Introduction au matériau PEEKCapteurs de robot
Le PEEK (polyéther éther cétone) est un plastique technique spécialisé hautes performances présentant des propriétés telles que la résistance aux hautes températures (température de service à long terme d'environ 240 °C), la résistance à la corrosion chimique, une grande solidité, une grande légèreté, un faible coefficient de frottement et une excellente isolation électrique. Ces atouts en font un matériau idéal pour les composants clés des capteurs robotiques, comblant les lacunes des capteurs traditionnels en métal ou en plastique ordinaire en termes de précision, de stabilité et d'adaptabilité environnementale.
I. Types et caractéristiques des principales applications
Le PEEK est principalement utilisé pour la fabrication des composants structurels centraux ou des substrats fonctionnels des capteurs. Les applications courantes sont les suivantes :
1. Capteurs de force/couple à six dimensions
Partie d'application : Le corps élastique (le composant principal pour la perception du signal de force) du capteur.
Valeur fondamentale : les corps élastiques traditionnels sont principalement constitués d'alliage d'aluminium, tandis que le PEEK présente un meilleur rapport module d'élasticité/densité, garantissant une résistance structurelle tout en réduisant considérablement la masse du corps élastique, en minimisant les interférences inertielles pendant le mouvement du robot et en améliorant la précision de la mesure de la force (jusqu'à ± 0,1 % FS) et la vitesse de réponse dynamique (temps de réponse < 1 ms).
Scénarios typiques : assemblage de robots industriels (comme le contrôle précis de la force de serrage des vis), interaction homme-machine robot collaboratif (comme la perception de la force de collision), retour de force chirurgicale de robot médical (comme la surveillance de la force de meulage de la surface osseuse dans les robots orthopédiques).
2. Capteurs tactiles/de contrainte
Partie d'application : Le substrat flexible ou le support d'électrode du capteur.
Valeur fondamentale : Le PEEK présente une certaine flexibilité et une certaine résistance à la fatigue, ce qui lui permet d'être transformé en formes fines ou irrégulières, adaptées aux scénarios de contact courbes ou flexibles tels que les doigts de robot et les pinces ; en même temps, son isolation électrique peut empêcher les interférences de signal, garantissant la stabilité des données tactiles (telles que la pression, la reconnaissance de texture) ou de contrainte (telles que la déformation des articulations).
Scénarios typiques : Perception de la pression dans les robots de service lors de la saisie d'objets fragiles (tels que du verre, des fruits), surveillance de la contrainte pour l'ajustement dans l'assemblage flexible des robots industriels.
3. Capteurs spécialisés pour environnements corrosifs
Partie d'application : Le boîtier, le manchon de protection de la sonde ou les composants de contact du capteur.
Valeur fondamentale : Le PEEK présente une résistance extrêmement forte aux acides, aux alcalis, aux solvants organiques et à la vapeur à haute température (comme le nettoyage CIP dans l'industrie alimentaire), bien supérieure à l'acier inoxydable ou aux plastiques ordinaires, protégeant les composants internes du capteur de la corrosion et prolongeant sa durée de vie.
Scénarios typiques : Capteurs de niveau/concentration de liquide dans les robots alimentaires/médicaux (comme la surveillance du niveau de liquide dans les réservoirs de sauce), capteurs de paramètres environnementaux dans les robots chimiques (comme la protection des sondes de détection de gaz corrosifs).
II. Principaux avantages par rapport aux matériaux traditionnels
III. Domaines d'application typiques
Robots industriels : Contrôle de la force d'assemblage, retour de force de meulage, surveillance de la pression de préhension ;
Robots médicaux : perception de la force des instruments chirurgicaux (comme le retour de force dans les opérations laparoscopiques), surveillance des contraintes articulaires des robots de rééducation ;
Robots spéciaux : Capteurs d'environnement résistants à la corrosion dans les domaines alimentaire/chimique, capteurs de température/force dans des conditions de haute température (comme le soudage automobile).
