Кейс обработки корпуса теплоотвода прецизионного шарнирного модуля Sinbo

В шарнирных модулях роботов качество обработки корпуса теплоотвода напрямую влияет на эффективность терморегулирования и долгосрочную эксплуатационную стабильность всей системы. Корпус теплоотвода шарнирного модуля Sinbo Precision успешно решает проблемы отвода тепла в шарнирных модулях высокой плотности мощности с помощью нескольких инновационных технологий обработки.

Корпус теплоотвода использует материалы из алюминиевого сплава (например, AL6061/T6 или AL7075/T6), достигая превосходной теплопроводности и структурной стабильности благодаря прецизионной обработке на станках с ЧПУ и оптимизации технологии терморегулирования.

Основной проблемой обработки, с которой столкнулась Sinbo Precision, было достижение оптимальных тепловых характеристик при обеспечении точности сложных конструкций. Корпус теплоотвода шарнирного модуля должен был соответствовать следующим техническим характеристикам:

• Крайне высокие требования к точности размеров: Допуск по толщине тонкостенной конструкции должен контролироваться в пределах ±0,05 мм, погрешность плоскостности не должна превышать 0,1 мм/м, а шероховатость поверхности должна быть Ra0,8 или лучше.
• Сложные внутренние структуры: Корпус теплоотвода включает в себя сложные элементы, такие как каналы специальной формы, массивы ребер и интерфейсные пазы, что делает обработку чрезвычайно сложной.
• Характеристики терморегулирования: Обеспечение полного контакта между корпусом теплоотвода и поверхностью шарнирного двигателя, при этом требуется эффективность теплопроводности, превышающая 400 Вт/(м·К).
• Стабильность материала: Алюминиевый сплав склонен к деформации и напряжению во время обработки, что требует специальных мер контроля процесса.

Sinbo Precision применила ряд инновационных процессов обработки для решения этих технических задач:

• Многоосевая прецизионная обработка на станках с ЧПУ: Использование 5-осевых одновременных обрабатывающих центров, создание оптимальных траекторий инструмента с помощью прецизионного программирования и моделирования для обеспечения однократного формообразования сложных геометрических форм. Принятие двухэтапной стратегии «черновая обработка + чистовая обработка», при которой черновая обработка быстро удаляет излишки материала, а чистовая обработка уточняет шероховатость поверхности и точность размеров.
• Технология эластичного зажима и позиционирования: Решение проблемы легкой деформации тонкостенных деталей с помощью прецизионных трехкулачковых патронов и эластичных зажимных устройств для уменьшения деформации заготовки во время зажима. Специально разработанная система крепления контролирует деформацию в пределах 0,05 мм.
• Технология предварительного нагрева резания: Применение электрического нагрева или плазменного дугового предварительного нагрева к зонам обработки, смягчение зоны резания для снижения ее твердости и прочности на сдвиг, тем самым улучшая производительность резания и снижая усилие резания и потребление энергии.

Sinbo Precision интегрировала несколько передовых технологий терморегулирования в конструкцию корпуса теплоотвода:

• Применение материала с фазовым переходом: Установка пленки для поглощения тепла с фазовым переходом между шарнирным двигателем и корпусом для эффективного поглощения и рассеивания тепла, выделяемого во время работы.
• Материалы с высокой теплопроводностью: Прикрепление теплопроводящей пленки с теплопроводностью более 400 Вт/(м·К) к контактной поверхности роботизированной руки, что значительно повышает эффективность теплопроводности.
• Конструкция композитной геометрической структуры: Внутренняя поверхность полости контейнера оснащена несколькими выступающими наружу композитными геометрическими телами, эффективно увеличивающими площадь теплообмена и обеспечивающими большую контактную поверхность для поглощения и рассеивания тепла.
• Оптимизация ребер теплоотвода: Принятие конструкции ребер теплоотвода, расположенных параллельно, с точно рассчитанным расстоянием и толщиной для максимального увеличения площади поверхности теплоотвода и эффективности воздушного потока.

Процессы обработки поверхности имеют решающее значение для производительности и срока службы корпуса теплоотвода:

• Анодирование: Формирование оксидной пленки на поверхности алюминиевого сплава для повышения термостойкости, износостойкости и повышения коррозионной стойкости.
• Технология никелирования: Использование процесса селективного никелирования на контактных поверхностях для дальнейшего снижения контактного термического сопротивления и повышения эффективности теплопроводности.
• Процесс прецизионной полировки: Выполнение зеркальной полировки на контактных поверхностях для обеспечения идеального прилегания к чипам и другим компонентам теплоотвода, снижая термическое сопротивление.

Sinbo Precision создала полную систему контроля качества, включающую трехкоординатные измерения, испытания тепловых характеристик и испытания под давлением, чтобы гарантировать, что каждый корпус теплоотвода соответствует строгим стандартам качества.

После серии оптимизаций процесса корпус теплоотвода шарнирного модуля Sinbo Precision достиг значительных улучшений производительности:

• Показатели точности размеров: Допуск по толщине изделия контролируется в пределах ±0,03 мм, погрешность плоскостности не превышает 0,08 мм/м, а шероховатость поверхности достигает Ra0,6, что намного превышает отраслевые стандарты.
• Тепловые характеристики: Эффективность теплопроводности корпуса теплоотвода достигла 450 Вт/(м·К). В сочетании с материалами с фазовым переходом это эффективно снижает рабочую температуру шарнирного модуля более чем на 25%.
• Данные о надежности: После 1000 часов непрерывных испытаний на тепловые циклы корпус теплоотвода не показал ухудшения характеристик или деформации конструкции, демонстрируя превосходную долгосрочную надежность.
• Эффективность производства: Благодаря оптимизации процесса производственный цикл был сокращен на 35%, а выход продукции увеличился с первоначальных 85% до более чем 98%.

Корпуса теплоотвода шарнирных модулей Sinbo Precision успешно применяются в промышленных роботах, прецизионных сервосистемах и аэрокосмической отрасли, предоставляя клиентам надежные решения для терморегулирования. Благодаря постоянным технологическим инновациям и оптимизации процессов Sinbo Precision продвигает технологию отвода тепла для электронных устройств высокой плотности мощности.

Кейс-стади обработки корпуса теплоотвода шарнирного модуля Sinbo Precision - Прецизионные решения для терморегулирования

Обработка корпуса теплоотвода на станках с ЧПУ

Терморегулирование шарнирного модуля

Прецизионная обработка алюминия

Технология охлаждения с фазовым переходом

Термические решения для робототехники

Изучите инновационный подход Sinbo Precision к обработке корпуса теплоотвода шарнирного модуля. Узнайте, как прецизионная обработка на станках с ЧПУ и передовые технологии терморегулирования обеспечивают оптимальную производительность для мощных роботизированных приложений.