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各种制作机器人的材料介绍  

2012-02-29 04:02:04|  分类: 零基础做六足 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       制作机器人的材料选择一直是机器人研究者,爱好者需要考虑的问题。工业机器人的制造材料与使用环境有很大关系,并且通常都需要长时间稳定的工作,所以制造材料选择是比较苛刻的。而民用,玩具型的机器人不必顾忌太多,几乎身边的任何东西都可以当制作机器人的材料。这里我们主要了解DIY机器人常见的材料,以便在不不同场合制作出不同的机器人。
       日常制作机器人的材料一般分为三类:金属,塑料,木材。首先来说金属类的,金属材料是大家公认的制作机器人的正统材料,金属由于有很好的硬度,不易磨损,好看的光泽等等特性一直被人们所喜爱,几乎所有人都觉得只有金属制的物品才是品质质量的象征。但同样也说明了金属材料加工不易的缺点。制作机器人常用的金属材料是铝合金,少量用不锈钢,铝合金比不锈钢更方便加工,用于加工的铝合金一般常用的又有6061和7075两种,以6061位代表的6000系列铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。而7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素,属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性,但耐腐蚀性较差。6061的硬度虽然没7075高,但抗腐蚀比较好,所以市面上机器人肢体一般都是这种铝合金材质。
       制作机器人中,塑料也是被人大量采用的材料,相比金属材料优势很明显:便于加工,缺点也明了:硬度低。常用的塑料有ABS、PVC、尼龙环氧树脂有机玻璃等
       ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
      PVC主要成分是聚氯乙烯,又叫聚氯乙烯树脂,PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC可分为硬PVC和软PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的开发应用价值。
      尼龙是一种高分子化合物合成纤维,为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等等。无毒性,但不可长期与酸碱接触。
      环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。PCB基板就是环氧树脂的一种,也广泛用于航模制作。
      有机玻璃又叫亚克力,有机玻璃是一种通俗的名称,从这个名称看,你未必能知道它是一种什么样的物质,也无从知道它是由什么元素组成的。这种高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯,英文简称PMMA,是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。特点是表面光滑、色彩艳丽,比重小,强度较大,耐腐蚀,耐湿,耐晒,绝缘性能好,隔声性好。
 
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