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科普知識
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直角坐標型工業機器人

PIP破解海底機器人機械手難題

發布日期:2022-04-18 點擊率:103


  在河北某地,有一家油缸廠,這是一家軍工企業。2014年的某一天,這家油缸廠接到一項非常重要的任務,就是為海底機器人的“手臂”配套生產液壓油缸。

  液壓油缸是一種常見的裝備,它由缸套和活塞桿組成,通過液壓原理,使活塞桿產生往復運動,從而帶動機械裝備做出抓緊、放松、推舉等動作。

  在我們的日常生活中,經常可以看到挖掘機、推土機、裝載機在各種工地上工作,這些工程機械之所以能做這些工作,都是通過液壓油缸來完成的,所以,形象的說,液壓油缸的活塞中,就是這些機械的“手臂”。

  基于活塞桿的工作任務,耐磨防銹蝕是兩個最重要的性能。為了達到耐磨耐腐蝕的目的,活塞桿通常都要通過電鍍工藝,在它的表面鍍上一層金屬鉻。因為鉻是一種比較耐磨耐腐蝕的金屬,從而可以保證這些機械的“手臂”能夠較長時間的工作。

  可是,在海底機器人的工作環境里,電鍍鉻活塞桿完全滿足不了要求。由于海水的嚴重腐蝕性,海底機器人的手臂,如果使用電鍍鉻活塞桿,很短時間就會被銹蝕,無法正常工作。

  為了使海底機器人的手臂能夠正常工作,這家油缸廠采用不銹鋼來制作活塞桿。海底機器人的手臂很粗壯,長達3米,重量為1.7噸。不銹鋼這種材料,與一般鋼材相比較,不但價格貴,而且加工難度也很大。

  誰知不銹鋼耐活塞桿,也挺不住海水的強烈腐蝕,半年就要更換一次。

  為了找到更加合適的海底機器人活塞桿,這家軍工企業,通過各種途徑,找到了湖南紅宇耐磨新材料股份有限公司(深交所上市企業,簡稱紅宇新材SZ.300345,)現任總工程師羅德福教授。當時,羅德福教授正在研究和開發PIP技術,中文名稱為可控離子滲入技術,是一種全新的金屬表面改性技術。

  PIP運用多種工藝方法,將非金屬元素和微量金屬元素滲入到金屬基材的表面,形成由金屬氧化物和非金屬元素組成的多層復合滲層,這種滲層具有非常強的耐磨耐腐蝕性。不僅如此,PIP技術還可以控制滲層的厚度,滿足不同的耐磨耐腐蝕需求。

  雖然羅德福教授的PIP技術在當時還處于中試階段,但是眼光超前的這家軍工油缸企業,還是愿意試一試。

  使用結果表明,羅德福教授沒有辜負這家軍工企業的期望,時至今天,一年半過去了,海底機器人的手臂依舊沒有生銹,還在正常工作。

  超強的耐磨耐腐蝕性,使PIP技術在軍工企業初露鋒芒。

  由于PIP產品的性能卓越,PIP技術的應用領域進一步拓寬。在出口武器的槍膛上,在石油開采企業的抽油桿上,在全球最大的農機企業——美國約翰迪爾的農業機械的活塞桿上,都閃耀著PIP產品的身影。

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