一种机器人盖板制造技术

本发明专利技术涉及一种机器人盖板，属于金属材料领域，盖板由如下质量百分比的原料制成：Si：0.07‑0.17％、Mn：0.1‑0.2％、V：0.1‑0.16％、Mg：0.2‑0.3％、S：0.01‑0.03％、低线胀化合物：0.05‑0.09％、余量为Al和杂质，并经合金冶炼、制粉、成型制备而成，将合金液汇流成束，缩小了合金液的表面积，有利于后续高压氮气喷吹的受力面更集中，喷吹形成的合金粉成分更加均匀，有利于合金的性能提升，极大的提升了机器人盖板的使用寿命，能应对不同的环境使用要求。

A Robot Cover

The invention relates to a robot cover plate, which belongs to the field of metal materials. The cover plate is made of the following raw materials: Si: 0.07 0.17%, Mn: 0.1 0.2%, V: 0.1 0.16%, Mg: 0.2 0.3%, S: 0.01 0.03%, low linear swelling compound: 0.05 0.09%, residual amount of Al and impurities, and is prepared by gold smelting, powder making and forming, and the alloy liquid is confluxed. Beam forming reduces the surface area of alloy liquid, helps to concentrate the force surface of subsequent high-pressure nitrogen injection, makes the composition of alloy powder more uniform, improves the performance of alloy, greatly enhances the service life of robot cover plate, and can meet the requirements of different environments.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人盖板
本专利技术涉及一种机器人盖板，属于金属材料领域。
技术介绍
从古算筹到现如今的超级计算机，算法的演变及人力的解放，无不彰显着科技的高速进步。为进一步解放人力，提升生产效率，人工智能应运而生，大量的机器采用以计算机为核心，模拟流水线生产的局部或所有操作，进行机器制作，乃至生产出机器人，虽然机器人的核心依然是内部的算法，但是支持算法的外部材料同样重要。合金钢虽然具有较高的强度，适合做结构材料，但是为提升机器人的灵活性，采用铝合金进行制作，可以进一步优化机器人的整体性能。铝合金是指以铝为基础，加入一定量的添加元素并控制杂质元素含量而组成的合金体系。铝合金兼具高强度、高硬度、重量轻、良好的延展性，适合于结构材料。除了铝合金添加元素会影响性能外，铝合金的加工工艺同样会造成影响，而传统的合金采用采用压力加工、机加工成成品。不仅在精度上有欠缺，而且强度不够。针对传统铝合金硬度低，不耐磨等缺点，公开号106048379A公开了一种通过在铝合金中加入稀土、锶等元素来提高产品的韧性、延伸率。然而，仅仅提升铝合金的韧性、延伸率等性能并不能使铝合金应对复杂的环境。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供高强度、高硬度、耐腐蚀的机器人盖板。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种机器人盖板，所述的盖板由如下质量百分比的原料制成：Si：0.07-0.17％、Mn：0.1-0.2％、V：0.1-0.16％、Mg：0.2-0.3％、S：0.01-0.03％、低线胀化合物：0.05-0.09％、余量为Al和杂质。本专利技术在合金材质中，特殊加入了S元素，且严格控制了含量。而在常规的合金材料体系中，S通常作为杂质元素而被除去，而在本专利技术的合金配方中，还特殊加入了低线胀化合物，首先，低线胀化合物本身具有较小的线性膨胀系数，不仅能提升铝合金的切削性能，同时对合金的抗热震性有较为明显的增强。其次，将S元素与低线胀化合物进行复配使用，S元素会优先与低线胀化合物进行键合，进一步降低化合物的线胀系数，此时，该复配物不仅具有提升合金抗热震性的效果，同时，增加了不同材料间的相容性，即在合金上表现出较高的致密程度，进一步增加了合金的强度与硬度。作为优选，所述低线胀化合物包括辉绿岩颗粒、石英颗粒、刚玉颗粒中的一种或多种。进一步优选，所述颗粒的粒径为100-500μm。本专利技术的低线胀化合物均采用纳米级的颗粒化合物，颗粒相较于块体或粉末，其大小适当，不会如块体/粉末形态在添加入合金体系时，容易团聚而造成材料不均匀的局部固化，即低线胀化合物选取的形态不恰当时，易在加入到合金中时，直接在加入点与其他材料进行键合，而不能充分游离开去。本专利技术在合理选用材料配比的同时还提供了另一种技术方案：一种机器人盖板的制备方法，包括如下步骤：(1)合金熔炼：按上述称取原料，先将S磨制成S粉，再将除S、低线胀化合物外的所有材料混合熔融形成合金液1，将S粉压入合金液中并混合均匀得合金液2；(2)制粉：将合金液2汇流成束，以高压氮气沿合金液2形成的液束径向进行喷吹形成合金粉；(3)成型：将低线胀化合物直接熔融形成半固体颗粒，再与合金粉混合均匀，送入模具，充入氮气，快速冷却成型得机器人盖板。本专利技术的铝合金冶炼工艺，脱离了常规铸造工艺。将S制成粉并稍后加入，有利于合金液的凝聚性能，这就方便进行汇流，而将合金液汇流成束，这有利于合金的各个元素高度凝聚，进一步增强元素间的键合能力，即合金在成型后表现出较高的密度。而将合金液汇流成束，缩小了合金液的表面积，这有利于后续高压氮气喷吹的受力面更集中，喷吹形成的合金粉成分更加均匀，即喷吹的过程也是一种细化晶粒的过程，有利于合金的性能提升。作为优选，步骤(2)所述合金液2汇流形成的束的长度为3-9m，直径为10-30cm。在具体制备过程中，控制合金液成束的长度与直径，是根据实际规格进行的调整，这样制备出的合金板具有高度的环境适应性，即在后续成型时，改变压力，来控制合金的致密程度，以获得更适合的结构材料。作为优选，步骤(2)所述高压氮气的压力为1.5-3.5个大气压。作为优选，步骤(2)所述径向喷吹具体为：根据合金液束的长度选取30-60个喷吹点，相邻的喷吹点间隔一致，利用喷枪对喷吹点进行喷吹。氮气喷吹制粉，能显著减小合金的晶粒，不是通过氮气对合金液整体喷吹，而选取点对点喷吹，这是利用相邻喷吹点对未喷吹点的氮气逸散利用效果，进一步减少加工步骤，降低成本。作为优选，步骤(3)所述快速冷却时向模具内灌入1-5ml液氮，模具置于干冰中，在8-16min内冷却至室温。采用液氮快冷，一方面是利用快速冷却的方式，来抑制合金中的晶粒长大，另一方面，可以将液氮中的部分氮元素融入合金中，形成氮元素夹杂键合的多元相，提升合金的表面耐蚀性能和较好的耐磨性能。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术将S元素与低线胀化合物进行复配使用，进一步降低化合物的线胀系数，不仅提升合金抗热震性的效果，也增加了不同材料间的相容性，在合金上表现出较高的致密程度，进一步增加了合金的强度与硬度。(2)本专利技术将S制成粉并稍后加入，有利于合金液的凝聚性能，便于汇流，有利于合金元素的高度凝聚，进一步增强元素间的键合能力，即合金在成型后表现出较高的密度。(3)本专利技术将合金液汇流成束，缩小了合金液的表面积，有利于后续高压氮气喷吹的受力面更集中，喷吹形成的合金粉成分更加均匀，有利于合金的性能提升。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1配料：按上述盖板原料进行称取，Si：0.12％、Mn：0.15％、V：0.13％、Mg：0.25％、S：0.02％、低线胀化合物：0.07％、余量为Al和杂质，其中，低线胀化合物为辉绿岩颗粒、石英颗粒、刚玉颗粒的混合物，颗粒的粒径为300μm；合金熔炼：先将S磨制成S粉，再将除S、低线胀化合物外的所有材料混合熔融形成合金液1，将S粉压入合金液中并混合均匀得合金液2；制粉：将合金液2汇流成束，长度为6m，直径为20cm，根据合金液束的长度选取45个喷吹点，相邻的喷吹点间隔一致，以2.5个大气压的高压氮气沿合金液2形成的液束径向对喷吹点进行喷吹形成合金粉；成型：将低线胀化合物直接熔融形成半固体颗粒，再与合金粉混合均匀，送入模具，充入氮气，向模具内灌入3ml液氮，模具置于干冰中，在12min内冷却至室温得机器人盖板。实施例2配料：按上述盖板原料进行称取，Si：0.07％、Mn：0.1％、V：0.1％、Mg：0.2％、S：0.01％、低线胀化合物：0.05％、余量为Al和杂质，其中，低线胀化合物为辉绿岩颗粒、石英颗粒的混合物，颗粒的粒径为100μm；合金熔炼：先将S磨制成S粉，再将除S、低线胀化合物外的所有材料混合熔融形成合金液1，将S粉压入合金液中并混合均匀得合金液2；制粉：将合金液2汇流成束，长度为6m，直径为20cm，根据合金液束的长度选取45个喷吹点，相邻的喷吹点间隔一致，以2.5个大气压的高压氮气沿合金液2形成的液束径向对喷吹点进行喷吹形成合金粉；成型：将低线胀化合物直接熔融形成半固体颗粒，再与合金粉混合均匀，送入模具，充入氮气，向模具内灌入3ml液氮，模具置于干冰中，在12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人盖板，其特征在于，所述的盖板由如下质量百分比的原料制成：Si：0.07‑0.17％、Mn：0.1‑0.2％、V：0.1‑0.16％、Mg：0.2‑0.3％、S：0.01‑0.03％、低线胀化合物：0.05‑0.09％、余量为Al和杂质。

【技术特征摘要】
1.一种机器人盖板，其特征在于，所述的盖板由如下质量百分比的原料制成：Si：0.07-0.17％、Mn：0.1-0.2％、V：0.1-0.16％、Mg：0.2-0.3％、S：0.01-0.03％、低线胀化合物：0.05-0.09％、余量为Al和杂质。2.根据权利要求1所述的机器人盖板，其特征在于，所述低线胀化合物包括辉绿岩颗粒、石英颗粒、刚玉颗粒中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的机器人盖板，其特征在于，所述颗粒的粒径为100-500μm。4.一种机器人盖板的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)合金熔炼：按权利要求1所述称取原料，先将S磨制成S粉，再将除S、低线胀化合物外的所有材料混合熔融形成合金液1，将S粉压入合金液中并混合均匀得合金液2；(2)制粉：将合金液2汇流成束，以高压氮气沿合金液2形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：华吉，华胜，
申请(专利权)人：宁波华源精特金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33