Giza robotentzako metalezko materialak: aluminioaren aplikazioa eta merkatu-perspektibak

Humanoide robotak laborategitik masa-ekoizpen komertzialera igaro dira, eta arinaren eta egitura-indarraren arteko oreka erronka nagusia bihurtu da.

 
Aluminioa, arina, erresistentzia handia eta korrosioarekiko erresistentzia konbinatzen dituen metalezko material gisa, eskala handian sartzen ari da funtsezko ataletan, hala nola junturetan, eskeletoetan, transmisio-sistemetan eta humanoide roboten oskoletan.

 
2024. urtearen amaieran, mundu mailako eskariaaluminiozko aleazioakhumanoide roboten industrian % 62ko igoera izan da urte artean, eta aluminiozko aplikazioetarako beste eremu lehergarri bat bihurtu da energia berrietako ibilgailuen ondoren.

 
Aluminiozko aleazioaren errendimendu zabalak robot humanoideentzako metalezko material hobetsia bihurtzen du. Bere dentsitatea altzairuaren herena baino ez da, baina aleazio-erlazioaren eta prozesuen optimizazioaren bidez altzairu batzuekin pareko erresistentzia lor dezake. Adibidez, 7 serieko hegazkintzako aluminioaren (7075-T6) erresistentzia espezifikoa (erresistentzia/dentsitate erlazioa) 200 MPa/(g/cm³) irits daiteke, ingeniaritza-plastiko gehienen gainetik dagoena, eta beroa xahutzen eta babes elektromagnetikoan ondo funtzionatzen du.

 
Tesla Optimus-Gen2 bertsioan, gorputz-adarraren hezurdura % 15 murrizten da aluminiozko magnesiozko aleazioa erabiliz, eta zurruntasun estrukturala mantentzen da topologia optimizatzeko diseinuaren bidez; Boston Dynamics-en Atlas robotak aluminiozko erresistentzia handia erabiltzen du belauneko artikulazioko transmisio-osagaiak sortzeko, maiztasun handiko jauzien eraginari aurre egiteko. Horrez gain, Ubiquitous Walker X-aren hozte-sistemak aluminiozko injekziozko karkasa erabiltzen du, aluminioaren eroankortasun termiko handia (200 W/m · K inguru) erabiltzen duena kudeaketa termiko eraginkorra lortzeko.
Gaur egun, aluminioaren iterazio teknologikoa humanoide roboten arloan azeleratzen ari da, eta hainbat aurrerapen sortu dira industria-kateko hainbat mailatan:

Aluminioa (58)
1. Indar handiko errendimendu jauziaaluminiozko aleazioamaterialak
2024ko irailean 450MPa-ko trakzio-erresistentzia duen aluminiozko siliziozko aleazioa kaleratu ondoren, Lizhong Taldeak (300428) aeroespazialki kalitateko ziurtagiria lortu du robotentzat bereziki diseinatutako 7xxx serieko aluminiozko aleaziorako 2025eko urtarrilean. Material honek bere etekin-erresistentzia 580MPa-ra igo du mikroaleazio-teknologiaren bidez, % 5eko luzapen-tasa mantenduz, eta arrakastaz aplikatu da Fourier Intelligence-ren belauneko artikulazio biomimetikoko moduluan, titaniozko aleazio tradizionalen soluzioekin alderatuta % 32ko pisua murriztuz. Mingtai Aluminum Industry-k (601677) garatutako aluminiozko zutabe-gorputz materialak ihinztadura-deposizio bidezko eraketa-teknologia erabiltzen du erradiadorearen aluminiozko materialaren eroankortasun termikoa 240W/(m · K)-ra handitzeko, eta Yushu Technology-ren H1 robot humanoidearen bultzada-sistema gisa hornitu da kopuru handitan.

 
2. Industria-mailako aurrerapena injekzio-galdaketa teknologia integratuan
Wencan Corporation-ek (603348) Chongqing-eko egoitzan martxan jarri duen munduko lehen 9800T bi plakako super-galdaketa ekoizpen-lerroak humanoide robot eskeletoen fabrikazio-zikloa 72 ordutik 18 ordura murriztu du. Garatutako bizkarrezurreko eskeleto biomimetiko osagaia topologia-diseinuaren bidez optimizatu da, soldadura-puntuak % 72 murriztuz, 800MPa-ko egitura-erresistentzia lortuz eta % 95etik gorako etekin-tasa mantenduz. Teknologia honek Ipar Amerikako bezeroen eskaerak jaso ditu eta Mexikon fabrika bat eraikitzen ari da. Guangdong Hongtu-k (002101) aluminiozko galdaketa-oskola mehe bat garatu du, 1,2 mm-ko lodiera baino ez duena, baina 30kN-ko inpaktu-erresistentzia lortzen duena, Uber Walker X-aren bularreko babes-egiturari aplikatzen zaiona.

 

3. Berrikuntza zehaztasun-mekanizazioan eta integrazio funtzionalean
Nanshan Aluminum Industry-k (600219), Shanghai Jiao Tong Unibertsitateko Aleazio Arinen Ingeniaritza Zentro Nazionalarekin lankidetzan, nano-indartutako aluminiozko material konposatuak kaleratuko ditu 2025eko otsailean. Material hau silizio karburo nanopartikulak sakabanatuz indartzen da, hedapen termikoaren koefizientea 8 × 10 ⁻⁶/℃-ra murriztuz, servo-motorren bero-xahutze irregularrak eragindako zehaztasun-desbideratze arazoa arrakastaz konponduz. Tesla Optimus Gen3 hornidura-katean sartu da. Yinbang Co., Ltd.-k (300337) garatutako aluminiozko grafenozko konpositezko babes elektromagnetiko geruzak 70dB-ko babes-eraginkortasuna du 10GHz-ko maiztasun-bandan eta 0,25 mm-ko lodiera baino ez du, eta Boston Dynamics Atlas-eko buru-sentsoreen multzoan aplikatzen da.

 
4. Aluminio birziklatuaren teknologiaren karbono gutxiko aurrerapena
Txinako Aluminum Corporation-ek (601600) eraiki berri duen birziklatutako aluminioaren arazketa-ekoizpen-lerro elektronikoak hondakin-aluminioaren kobre eta burdin ezpurutasun-edukia 5 ppm-tik behera kontrola dezake, eta ekoitzitako birziklatutako aluminioaren karbono-aztarna % 78 murriztu dezake lehen mailako aluminioarekin alderatuta. Teknologia hau EBko Lehengaien Lege Nagusiak ziurtatu du eta espero da LCA (bizitza-ziklo osoa) betetzen duten aluminiozko materialak Zhiyuan robotei hornitzea 2025eko bigarren hiruhilekotik aurrera.

Aluminioa (43)
5. Diziplina arteko teknologiaren integrazioa eta aplikazioa
Aire eta espazio mailako eszenatokien hedapenean, Beijing Iron Man Technology-k garatutako aluminiozko egitura biomimetiko ezti-orratza Harbin Teknologia Institutuak egiaztatu du, robot bipedalaren gorputzaren pisua % 30 murriztuz eta bere tolestura-zurruntasuna % 40 handituz. Egiturak 7075-T6 aluminiozko hegazkingintza erabiltzen du eta 12GPa · m³/kg-ko zurruntasun espezifikoa lortzen du diseinu biomimetikoaren bidez. 2025eko 4. hiruhilekoan jaurtitako espazio-estazioko mantentze-roboterako erabiltzea aurreikusten da.

 
Aurrerapen teknologiko hauek humanoide robotetan aluminioaren erabilera makina bakarrean % 20 kg/unitatetik 2024an 28 kg/unitatera 2025ean igo dute, eta goi-mailako aluminioaren prima-tasa ere % 15etik % 35era igo da.

 
Industria eta Informazio Teknologia Ministerioak "Humanoide Roboten Industriaren Garapen Berritzaileari buruzko Gida Iritziak" ezarri dituenez, aluminiozko materialen berrikuntza arintasunaren eta integrazio funtzionalaren arloetan bizkortzen jarraituko du. 2024ko uztailean, Industria eta Informazio Teknologia Ministerioak "Humanoide Roboten Industriaren Garapen Berritzaileari buruzko Gida Iritziak" eman zituen, eta bertan argi eta garbi adierazi zen "material arinei eta doitasunezko fabrikazio-prozesuei aurre egitea" helburua, eta aluminiozko aleazioen doitasunezko moldaketa-teknologia ikerketa eta garapen nagusien zerrendan sartu zuen.

 
Tokiko mailan, Shanghaik 2.000 milioi yuaneko funtsa berezi bat sortuko du 2024ko azaroan, humanoide roboten oinarrizko materialen ikerketa eta industrializazioa laguntzeko, errendimendu handiko aluminiozko materialak barne.

 
Eremu akademikoan, Harbin Teknologia Institutuak eta Txinako Aluminio Ikerketa Institutuak batera garatutako "aluminiozko egitura biomimetikoa ezti-orratz" balioztatu zen 2025eko urtarrilean. Egitura honek robotaren gorputzaren pisua % 30 murriztu dezake, eta, aldi berean, tolestura-zurruntasuna % 40 hobetu. Lorpen horiek patenteen industrializazio fasean sartu dira.

 

GGII Robotika Institutuaren arabera, humanoide roboten aluminio kontsumo globala 12.000 tona ingurukoa izango da 2024an, 1.800 milioi yuaneko merkatu-tamainarekin. Humanoide robot bakar baten aluminio-kontsumoa 20-25 kg-koa dela suposatuz (makinaren pisu osoaren % 30-40), 2030erako 5 milioi unitateko mundu-bidalketa kalkulatuta, aluminioaren eskaria 100.000-125.000 tonaraino igoko da, hau da, 15-18.000 milioi yuan inguruko merkatu-tamaina, % 45eko urteko hazkunde-tasa konposatuarekin.

 
Prezioari dagokionez, 2024ko bigarren seihilekotik aurrera, robotentzako goi-mailako aluminiozko materialen prima-tasa (adibidez, hegazkintzako aluminiozko plakak eta eroankortasun termiko handiko aluminiozko injekziozkoak) % 15etik % 30era igo da. Produktu pertsonalizatu batzuen unitate-prezioa 80.000 yuan/tona baino handiagoa da, industria-aluminiozko materialen batez besteko prezioa (22.000 yuan/tona) baino nabarmen handiagoa.

 
Giza robotak urtean % 60tik gorako erritmoan iterazioak egiten dituzten heinean, aluminioa, bere industria-kate helduarekin eta etengabe optimizatutako errendimenduarekin, fabrikazio tradizionaletik balio erantsi handiko bidera igarotzen ari da. Toubao Ikerketa Institutuaren arabera, 2025etik 2028ra, Txinako roboten aluminio merkatuak munduko merkatu-kuotaren % 40-50 izango du, eta tokiko enpresek doitasunezko moldeoan, gainazalen tratamenduan eta beste alderdi batzuetan egindako aurrerapen teknologikoak izango dira irabazle eta galtzaile nagusiak.

 


Argitaratze data: 2025eko martxoaren 28a
WhatsApp bidezko txata online!