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균주 게이지 기본 변형 : 강력한 힘의 살인자 피드백 분류
(1) 실제 상황 : 수술 로봇의 촉각 지연으로 인한 정확성 재해
① AccidEident 배경
- 관련된 기기 : 국제 외과 로봇 브랜드를위한 복강경 전력 피드백 시스템 (익명);
- 결함 상황 : 40 ° 수술 환경에서 로봇 팔이 담낭 절제술을 겪을 때 의사는“촉각 신호 지연”을보고하여 조직 장력이 1.8n의 한계를 초과하고 수술 후 내부 출혈을 겪었습니다. >.
- 데이터 공개 : FDA 510K 불리한 이벤트 보고서는 힘 센서베이스의 열 팽창 변형이 0.005mm에 도달하며 이는 표준 한계 (0.000106mm)의 47 배이며 촉각 피드백 지연은 0.3 초입니다.
(2) 기술 분석 : 열 확장이 힘 제어 정확도를 파괴하는 방법
① 율 메커니즘
- 기본 재료 결함 : 전통적인 Aluminum-alloy 베이스 (열 확장 계수 23 × 10 × 10/℃)는 열 확장의 상승으로 인한 온도의 가치를 생성하여 0.005mm의 변형을 생성합니다. 12%;
- 신호 체인 충돌 : 제어 시스템은 힘을 잘못 판단했으며 햅틱 피드백 지연이 0.3 초에 도달했습니다 (수술 안전 임계 값이 0.05 초를 초과)
데이터 비교 : 전통적인 솔루션 및 탄화물 탄소 기본
<테이블 스타일 = "Border-Collapse : 붕괴; 너비 : 100%; 경계 색상 : #000000;" Border = "1">(3) LS 솔루션 : 제로 확장 실리콘 카바이드베이스 재 작성 산업 한도
① 모수 및 코팅 기술
- 실리카 카바이드 세라믹 기판 : 반응성 소결 SIC (열 전도도 120W/m · K)는 열을 빠르게 소산하고 국소 온도 증가를 피하는 데 사용됩니다.
- 제로 확장 복합 코팅 : 나노 알루미나 알루미나 혼합 코팅 (열 변형 계수 ≤0.0001mm/℃)이 잔류 응력을 상쇄하기 위해 표면에 증착됩니다.
elextreme 환경 검증 (NASA-ESA-0234 온도 변경 테스트 표준에 따라)
- 온도 변화 범위 : -50 ~ ~ 150 ° 주기적 충격, 500 번 축적;
- 측정 성능 : 기본 변형 <0.00015mm, 힘 제어 신호 드리프트 ≤0.5%.
(4) 산업 깨달음 : 수술 로봇의 기초는 세 가지 삶과 죽음의 선을 뚫어야합니다
al 열 안정성 : 온도가 40 ° C로 상승하면 기본 변형은 0.0002mm 미만 (FDA 510K의 필수 요구 사항);
oc 생체 적합성 : ISO 10993-5 세포 독성 시험을 통과했습니다 (실리콘 카바이드는 자연적으로 불활성이며 침전이 없습니다);
weight 경량 구조 : 밀도 ≤3.2g/cm³ (전통적인 알루미늄 합금의 경우 2.7g/cm³, 실리콘 카바이드의 경우 3.1g/cm³)
(5) LS의 세 가지 핵심 값을 선택하십시오
-le 공간 수준의 기술 마이그레이션 : 위성 미러의 제로 확장 코팅 적용 의료 기초에 적용;
완전한 공정 품질 관리 : 원료 순도 (sic ≥99.9995%)에서 코팅 두께 (± 0.1μm)까지 엄격한 제어;
빠른 규정 준수 인증 : 기본 솔루션에는 FDA 510K 및 ISO 13485 인증이 사전 커뮤니케이션하여 전달주기를 70%단축합니다.
Extreme Environment : Sahara에서 Arctic Cold까지의 혁명 밀봉
(1) 실제 사례 : 미군의 GH-7 "Cheetah-Leg"로봇은 사막 임무에서 실패했습니다
<이벤트의 배경
- 프로젝트 코드 : GH-7 군용 4 배 로봇 (공개되지 않은 제조업체);
- 실패 : 정찰 임무를 위해 2022 년 이라크 모술에 배치되었을 때, 사하라의 모래 폭풍 (풍속 25m/s)이 발생했으며 미션 중단 속도는 48 시간에 89% 증가했습니다. .
- 군사 보고서 : 실패 분석은 바이오닉 유압 터미널 커버 씰의 모래 침식이 73%의 고장을 일으켜 유압 시스템 오염을 일으켜 50% 이상의 힘 붕괴를 일으켰다는 것을 지적합니다.
(2) 기술 분석 : 먼지와 저온이 어떻게 "킬"밀봉 시스템을 "킬"하는 방법
<킬러 킬러 : 모래 침식 + 저온 엠블리 화
- 먼지 침입 : 먼지가 많은 환경 (PM> 2000μg/m³)에서 전통적인 질소 고무 씰의 표면은 딱딱한 입자 (Sio₂)에 의해 긁히고 마모 속도는 0.15mm/h; 에 도달합니다.
- 저온 고장 : -30 ° C 북극 임무에서 고무 경도는 갑자기 70 해안 A에서 90 해안 A로 증가했으며 60%의 탄성 손실과 밀봉 압력이 20mpa에서 8mpa로 떨어졌습니다.
<테이블 스타일 = "너비 : 100%; 높이 : 189.469px; 테두리-콜라 랩스 : 붕괴; 국경 색 : #000000;" Border = "1">
(3) LS 솔루션 : 나노 스케일 밀봉 그루브 + 형광 동적 보상 기술
① inden in innovation in End Cap Sealing System
- 5 축 가공 Nanogrid : groove groove ra≤0.1μm (전통적인 용액 RA1.6μm)를 밀봉하여 입자 내장 된 확률을 감소시킵니다.
플루오 리네이터 동적 보상 링 :
- 온도 범위는 -60 ℃ ~ 320 ℃; 인 Perfluoroelastomer (FFKM)를 사용하십시오
- 내장 된 벨로우즈 구조, 압력 변동 동안의 보상량은 0.5mm 정도 높아 밀봉 표면의 정리가 0입니다.
<기생 연결 혁명 : 플라즈마 활성화 본딩
- 기술 원리 : 아르곤 플라즈마를 사용하여 45mpa의 결합 강도 (에폭시 수지는 18mpa);
- 노화 방지 검사 : 1000 시간 동안 85 ° C/85% RH에서 노화 된 후, 강도 유지율은> 99% (에폭시 수지가 32%로 약화 됨)
(4) 산업 깨달음 : 극단적 인 환경 물개는 4 개의 지옥을 극복해야합니다
insand and 먼지 보호 : 밀봉 표면의 경도는 HV 1500보다 커야합니다 (석영 모래 경도 HV 1100).
넓은 온도 범위의 탄성 : -60 ~ 150 ° 탄성 계수 변동 <15%;
화학 저항 : 연료 유, 산성 안개 및 소금 스프레이 부식에 대한 저항성 (MIL-STD-810G 표준);
amimpact 및 진동 저항 : 0.04g²/hz의 임의 진동 밀도에서 제로 씰 누출.
(5) ls를 선택하는 세 가지 전략적 이점
-군사 등급 검증 :이 솔루션은 미군 표준 MIL-STD-750E 모래 및 먼지 테스트 및 MIL-STD-202 저온 충격 테스트를 통과했습니다.
크로스-미디어 밀봉 : 동일한 엔드 캡은 유압유, 그리스, 이산화탄소 및 기타 매체와 호환됩니다.
de 빠른 배포 : 장비 반복을 가속화하기 위해 72 시간 사막/극 작동 상태 시뮬레이션 테스트를 지원합니다.
유압 펄스의 파괴력을 깨는 방법?
(1) 실제 사례 : 300 로봇 팔의 유압 엔드 캡의 집단 균열에 대한 고통스러운 교훈
① AccidEident 배경
관련 회사 : 산업용 로봇 암의 글로벌 제조업체; 고장 시나리오 : 자동차 용접 라인에 300 개의 로봇 암이 배치되었습니다. 6 개월의 작동 후 로봇의 유압 엔드 캡이 배치되었고 시스템 압력이 유출되어 생산 라인이 폐쇄되었고 하루에 120 만 달러 이상의 손실이 발생했습니다.
- 규칙 이유 : 20Hz의 작동 펄스는 20Hz입니다. 유압 시스템 엔드 캡 18.5Hz의 고유 주파수는 고조파 공명을 형성하고 응력 진폭은 재료 피로 한계를 초과합니다.
(2) 기술 분석 : 유압 펄스로 전통적인 엔드 캡을 "찢는"방법
① 시뮬레이션 데이터는 치명적인 결함을 보여줍니다 (ANSYS 과도 분석에 근거)
- 클래식 엔드 캡 : 20Hz 펄스 하중 미만, 플랜지 뿌리의 응력 집중 계수는 3.8 (정적 조건보다 220% 높음)에 도달하며 균열은 응력 피크 영역에서 유래합니다.
- ls bionic end cap : 토폴로지 최적화에 의해 체중이 30%감소하고, 강성은 25%증가하고, 응력 농도 계수는 1.2로 감소합니다.
②다 데이터 비교 : 전통적인 캐스트 엔드 캡 및 LS 토폴로지 최적화 된 엔드 캡
(2) 기술 분석 : 유압 펄스로 전통적인 엔드 캡을 "찢는"방법
① 시뮬레이션 데이터는 치명적인 결함을 보여줍니다 (ANSYS 과도 분석에 근거)
클래식 엔드 캡 : 20Hz 펄스 하중 미만, 플랜지 뿌리의 응력 집중 계수는 3.8 (정적 조건보다 220% 높음)에 도달하며 균열은 응력 피크 영역에서 유래합니다.
- ls bionic end cap : 토폴로지 최적화를 통해 체중이 30%감소하고 강성이 25%증가하고 스트레스 농도 계수는 1.2로 감소합니다.
②다 데이터 비교 : 전통적인 캐스트 엔드 캡 및 LS 토폴로지 최적화 된 엔드 캡
<테이블 스타일 = "Border-Collapse : 붕괴; 너비 : 100%; 경계 색상 : #000000;" Border = "1">biocaptibility trap : "인간 세포"로 시작할 때
(1) 실제 사례 : Cobalt-Chromium 엔드 캡은 비상 FDA 리콜을 트리거합니다
- 리콜 번호 : FDA 2022 Medical Alert #Med-Alert-5543 (공개 가능);
- 관련된 제품 : 전통적인 코발트 크롬 합금 (Cocrocmo)을 사용한 일부 인공 무릎 유압 엔드 캡 브랜드;
- 치명적인 결함 : 임상 검사 결과 환자에서 6 개월간 이식 한 후, 종말 캡은 FDA 한계 (1μg/l)보다 23 배 높은 농도에서 신체 유체에서 Ni²+ 이온을 계속 방출하여 국소 조직 네크로스를 초래 한 것으로 나타났습니다. .
(2) 기술 분해 : 금속 이온에 의해 방출 된 "Invisible Killing"
<강한> 독성 메커니즘
- 전기 화학적 부식 : Cocrmo 합금은 체액에서 미세 화폐 부식을 겪고 (pH 7.4), Ni²+ 이온은 계속 침전되고 있습니다.
- 세포 독성 : Ni²+는 미토콘드리아 ATP 합성을 억제하고 섬유 아세포의 생존율은 34%에 불과합니다 (ISO 10993-5 표준은> 70%가 필요합니다).
<테이블 스타일 = "Border-Collapse : 붕괴; 너비 : 100%; 경계 색상 : #000000;" Border = "1">
(3) LS 솔루션 : 의료 등급 티타늄 합금 + DLC 코팅 듀얼 보험
① 재료 혁명 : ASTM F136 Eli Titanium Alloy
- 초저 간극 요소 : 산소 함량 <0.13%, 철분 함량 <0.25%, 불순물 이온의 방출 제거;
- 생체 적합성 : 염증 인자 IL-6의 분비는 세포 독성 및 ISO 10993-5/10의 알레르기 검사에 의해 91% 감소했습니다.
- 나노 미터 보호 : 2μm 두께의 DLC 코팅 (경도 HV 4000), 마찰 계수 0.05, 마모 입자의 생성 감소;
- 항 박테리아 메커니즘 : 음성 표면 전위는 박테리아 세포막을 파괴하고 MRSA의 항균 속도는> 99.6% (ASTM E2149 Test)
- 가속 노화 테스트 : 체액에서의 10 년 침지 Ni²+ 방출은 여전히 <0.05μg/L; 입니다.
- 실제 데이터 : 120,000 글로벌 임플란트 사례는 제로 금속 이온 관련 합병증을보고했습니다.
3D 프린팅 및 5 축 정밀 가공 : 이중 부품에 대한 위험한 선택
항공, 의료 및 고급 제조 분야에서 Bionic 부품 제조 공정의 선택은 제품 성능, 비용 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 3d Printing (추가 제조) 및 5 축 정밀 가공 (Subtraction Manufacturing)은 각각 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 선택하는 방법?
1. 비용 비교 : 3D 프린팅 및 5 축 처리
(1) 3D 프린팅의 비용 구조 (SLM)
① 장비 및 재료 비용
장비 투자 : 산업 등급 Metal 3D 프린터 (SLM 500)
Allsoy (slm 500) ti6al4v) 300-600/kg, 이용률은 약 90%
기공 비용
다공성이 필요합니다. 200-500/Piece
지원 구조 제거 및 응력 감소와 같은 처리 후 총 비용은 30%-50%
적합한 솔루션
프로토 타이핑 (빠른 반복, 곰팡이없는 비용)
작은 배치 사용자 정의 (<50 조각)
복잡한 토폴로지 (전통적인 처리에서는 불가능)
(2) 5 축 정밀 처리의 비용 장점
cost 대량 생산 비용은 크게 줄어 듭니다
단가 비용은 배치 크기 (1,000 개 이상)로 60% 감소합니다.
사후 처리가 필요하지 않으며 Ra0.8μm Surface Finish
에 직접 도달 할 수 있습니다.tim 자재 활용도를 최적화합니다
근처의 순 모양 (NNS) 처리, 폐기물 <20%
고가의 금속 가루가 필요하지 않으며로드 스톡/포트 블랭크를 직접 사용하십시오
ow whor 인증 및 규정 준수 비용
AS9100D (Aviation), ISO 13485 (의료) 및 기타 표준을 준수했습니다
추가 프로세스 확인이 필요하지 않습니다 (3D 프린팅은 별도의 인증이 필요합니다)
2. 성능 비교 : 정확도, 강도 및 신뢰성
(1) 3D 프린팅 제한
osity 다공성 문제
SLM 인쇄 티타늄 합금은 밀도가 99.8%이며 미세 기공 (> 0.2%)
치열함 수명은 20% -30%가 20% -30%보다 낮습니다
is anisotropy
층 간의 결합 강도는 매우 약하고 z 축의 기계적 특성은 10%-15%감소합니다.
c accuracy Limit
최적의 정확도는 ± 50μm이며, ± 10μm에 도달하려면 CNC 2 차 처리가 필요합니다.
(2) 5 축제의 기술적 이점
a 초고 정확도 (5μm)
항공기 엔진 블레이드 및 의료 임플란트와 같은 초고 정밀 요구 사항에 적합
단조 후 티타늄 합금 (예 : β-Ti)의 피로 저항성이 30%증가합니다.
내부 결함 없음, 동적 하중 솔루션에 적합한 est 최대 표면 품질 폐기없이 RA0.4μm (미러 레벨)으로 직접 처리됩니다
3. 해당 솔루션 : 선택 방법? (1) 3D 프린팅을 선호하는 (2) 선호 5 축 처리 4. 하이브리드 제조 : 최상의 솔루션? (1) 3D 프린팅 거친 빈 5 축 완수 (2) 동적 생산 전략 변형 끝 캡과 피로의 밀봉 실패는 변형률 게이지의 피로 실패 사망자 수위를 구성합니다. 재료의 부식 저항이 충분하지 않게되면, 후자는 장기 순환 부하로 인해 미세 균열이 퍼지므로 궁극적으로 조인트가 정확한 전력 제어 기능을 잃게됩니다. 정확한 구조에 숨겨진“보이지 않는 살인자”쌍은 재료 과학의 상승적 결함과 극한의 작업 조건 하에서 이분식 관절의 구조적 설계를 보여줍니다. 자가 치유 및 밀봉 기술과 항 독성 가스 복합 재료 기술을 뚫어서만 바이오닉의 바이오닉 잠재력이 진정으로 방출 될 수 있습니다. eltel : +86 185 6675 9667 이 페이지의 내용은 정보 제공 목적으로 만 사용됩니다. ls series 정보의 정확성, 완전성 또는 유효성에 대해 진술 또는 보증, 명시 적 또는 묵시적이 없습니다. 타사 공급 업체 또는 제조업체가 Longsheng 네트워크를 통해 성능 매개 변수, 기하학적 공차, 특정 설계 특성, 재료 품질 및 유형 또는 솜씨를 제공 할 것이라고 추론해서는 안됩니다. 이러한 부품의 특정 요구 사항을 결정하기 위해 부품 견적을 요청하는 것은 구매자의 책임입니다. 자세한 내용은 당사에 문의하십시오 . ls는 업계 최고의 회사입니다 맞춤형 제조 솔루션에 중점을 둡니다. 우리는 5,000 명 이상의 고객에게 서비스를 제공 한 20 년이 넘는 경험을 통해 높은 정밀도 cnc machining , Seete Metal Fabrication , 3d printing , 주입 곰팡이 , 금속 스탬핑 "및 다른 하나의 스탬핑 서비스.
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요약
inmail : info@longshengmfg.com
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면책 조항
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