
Когда речь заходит о силановом сшитом изоляционном материале EPR для роботизированных кабелей, многие сразу думают о температурной стойкости. Но на деле ключевым часто становится не максимальная температура, а устойчивость к микроизгибам при циклических движениях. В прошлом году мы тестировали три разных состава EPR от европейских производителей - итальянский кабель выдерживал заявленные 125°C, но трескался после 50 тысяч циклов перемещения вдоль направляющих 7-осевого робота.
Для кабелей сервоприводов промышленных роботов важна не просто гибкость, а способность сохранять диэлектрические свойства при постоянной деформации. Немецкий производитель как-то предлагал нам EPR с добавлением арамидных волокон - теоретически для повышения прочности на разрыв. Но при скорости перемещения 2 м/с эта композиция начинала перегреваться в зоне изгиба.
Сейчас склоняемся к материалам с двойной сшивкой - сначала пероксидная, потом силановая. Да, это дороже на 15-20%, но для роботов KUKA с рабочим циклом 8-12 часов в сутки такая изоляция служит минимум три года без замены. Кстати, толщина изоляции тоже имеет значение - для роботов лучше 0.8-1.0 мм, а не стандартные 1.5 мм.
Особенно проблемными оказались соединения кабелей с датчиками усилия - там, где происходит переход от гибкой части к жесткому креплению. Силановая сшивка EPR должна иметь разный коэффициент эластичности по длине кабеля, но производители редко это учитывают.
В 2022 году мы столкнулись с тем, что EPR изоляция от одного китайского поставщика не совмещалась с тефлоновыми разделительными слоями в многожильных кабелях. После 2000 часов работы начиналось расслоение - видимо, из-за разницы коэффициентов теплового расширения.
Для роботов Fanuc с водяным охлаждением важно, чтобы материал не терял свойства при контакте с ингибиторами коррозии. Стандартные EPR выдерживают, но силановые модификации иногда дают усадку до 3% после термических циклов 90-110°C.
Сейчас тестируем материал от ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов - их силановый сшитый EPR показал хорошую адгезию к медным жилам даже после 500 циклов термоудара. Но пока не проверяли на совместимость с полиуретановыми оболочками.
При выборе поставщиков изоляционных материалов для кабелей роботов мы смотрим не только на сертификаты, но и на стабильность параметров от партии к партии. Корейский производитель в прошлом году поставлял EPR с колебанием степени сшивки от 78% до 85% - для точной робототехники это недопустимо.
Компания ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов (https://www.zhxclkj.ru) предлагает материалы с низким дымообразованием - это важно для роботов, работающих в закрытых помещениях. Но нужно проверять, как их безгалогенные композиции ведут себя при длительном УФ-воздействии - например, для роботов в цехах с остеклением крыши.
Мы обычно запрашиваем тестовые образцы минимум 200 метров - чтобы хватило для полноценных испытаний на роботах-палетайзерах. Короткие образцы часто не выявляют проблем с усталостной прочностью.
При экструзии силанового EPR для роботизированных кабелей критично поддерживать скорость не более 1.8 м/мин - иначе степень сшивки падает с 89% до 75-78%. Это мы выяснили, когда сами пытались организовать мелкосерийное производство.
Температура воды в охлаждающих ваннах должна быть не ниже 45°C - иначе появляются микротрещины на поверхности. Но многие производители экономят и охлаждают до 25-30°C, особенно летом.
Материалы от zhxclkj.ru имеют хорошую текучесть при экструзии - можно работать при 195°C вместо стандартных 210°C. Это снижает энергозатраты, но требует точного контроля времени пребывания в экструдере.
Для роботов-сварщиков мы используем EPR с дополнительной защитой от брызг металла - обычная изоляция выдерживает не более 2-3 месяцев. Силановый вариант от Чэнду Чжанхэ показал стойкость до 8 месяцев, но требует дополнительной тефлоновой обмотки.
В пищевой робототехнике важна стойкость к мойке под высоким давлением. Стандартные EPR впитывают до 0.8% влаги за год, а силановые - не более 0.3%. Но нужно провершать каждый конкретный состав.
Сейчас рассматриваем для роботов-упаковщиков комбинацию EPR изоляции и PUR оболочки от одного поставщика - чтобы избежать проблем совместимости. ООО Чэнду Чжанхэ как раз предлагает такие комплексные решения.
Спрос на специализированные изоляционные материалы EPR для роботов растет на 12-15% ежегодно. Но многие производители до сих пор предлагают адаптированные автомобильные решения - они дешевле, но не выдерживают специфических нагрузок.
В перспективе 3-5 лет ожидаем появления EPR с наночастицами для саморегенерации микротрещин - японские лаборатории уже показывали прототипы. Но пока это слишком дорого для серийного производства.
Компания ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов развивает направление экологически чистых материалов для проводов и кабелей - это соответствует общему тренду на 'зеленую' робототехнику. Их инженерные пластики показывают хорошие результаты в тестах на многократный изгиб.