¿Por qué el PEEK y las aleaciones de magnesio son claves para aligerar los robots humanoides?

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Traducción al español: Materiales clave para aligerar robots humanoides: PEEK + aleaciones de magnesio y aluminio

Materiales clave para aligerar robots humanoides: PEEK + aleaciones de magnesio y aluminio

Tesla ha revelado nuevas imágenes del robot humanoide Optimus G3. Este año, dos focos clave de desarrollo son la destreza táctil y la reducción de peso.

En el artículo anterior analizamos las manos táctiles. Las nuevas fotos muestran cambios en la textura del chasis, evidenciando la tendencia a aligerar.

Este artículo analiza dos materiales clave: PEEK y aleaciones de magnesio y aluminio.

01. Visión general de materiales ligeros en robots humanoides

Las "cabezas" usan materiales de IA; las "extremidades" requieren materiales químicos nuevos que aporten ligereza y capacidad sensorial.

Dos caminos:

1. Optimización estructural

2. Elección de materiales ligeros y resistentes

Materiales comunes:

• Plásticos de ingeniería (PEEK, PA, PPS, LCP, TPE, UHMW-PE)

• Compuestos de fibra de carbono

• Aleaciones de Mg-Al

El PEEK puede reemplazar metales. Para mitigar su fragilidad, se refuerza con fibra de carbono.

02. PEEK: el plástico de élite

Los robots humanoides necesitan movilidad y eficiencia energética. Los materiales ligeros reducen el consumo.

PEEK (polieteretercetona) tiene alta resistencia mecánica y térmica. Se usa en engranajes, articulaciones y estructuras óseas.

Consumo estimado por robot:

• 1 kg de PEEK puro (engranajes/articulaciones)

• 8 kg de CF/PEEK (extremidades)

• Total: 6,6 kg de PEEK

03. Cadena industrial del PEEK

Materias primas:

Clave: DFBP (fluorocetona). Principales proveedores:

• China: Sinochem, Zhongxin, Xingfu

• Internacional: VICTREX, Solvay, Evonik

Producción:

Proceso complejo y competitivo. China ha roto el monopolio desde 2016.

Productores destacados: Zhongyan, ARKPEEK, Jida, etc.

Procesamiento:

Métodos:

• Moldeo por inyección

• Prensado en caliente

• Moldeo por compresión

Compuestos CF/PEEK

El refuerzo con fibra de carbono soluciona problemas de fragilidad. Resultado: ligereza + resistencia equivalente a aluminio/titanio.

04. Aleaciones de magnesio y aluminio

Utilizadas en el Optimus G3 de Tesla.

Ventajas:

• Peso: 2/3 del aluminio, 1/4 del acero

• Alta resistencia

• Buena disipación térmica

Aplicaciones: carcasas, torsos, articulaciones

Ejemplos:

• Honda ASIMO — +50% movilidad

• ABB YuMi — agarre preciso, colaboración humano-robot

Fabricantes clave en China: Baowu, Estun, Yian, Xingyuan.