接觸或植入部件,因其于醫(yī)學影像中無偽影,且彈性模量、骨骼接近,能減少應力屏蔽效應。
外骨骼、康復機器人:其輕質、高強度特性適合生產(chǎn)可穿戴康復設備框架、關節(jié)。
植入式器械:于骨科手術機器人輔助下植入椎間融合器、骨板、螺釘,常采用PEEK材料生產(chǎn)。
總結
PEEK材料于機器人行業(yè)用途核心是利用其輕量化、高強度、耐環(huán)境特性來提升機器人性能、可靠性、適用場景。從工業(yè)機械臂、特種作業(yè)機器人到精密醫(yī)療機器人,PEEK都扮演著很大角色。隨著3D打印領先生產(chǎn)技術發(fā)展,PEEK于機器人行業(yè)定制化用途前景將更加廣闊、視野無限。
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