ჰუმანოიდი რობოტები ლაბორატორიიდან კომერციულ მასობრივ წარმოებაზე გადავიდნენ და მსუბუქი წონისა და სტრუქტურული სიმტკიცის დაბალანსება მთავარ გამოწვევად იქცა.

 
როგორც ლითონის მასალა, რომელიც აერთიანებს სიმსუბუქეს, მაღალ სიმტკიცეს და კოროზიისადმი მდგრადობას, ალუმინი აღწევს ფართომასშტაბიან შეღწევადობას ისეთ ძირითად ნაწილებში, როგორიცაა შეერთებები, ჩონჩხები, ტრანსმისიის სისტემები და ჰუმანოიდი რობოტების გარსები.

 
2024 წლის ბოლოსთვის, გლობალური მოთხოვნა...ალუმინის შენადნობებიჰუმანოიდი რობოტების ინდუსტრიაში წლიურად 62%-ით გაიზარდა და ახალი ენერგომობილების შემდეგ ალუმინის გამოყენების კიდევ ერთ ფეთქებად დარგად იქცა.

 
ალუმინის შენადნობის ყოვლისმომცველი მახასიათებლები მას ჰუმანოიდი რობოტებისთვის სასურველ ლითონის მასალად აქცევს. მისი სიმკვრივე ფოლადის სიმკვრივის მხოლოდ ერთი მესამედია, მაგრამ შენადნობის თანაფარდობისა და პროცესის ოპტიმიზაციის გზით მას შეუძლია მიაღწიოს ზოგიერთი ფოლადის შედარებით სიმტკიცეს. მაგალითად, მე-7 სერიის საავიაციო ალუმინის (7075-T6) სპეციფიკურმა სიმტკიცემ (სიმტკიცე/სიმკვრივის თანაფარდობა) შეიძლება მიაღწიოს 200 მპა/(გ/სმ³), რაც აღემატება საინჟინრო პლასტმასის უმეტესობას და კარგად მუშაობს სითბოს გაფრქვევასა და ელექტრომაგნიტურ დაცვაში.

 
Tesla Optimus-Gen2-ის იტერაციაში, მისი კიდურების ჩონჩხი 15%-ით მცირდება ალუმინისა და მაგნიუმის შენადნობის გამოყენებით, სტრუქტურული სიმტკიცის შენარჩუნებით ტოპოლოგიის ოპტიმიზაციის დიზაინის მეშვეობით; Boston Dynamics-ის Atlas რობოტი იყენებს მაღალი სიმტკიცის ალუმინს მუხლის სახსრის გადამცემი კომპონენტების შესაქმნელად, რათა გაუმკლავდეს მაღალი სიხშირის ნახტომების ზემოქმედებას. გარდა ამისა, Ubiquitous Walker X-ის გაგრილების სისტემა იყენებს ჩამოსხმული ალუმინის გარსს, რომელიც იყენებს ალუმინის მაღალ თბოგამტარობას (დაახლოებით 200 W/m · K) ეფექტური თერმული მართვის მისაღწევად.
ამჟამად, ჰუმანოიდური რობოტების სფეროში ალუმინის ტექნოლოგიური იტერაცია აგრძელებს დაჩქარებას და ინდუსტრიული ჯაჭვის სხვადასხვა რგოლში მრავალი გარღვევა მოხდა:

1. მაღალი სიმტკიცის შესრულების ნახტომიალუმინის შენადნობიმასალები
2024 წლის სექტემბერში 450 მპა დაჭიმვის სიმტკიცის მქონე ალუმინის სილიციუმის შენადნობის გამოშვების შემდეგ, Lizhong Group-მა (300428) 2025 წლის იანვარში მიიღო აერონავტიკის დონის სერტიფიკატი თავისი 7xxx სერიის ალუმინის შენადნობისთვის, რომელიც სპეციალურად რობოტებისთვისაა შექმნილი. ამ მასალამ გაზარდა თავისი დენადობის ზღვარი 580 მპა-მდე მიკროშენადნობის ტექნოლოგიის საშუალებით, 5%-იანი წაგრძელების კოეფიციენტის შენარჩუნებით და წარმატებით იქნა გამოყენებული Fourier Intelligence-ის ბიომიმეტურ მუხლის სახსრის მოდულში, რითაც ტრადიციულ ტიტანის შენადნობის გადაწყვეტილებებთან შედარებით წონა 32%-ით შემცირდა. Mingtai Aluminum Industry-ის (601677) მიერ შემუშავებული მთლიანად ალუმინის სვეტის კორპუსის მასალა იყენებს შესხურებით დეპონირების ფორმირების ტექნოლოგიას, რათა გაზარდოს რადიატორის ალუმინის მასალის თბოგამტარობა 240 W/(m · K)-მდე და დიდი რაოდენობით მიეწოდება Yushu Technology-ის H1 ჰუმანოიდი რობოტის წამყვანი სისტემის სახით.

 
2. ინტეგრირებული ჩამოსხმის ტექნოლოგიაში სამრეწველო დონის გარღვევა
მსოფლიოში პირველი 9800T ორფირფიტიანი სუპერჩამოსხმის საწარმოო ხაზი, რომელიც Wencan Corporation-მა (603348) ჩონგკინგის ბაზაზე აამუშავა, ჰუმანოიდი რობოტის ჩონჩხების წარმოების ციკლი 72 საათიდან 18 საათამდე შეამცირა. მათ მიერ შემუშავებული ბიომიმეტიკური ხერხემლის ჩონჩხის კომპონენტი ოპტიმიზირებულია ტოპოლოგიური დიზაინის საშუალებით, შედუღების წერტილების 72%-ით შემცირებით, 800MPa სტრუქტურული სიმტკიცის მიღწევით და 95%-ზე მეტი მოსავლიანობის შენარჩუნებით. ამ ტექნოლოგიამ ჩრდილოეთ ამერიკელი მომხმარებლებისგან შეკვეთები მიიღო და ამჟამად მექსიკაში ქარხანა შენდება. Guangdong Hongtu-მ (002101) შეიმუშავა თხელკედლიანი ჩამოსხმული ალუმინის გარსი მხოლოდ 1.2 მმ კედლის სისქით, მაგრამ 30kN დარტყმისადმი მდგრადობით, რომელიც გამოიყენება Uber Walker X-ის მკერდის დამცავ სტრუქტურაზე.

3. ინოვაცია ზუსტი დამუშავებისა და ფუნქციური ინტეგრაციის სფეროში
Nanshan Aluminum Industry (600219), შანხაის ჯიაო ტონგის უნივერსიტეტის მსუბუქი შენადნობების ეროვნულ საინჟინრო ცენტრთან თანამშრომლობით, 2025 წლის თებერვალში გამოუშვებს ნანოგამაგრებულ ალუმინის ბაზაზე დამზადებულ კომპოზიტურ მასალებს. ეს მასალა გამაგრებულია სილიციუმის კარბიდის ნანონაწილაკების გაფანტვით, რაც ამცირებს თერმული გაფართოების კოეფიციენტს 8 × 10 ⁻⁶/℃-მდე, რითაც წარმატებით წყვეტს სერვოძრავების არათანაბარი სითბოს გაფრქვევით გამოწვეული სიზუსტის დრიფტის პრობლემას. ის დანერგილია Tesla Optimus Gen3 მიწოდების ჯაჭვში. Yinbang Co., Ltd.-ის (300337) მიერ შემუშავებულ ალუმინის გრაფენის კომპოზიტურ ელექტრომაგნიტურ დამცავ ფენას აქვს 70 დბ დამცავი ეფექტურობა 10 გჰც სიხშირის დიაპაზონში და მხოლოდ 0.25 მმ სისქე, რომელიც გამოიყენება Boston Dynamics Atlas-ის თავის სენსორების მასივზე.

 
4. გადამუშავებული ალუმინის ტექნოლოგიის დაბალი ნახშირბადის გარღვევა
ჩინეთის ალუმინის კორპორაციის (601600) ახლად აშენებული ელექტრონული კლასის გადამუშავებული ალუმინის გამწმენდი საწარმოო ხაზი ნარჩენ ალუმინში სპილენძისა და რკინის მინარევების 5 ppm-ზე დაბალ შემცველობას აკონტროლებს და წარმოებული გადამუშავებული ალუმინის ნახშირბადის კვალი პირველად ალუმინთან შედარებით 78%-ით ამცირებს. ეს ტექნოლოგია სერტიფიცირებულია ევროკავშირის ძირითადი ნედლეულის შესახებ აქტით და მოსალოდნელია, რომ 2025 წლის მეორე კვარტალში Zhiyuan-ის რობოტებს LCA (სრული სასიცოცხლო ციკლის) შესაბამისი ალუმინის მასალებით მოამარაგებს.

5. დისციპლინებს შორის ტექნოლოგიების ინტეგრაცია და გამოყენება
აერონავტიკის დონის სცენარების გაფართოების ფარგლებში, Beijing Iron Man Technology-ის მიერ შემუშავებული ბიომიმეტიკური თაფლისებრი ალუმინის სტრუქტურა დადასტურდა ჰარბინის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მიერ, რამაც ორფეხა რობოტის ტორსის წონა 30%-ით შეამცირა და მისი მოხრის სიმტკიცე 40%-ით გაზარდა. სტრუქტურა დამზადებულია 7075-T6 საავიაციო ალუმინისგან და ბიომიმეტიკური დიზაინის მეშვეობით აღწევს 12 გპა · მ³/კგ სპეციფიკურ სიმტკიცეს. მისი გამოყენება დაგეგმილია კოსმოსური სადგურის ტექნიკური მომსახურების რობოტისთვის, რომელიც 2025 წლის მეოთხე კვარტალში გაეშვება.

 
ეს ტექნოლოგიური მიღწევები ჰუმანოიდურ რობოტებში ალუმინის ერთ მანქანაზე გამოყენების ზრდას 2024 წელს 20 კგ/ერთეულზე 28 კგ/ერთეულზე 2025 წელს ზრდის, ხოლო მაღალი კლასის ალუმინის პრემიუმ ტარიფიც 15%-დან 35%-მდე გაიზარდა.

 
მრეწველობისა და ინფორმაციული ტექნოლოგიების სამინისტროს მიერ „ადამიანოიდი რობოტების ინდუსტრიის ინოვაციური განვითარების სახელმძღვანელო მოსაზრებების“ განხორციელებით, ალუმინის მასალების ინოვაცია მსუბუქი წონისა და ფუნქციური ინტეგრაციის სფეროებში კვლავ დაჩქარდება. 2024 წლის ივლისში, მრეწველობისა და ინფორმაციული ტექნოლოგიების სამინისტრომ გამოსცა „ადამიანოიდი რობოტების ინდუსტრიის ინოვაციური განვითარების სახელმძღვანელო მოსაზრებები“, რომელშიც ნათლად იყო განსაზღვრული „მსუბუქი მასალებისა და ზუსტი წარმოების პროცესების გარღვევის“ მიზანი და ალუმინის შენადნობის ზუსტი ფორმირების ტექნოლოგია ძირითად კვლევასა და განვითარებაში შეიტანა.

 
ადგილობრივ დონეზე, შანხაი 2024 წლის ნოემბერში 2 მილიარდი იუანის ოდენობის სპეციალურ ფონდს შექმნის, რათა მხარი დაუჭიროს ჰუმანოიდი რობოტების ძირითადი მასალების, მათ შორის მაღალი ხარისხის ალუმინის მასალების კვლევასა და ინდუსტრიალიზაციას.

 
აკადემიურ სფეროში, ჰარბინის ტექნოლოგიური ინსტიტუტისა და ჩინეთის ალუმინის კვლევითი ინსტიტუტის მიერ ერთობლივად შემუშავებული „ბიომიმეტიკური თაფლისებრი ალუმინის სტრუქტურა“, 2025 წლის იანვარში დადასტურდა. ამ სტრუქტურას შეუძლია რობოტის ტორსის წონის 30%-ით შემცირება და მოხრის სიმტკიცის 40%-ით გაუმჯობესება. მასთან დაკავშირებული მიღწევები დაპატენტებული ინდუსტრიალიზაციის ეტაპზე შევიდა.

GGII-ის რობოტიკის ინსტიტუტის მონაცემებით, ჰუმანოიდი რობოტების გლობალური ალუმინის მოხმარება 2024 წელს დაახლოებით 12 000 ტონას შეადგენს, ბაზრის მოცულობა კი 1.8 მილიარდ იუანს. თუ ვივარაუდებთ, რომ ერთი ჰუმანოიდი რობოტის ალუმინის მოხმარება 20-25 კგ-ია (რაც მანქანის მთლიანი წონის 30%-40%-ს შეადგენს), 2030 წლისთვის 5 მილიონი ერთეულის გლობალური მიწოდების სავარაუდო გათვალისწინებით, ალუმინზე მოთხოვნა 100 000-125 000 ტონამდე გაიზრდება, რაც დაახლოებით 15-18 მილიარდი იუანის ბაზრის მოცულობას შეესაბამება, წლიური ზრდის ტემპი კი 45%-ია.

 
ფასების თვალსაზრისით, 2024 წლის მეორე ნახევრიდან რობოტებისთვის განკუთვნილი მაღალი კლასის ალუმინის მასალების (როგორიცაა საავიაციო კლასის ალუმინის ფირფიტები და მაღალი თბოგამტარობის მქონე ჩამოსხმული ალუმინი) პრემიუმ ტარიფი 15%-დან 30%-მდე გაიზარდა. ზოგიერთი ინდივიდუალური შეკვეთით დამზადებული პროდუქტის ერთეულის ფასი 80000 იუანს/ტონაზე აღემატება, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება სამრეწველო ალუმინის მასალების საშუალო ფასს (22000 იუანი/ტონა).

 
ჰუმანოიდი რობოტები წელიწადში 60%-ზე მეტი სიჩქარით ვითარდებიან, ამიტომ ალუმინი, თავისი განვითარებული სამრეწველო ჯაჭვითა და მუდმივად ოპტიმიზირებული შესრულებით, ტრადიციული წარმოებიდან მაღალი დამატებითი ღირებულების მქონე წარმოებაზე გადადის. ტუბაოს კვლევითი ინსტიტუტის მონაცემებით, 2025 წლიდან 2028 წლამდე ჩინეთის ალუმინის ბაზარი რობოტებისთვის გლობალური ბაზრის წილის 40%-50%-ს შეადგენს, ხოლო ადგილობრივი საწარმოების ტექნოლოგიური მიღწევები ზუსტი ჩამოსხმის, ზედაპირის დამუშავებისა და სხვა ასპექტების სფეროში მთავარი გამარჯვებული და წაგებული იქნება.