Az ipari robot egy több csuklóval vagy szabadságfokkal rendelkező gépi eszköz az ipari területen. Ez egy csúcstechnológiás gyűjtemény, amelyet olyan tudományágak alkotnak, mint a gépek, anyagok, elektronika, vezérlés és számítástechnika. Széles körben alkalmazták a mechanikai gyártásban, vegyiparban, út- és hídépítésben, ásványbányászatban, honvédelmi és hadiiparban, űrkutatásban és más területeken. Az ipari robotok helyettesítik az embert a nehéz és egyedi feladatokban, ami nagy jelentőséggel bír az emberi munkaerő intenzitásának csökkentésében, a termelés hatékonyságának és termelékenységének javításában.
Az ipari robotok szerepének jobb felismerése és a robotkar súlyának csökkentése érdekében a kutatók szénszálas kompozit anyagokat kezdtek használni a robotkar elkészítéséhez. A szénszálas kompozit anyag csökkenti a robotkar súlyát, a motor teljesítményét is, és energiafogyasztást takarít meg. A szénszálas robotkar jellemzői: nagy szilárdság, nagy modulus, könnyű önsúly, kisebb deformáció, jó tervezhetőség és feldolgozhatóság.
A Shandong Runfeng CFRP egy szénszálas termékekre összpontosító vállalkozás, amely személyre szabott szénszálas robotkart kínál az ügyfelek számára. A Runfeng CFRP felelőse szerint az általános háromtengelyes, négytengelyes, derékszögű koordinátarendszerű robotoktól a többcsuklós robotokig, a mechanikus láncszemektől, karcsövektől a mechanikus kötésekig, a szénszálas kompozit anyagokból készült robotalkatrészek aránya növekszik. A nagy szilárdságú és könnyű anyagok iránti kereslet az ipari robotokban ugyanolyan erős, mint az autógyártó iparban.
Az ipari robotoknál a teher-tömeg arány javítása a fő feladat. A teherbírás, az önsúly, a merevség, a mozgás tehetetlensége, a pozíciópontosság stb. számos fontos mutató az ipari robotok számára az anyagok kiválasztásánál. Ezek a követelmények egymásnak ellentmondónak tűnnek, mert a jó merevség és a nagy terhelés gyakran azt jelenti, hogy a szerkezet vastag és sok vezetőrúd van, ami elkerülhetetlenül növeli a kar súlyát.
A robotkarnak nemcsak a saját súlyát kell elviselnie, hanem a megfogó munkadarab maximális súlyát is, ami megköveteli, hogy a mechanikus kar ne feszüljön vagy törjön el, amikor terhelést visel. A szakítószilárdság szempontjából a szénszálas kompozit anyagok szakítószilárdsága 2000 MPa, míg az alumíniumötvözetek szakítószilárdsága körülbelül 800 MPa. A szívósság szempontjából az alumíniumötvözet szívóssága viszonylag alacsony, és nincs rugalmassága. A szénszál azonban a textilszálak lágyságával és feldolgozhatóságával rendelkezik, így szívóssága sokkal nagyobb, mint az alumíniumötvöté, és a szénszálas anyagok is kevésbé hajlamosak a törésre.
A mechanikus kar mozgási sebessége az indítástól a fékezésig közvetlen hatással van a munka stabilitására. Minél könnyebb a kar súlya, annál kisebb a mozgás tehetetlensége, gyorsabban és stabilabban működik, ami nagyobb pozíciópontosságot eredményez. Például a cégünk által gyártott szénszálas robotkar teljes hossza 1500 mm, szélessége 150 mm, falvastagsága 5 mm. A teljes robotkar össztömege mindössze 5 kg, ami jelentősen javítja az ipari robotok működési pontosságát.
A szénszálas gyártás és gyártástechnológia folyamatos fejlődésével az ipari robotgyártásban egyre népszerűbb a szénszál robotkarokban történő alkalmazása. Néhány nagy szénszálas robotkar mellett a repülés területén szénszálas anyagok is kezdenek megjelenni néhány kis és közepes méretű robotkaron a mindennapi életben.