टाइटेनियम ने अपना अधिकांश औद्योगिक जीवन उन स्थानों पर बिताया है जहां सामग्री लागत से अधिक सामग्री प्रदर्शन मायने रखता है। विमान संरचनाएं, इंजन घटक और चिकित्सा प्रत्यारोपण सभी समान बुनियादी कारणों से टाइटेनियम पर निर्भर हैं: कम घनत्व, उच्च शक्ति और संक्षारण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध।
मांगों का वह सेट कुछ ऐसा है जिसे टाइटेनियम ने पहले देखा है। रोबोट में संरचनात्मक हिस्से बार-बार लोड देखते हैं। उन्हें समय के साथ स्थिति को सटीकता से बनाए रखना होगा। और उन्हें हल्का रहने की जरूरत है. टाइटेनियम उन मांगों के सेट को स्वाभाविक रूप से फिट बैठता है जैसे कि यह एक एयरफ्रेम को फिट करता है।
टाइटेनियम को सबसे पहले इसी प्रकार की स्थितियों के लिए विकसित किया गया था।
एक ह्यूमनॉइड रोबोट बाहर से एक इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद की तरह दिख सकता है, लेकिन इसकी यांत्रिक संरचना इसकी वास्तविक क्षमता को निर्धारित करती है। फ्रेम, ज्वाइंट सपोर्ट, कनेक्टिंग पार्ट्स और एक्चुएटर हाउसिंग ऑपरेशन के दौरान निरंतर गति के संपर्क में रहते हैं। हर कदम और पहुंच और मोड़ उस संरचना में तनाव डालते हैं जो समय के साथ बनता है।
यह संरचनात्मक सामग्री के चुनाव को विशेष रूप से महत्वपूर्ण बनाता है।
क्यों टाइटेनियम रोबोटिक संरचनाओं में ध्यान आकर्षित करता है?
मोबाइल सिस्टम में वज़न घटाने के बारे में लगातार चर्चा होती रहती है, और अच्छे कारणों से भी। एक पैदल चक्र के माध्यम से एक भारी संरचना को धक्का दें और आपको मोटरों से अधिक शक्ति, बैटरी से अधिक क्षमता, जोड़ों से अधिक टॉर्क की आवश्यकता होगी। स्टील में ताकत और उपलब्धता है, जो इसे हर जगह बनाए रखती है। एल्युमीनियम वजन बचाता है और यही इसे लोकप्रिय बनाता है। लेकिन जब आपको कम वजन, उच्च शक्ति और थकान प्रतिरोध तीनों की आवश्यकता होती है तो उम्मीदवारों की सूची छोटी हो जाती है।
टाइटेनियम का घनत्व स्टील का लगभग साठ प्रतिशत है। ताकत कई उच्च {{1}शक्ति वाले स्टील्स के करीब आती है। यह संयोजन आपको यांत्रिक प्रदर्शन को खोए बिना एक घटक से वजन कम करने देता है। जोड़, सपोर्ट ब्रैकेट, मूविंग लिंकेज {{4}वे हिस्से जो बार-बार लोड होते देखते हैं{{5}इससे सीधे लाभ मिलता है।
द्रव्यमान को एक हिस्से से काटें और बाकी सिस्टम इसे महसूस करता है। कम जड़ता का अर्थ है त्वरण और मंदी के लिए कम बल। मोटरें कम विद्युत धारा खींचती हैं। ट्रांसमिशन कम तनाव के साथ चलता है। एक ही रोबोट को हजारों गति चक्रों के माध्यम से चलाएं और प्रति चक्र की छोटी-छोटी बचत से बेहतर दक्षता और लंबे घटक जीवन की प्राप्ति होने लगती है।
डिज़ाइन उपकरण सरल मशीनीकृत आकृतियों के युग से आगे बढ़ गए हैं। आधुनिक सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर एक भाग के माध्यम से पथों को लोड करता है। आप देख सकते हैं कि सेनाएँ कहाँ से प्रवेश करती हैं और कहाँ से बाहर निकलती हैं। यह आपको बताता है कि सामग्री कहाँ रखनी है और आप उसे कहाँ काट सकते हैं।
टाइटेनियम की ताकत {{0}से -वजन अनुपात वह बदल देता है जो आप ज्यामिति के साथ कर सकते हैं। आप पतली दीवारें बना सकते हैं, खोखले खंड खोल सकते हैं, ऐसे आकार दे सकते हैं जो एल्युमीनियम या स्टील में काम नहीं करेंगे-और फिर भी एक हिस्सा ऐसा बना सकते हैं जो कठोर बना रहे।
रोबोटिक अनुप्रयोगों के लिए, इस दृष्टिकोण का उपयोग संरचनात्मक फ्रेम, संयुक्त घटकों, एक्चुएटर सपोर्ट और अन्य सटीक भागों में किया जा सकता है जहां वजन और ताकत को संतुलित करने की आवश्यकता होती है।
विनिर्माण प्रौद्योगिकी टाइटेनियम अनुप्रयोगों का विस्तार कर रही है
टाइटेनियम के तकनीकी फायदों पर कभी सवाल नहीं उठाया गया। बैरियर हमेशा प्रसंस्करण करता रहा है। इसकी तुलना स्टील या एल्यूमीनियम से करें और अंतर स्पष्ट है। कटिंग एज पर टाइटेनियम अधिक गर्म होता है। उपकरण तेजी से घिसते हैं। उत्पादन धीमा चलता है.
हालाँकि, यह बदल रहा है। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग ने आंतरिक संरचनाओं के साथ टाइटेनियम घटकों का उत्पादन करने के नए तरीके खोले जो मशीनिंग कभी भी जाली डिजाइन, एकीकृत समर्थन, ऐसे हिस्से नहीं बना सकती जो उन कार्यों को जोड़ते हैं जिन्हें असेंबली की आवश्यकता होती थी। रोबोटिक्स एप्लिकेशन कॉम्पैक्ट डिज़ाइन की मांग करते हैं जो अभी भी लोड के तहत बने रहते हैं। टाइटेनियम के साथ एडिटिव विनिर्माण आपको उन दोनों आवश्यकताओं को एक साथ पूरा करने के करीब ले जाता है।
छोटे सटीक भागों के लिए, मेटल इंजेक्शन मोल्डिंग आगे बढ़ने का एक अलग रास्ता प्रदान करता है। जब उत्पादन रन बड़े हो जाते हैं और आयामों को एक हिस्से से दूसरे हिस्से तक सुसंगत रहने की आवश्यकता होती है, तो एमआईएम प्रत्येक टुकड़े की मशीनिंग की तुलना में अधिक समझ में आने लगता है।
रोबोट उन अनुप्रयोगों में पहुँच जाते हैं जहाँ वे दिन-रात, सप्ताह-दर-सप्ताह चलते हैं। यांत्रिक संरचना निरंतर लोडिंग देखती है। तापमान में उतार-चढ़ाव. नमी। गंध।
टाइटेनियम इन स्थितियों को अच्छी तरह से संभालता है। हवा में प्राकृतिक रूप से बनने वाली सतह परत स्थिर होती है। सतह को नुकसान पहुंचता है और ऑक्साइड परत अपने आप ठीक हो जाती है। कोई कोटिंग नहीं. कोई टचअप नहीं।
एयरोस्पेस और चिकित्सा उद्योग वर्षों से इसके अनुप्रयोगों पर निर्भर रहे हैं, जहां आप संक्षारण विफलता का जोखिम नहीं उठा सकते। फ़ैक्टरियों, गोदामों या बाहरी स्थलों पर रोबोटों की भी यही चिंता है।
थकान का प्रदर्शन भी मायने रखता है। चलने वाले रोबोट के जोड़ पर हर बार पैर पड़ने पर तनाव दिखाई देता है। मशीन के जीवनकाल में, यह लाखों चक्रों तक जुड़ जाता है। टाइटेनियम इसे संभालता है।
किसी को भी उम्मीद नहीं है कि टाइटेनियम ह्यूमनॉइड रोबोट के हर हिस्से के लिए डिफ़ॉल्ट सामग्री बन जाएगा। स्टील और एल्युमीनियम का उपयोग वहीं रहेगा जहां उनकी लागत, विनिर्माण क्षमता, विशिष्ट प्रदर्शन आवश्यकताएं उचित होंगी। लेकिन कुछ घटकों के लिए, टाइटेनियम उन गुणों का संयोजन प्रदान करता है जो अन्य सामग्रियों से मेल नहीं खाते हैं।
ऐसे अनुप्रयोग हैं जहां कम वजन, उच्च शक्ति और स्थायित्व सभी को एक साथ संबोधित करना पड़ता है। उन मामलों में, टाइटेनियम इंजीनियरों को एक विकल्प देता है जो अन्य सामग्रियां प्रदान नहीं करती हैं। ह्यूमनॉइड रोबोटिक्स टाइटेनियम को एक नया क्षेत्र दे रहा है। जैसे-जैसे डिज़ाइन अधिक परिष्कृत होते जाते हैं और विनिर्माण में सुधार जारी रहता है, टाइटेनियम अधिक संरचनात्मक और सटीक भूमिकाओं में अपना रास्ता खोज लेगा।
यह टाइटेनियम पर कब्ज़ा करने के बारे में नहीं है। यह टाइटेनियम के सही स्थानों पर दिखने के बारे में है।
