聚醚醚酮〔PEEK〕是一种性能很好热塑性聚合物,因其优秀综合性能,于机器人行业得到了大量用途。其核心优势包括高强度、高刚度、轻量化、耐高温〔连续使用温度可达250°C〕、耐化学腐蚀、优良耐磨性还有生物相容性。这些特性使其能够满足机器人对结构件于严苛环境下可靠性、精度、轻量化要求。
以下是PEEK于机器人行业主要用途方向:
1. 机械臂、关节结构件
PEEK及其复合材料〔如碳纤维增强PEEK〕因其高比强度、比刚度,被用于生产机械臂连杆、关节轴承、连接件。相比传统金属〔如铝〕,PEEK于保持足够刚度与此同时能显著减轻重量,这对于增强机器人运动速度、降低能耗至关很大。有研究明确指出,PEKK〔聚醚酮酮,、PEEK同属PAEK家族〕因其结晶结构带来超强机械性能,是生产高要求机械臂理想材料。于太空机器人行业,PEEK因其突出热稳固性、轻量化特性,已被考虑作为未来空间机械臂〔如“下一代大型加拿大臂”〕连杆材料。
2. 机器人夹爪〔末端执行器〕
于要定制化、低成本且性能很好夹爪用途中,PEEK是首选材料。其优良机械性能、化学稳固性使其能够生产出耐用、可靠夹爪,适用于生物机电用途场景。PEEK夹爪能承受反复抓取带来应力,并于也许存于化学物质或高温环境中稳固工作。
3. 特种、环境适应型机器人
救援机器人:PEEK具有耐高温、耐冲击特性,因此被考虑用于救援机器人结构件,以保护机器人于灾难现场复杂恶劣环境下可靠性。
高温环境机器人:例如,于汽车测试高温场景中,PEEK被用于生产机器人轮子部件,以确保其于极端温度下性能稳固。
4. 增材生产〔3D打印〕机器人部件
机器人3D打印技术为生产复杂几何形状PEEK部件提供了新途径。研究已成功利用机器人挤出系统进行PEEK3D打印,以生产用于自动化纤维铺放〔AFP〕工艺模具或直接打印性能很好终端部件。这种方法特别适合生产定制化、轻量化机器人结构件。
5. 医疗、康复机器人
PEEK是公认领先生物材料,这一特性使其于医疗机器人行业用途大量。
手术机器人:PEEK可用于生产手术机器人中、人体接触或植入部件,因其于医学影像中无伪影,且弹性模量、骨骼接近,能减少应力屏蔽效应。
外骨骼、康复机器人:其轻质、高强度特性适合生产可穿戴康复设备框架、关节。
植入式器械:于骨科手术机器人辅助下植入椎间融合器、骨板、螺钉,常采用PEEK材料生产。
总结
PEEK材料于机器人行业用途核心是利用其轻量化、高强度、耐环境特性来提升机器人性能、可靠性、适用场景。从工业机械臂、特种作业机器人到精密医疗机器人,PEEK都扮演着很大角色。随着3D打印领先生产技术发展,PEEK于机器人行业定制化用途前景将更加广阔、视野无限。
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