Хүн дүрст роботууд лабораториос арилжааны масс үйлдвэрлэл рүү шилжиж, хөнгөн жин ба бүтцийн бат бөх чанарыг тэнцвэржүүлэх нь гол сорилт болжээ.

 
Хөнгөн жинтэй, өндөр бат бэх, зэврэлтэнд тэсвэртэй металл материал болох хөнгөн цагаан нь хүн дүрст роботуудын үе мөч, араг яс, дамжуулах систем, бүрхүүл зэрэг гол хэсгүүдэд өргөн цар хүрээтэй нэвтэрч байна.

 
2024 оны эцсийн байдлаар дэлхийн эрэлтхөнгөн цагааны хайлшХүн дүрст роботын үйлдвэрлэл жилээс жилд 62%-иар өсч, шинэ эрчим хүчний автомашины дараа хөнгөн цагааны хэрэглээний өөр нэг тэсрэх талбар болжээ.

 
Хөнгөн цагааны хайлшийн иж бүрэн гүйцэтгэл нь түүнийг хүн дүрст роботуудад илүүд үздэг металл материал болгодог. Түүний нягтрал нь гангийн гуравны нэгтэй тэнцэх боловч хайлшийн харьцаа, үйл явцыг оновчтой болгох замаар зарим гантай харьцуулж болохуйц бат бөх чанарыг олж авах боломжтой. Жишээлбэл, 7 цуврал нисэхийн хөнгөн цагааны (7075-T6) хувийн хүч чадал (хүч/нягт харьцаа) нь 200 МПа/(г/см³) хүрэх боломжтой бөгөөд энэ нь ихэнх инженерийн хуванцараас давуу бөгөөд дулаан ялгаруулах, цахилгаан соронзон хамгаалалтыг сайн гүйцэтгэдэг.

 
Tesla Optimus-Gen2-ийн давталт дээр түүний мөчний араг ясыг магнийн хөнгөн цагаан хайлш ашиглан 15%-иар багасгаж, топологийн оновчлолын дизайны тусламжтайгаар бүтцийн хатуу байдлыг хадгалсан; Boston Dynamics компанийн Атлас робот нь өндөр давтамжийн үсрэлтийн цохилтыг даван туулахын тулд өвдөгний үений дамжуулагч хэсгүүдийг бий болгохын тулд өндөр бат бэх хөнгөн цагаан ашигладаг. Нэмж дурдахад Ubiquitous Walker X-ийн хөргөлтийн систем нь дулааны үр ашигтай менежментийг бий болгохын тулд хөнгөн цагааны өндөр дулаан дамжуулалтыг (ойролцоогоор 200 Вт / м · K) ашигладаг цутгамал хөнгөн цагаан бүрхүүлийг ашигладаг.
Одоогийн байдлаар хүн дүрст роботуудын салбарт хөнгөн цагааны технологийн давталт хурдассаар байгаа бөгөөд үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээний янз бүрийн холбоосуудад олон нээлтүүд гарч ирэв.

1. Өндөр бат бэхийн гүйцэтгэлийн үсрэлтхөнгөн цагааны хайлшматериал
2024 оны 9-р сард 450 МПа суналтын бат бэх хөнгөн цагаан цахиурын хайлш худалдаанд гарсны дараа Lizhong групп (300428) 2025 оны 1-р сард роботуудад тусгайлан зориулсан 7xxx цуврал хөнгөн цагааны хайлшаараа сансрын зэрэглэлийн гэрчилгээ авсан. Энэ материал нь микроэлементийн технологийг 580% хүртэл хадгалахын зэрэгцээ уналтын бат бөх чанараа нэмэгдүүлсэн. Энэ нь Фурье тагнуулын өвдөгний үений биомиметик модульд амжилттай хэрэглэгдэж, уламжлалт титан хайлштай уусмалаас жинг 32%-иар бууруулсан. Mingtai Aluminium Industry (601677)-ийн бүтээсэн бүх хөнгөн цагаан баганын их биений материал нь радиаторын хөнгөн цагаан материалын дулаан дамжуулалтыг 240 Вт/(м · К) хүртэл нэмэгдүүлэхийн тулд шүрших тунадас үүсгэх технологийг нэвтрүүлсэн бөгөөд Yushu Technology компанийн H1 хүн дүрст роботын жолоодлогын систем болгон бөөнөөр нийлүүлсэн.

 
2. Цутгамал цутгах нэгдсэн технологийн үйлдвэрлэлийн түвшний нээлт
Вэнкан корпораци (603348) Чунцин хотын баазад ашиглалтад оруулсан дэлхийн анхны 9800Т хоёр хавтан супер цутгамал үйлдвэрлэлийн шугам нь хүн дүрст роботын араг ясыг үйлдвэрлэх мөчлөгийг 72 цагаас 18 цаг хүртэл багасгасан. Түүний боловсруулсан биомиметик нурууны араг ясны бүрэлдэхүүн хэсэг нь топологийн дизайнаар оновчтой болж, гагнуурын цэгийг 72% бууруулж, 800МПа бүтцийн бат бөх чанарыг хангаж, 95% -иас дээш ундаргатай болсон. Энэхүү технологи нь Хойд Америкийн үйлчлүүлэгчдээс захиалга авсан бөгөөд Мексикт үйлдвэр баригдаж байна. Guangdong Hongtu (002101) нь нимгэн ханатай цутгамал хөнгөн цагаан бүрхүүлийг бүтээсэн бөгөөд зөвхөн 1.2 мм-ийн зузаантай, гэхдээ 30 кН цохилтод тэсвэртэй, Uber Walker X-ийн цээжний хамгаалалтын бүтцэд хэрэглэдэг.

3. Нарийвчилсан боловсруулалт, функциональ интеграцийн шинэчлэл
Наншан хөнгөн цагааны үйлдвэр (600219) нь Шанхайн Жиао Тонг их сургуулийн дэргэдэх Хөнгөн хайлшийн үндэсний инженерийн төвтэй хамтран 2025 оны 2-р сард нано хүчитгэсэн хөнгөн цагаан дээр суурилсан нийлмэл материалыг гаргах болно. Энэхүү материал нь цахиурын карбидын нано хэсгүүдийг тарааж бэхжүүлж, дулааны тэлэлтийн коэффицентийг ×18 хүртэл бууруулдаг. ⁻⁶/℃, серво моторын жигд бус дулааны тархалтаас үүссэн нарийвчлалын шилжилтийн асуудлыг амжилттай шийдэж байна. Үүнийг Tesla Optimus Gen3 нийлүүлэлтийн сүлжээнд нэвтрүүлсэн. Yinbang Co., Ltd. (300337)-ийн бүтээсэн хөнгөн цагаан графен нийлмэл цахилгаан соронзон хамгаалалтын давхарга нь 10GHz давтамжийн зурваст 70дБ хамгаалалтын үр ашигтай, ердөө 0.25 мм зузаантай бөгөөд үүнийг Boston Dynamics Atlas-ийн толгой мэдрэгчийн массивт ашигладаг.

 
4. Дахин боловсруулсан хөнгөн цагаан технологийн нүүрстөрөгч багатай нээлт
Хятадын Хөнгөн цагааны корпораци (601600) шинээр баригдсан электрон ангиллын дахин боловсруулсан хөнгөн цагаан цэвэршүүлэх үйлдвэрлэлийн шугам нь хаягдал хөнгөн цагаан дахь зэс, төмрийн хольцын агууламжийг 5ppm-ээс бага хэмжээгээр хянаж, үйлдвэрлэсэн дахин боловсруулсан хөнгөн цагааны нүүрстөрөгчийн ул мөрийг анхдагч хөнгөн цагаантай харьцуулахад 78% бууруулах боломжтой. Энэхүү технологи нь ЕХ-ны үндсэн түүхий эдийн тухай хуулиар баталгаажсан бөгөөд 2025 оны 2-р улирлаас эхлэн Zhiyuan роботуудад LCA (бүтэн амьдралын мөчлөг)-д нийцсэн хөнгөн цагаан материалыг нийлүүлэх төлөвтэй байна.

5. Сахилга бат хоорондын технологийн нэгдэл, хэрэглээ
Сансар огторгуйн түвшний өргөтгөлийн хувилбарт Бээжингийн төмөр хүн технологийн бүтээсэн биомиметик зөгийн сархинагаас бүрдсэн хөнгөн цагаан бүтцийг Харбины Технологийн хүрээлэн баталж, хоёр хөлт роботын их биеийн жинг 30%-иар бууруулж, гулзайлтын хөшүүн байдлыг 40%-иар нэмэгдүүлсэн байна. Энэхүү бүтэц нь 7075-T6 нисэхийн хөнгөн цагааныг ашигладаг бөгөөд биомиметик дизайнаар дамжуулан 12GPa · м³/кг-ийн тодорхой хөшүүн байдалд хүрдэг. Үүнийг 2025 оны 4-р улиралд хөөргөсөн сансрын станцын засвар үйлчилгээний роботод ашиглахаар төлөвлөж байна.

 
Эдгээр технологийн нээлтүүд нь хүн дүрст роботуудад хөнгөн цагааны нэг машин хэрэглээг 2024 онд 20кг/нэгж байсан бол 2025 онд 28кг/нэгж болгож, дээд зэргийн хөнгөн цагааны дээд зэргийн хэмжээ 15%-иас 35% хүртэл өссөн байна.

 
ҮХААЯ-наас "Хүн дүрст роботын үйлдвэрлэлийн инновацийн хөгжлийн удирдамж"-ыг хэрэгжүүлснээр хөнгөн жинтэй, функциональ интеграцчлалын чиглэлээр хөнгөн цагаан материалын инноваци хурдацтай нэмэгдэх болно. 2024 оны 7-р сард Аж үйлдвэр, мэдээллийн технологийн яамнаас "Хүн дүрст роботын үйлдвэрлэлийн инновацийн хөгжлийн удирдамж"-ыг гаргаж, "хөнгөн материал, нарийн үйлдвэрлэлийн процессыг даван туулах" зорилгыг тодорхой тусгасан бөгөөд хөнгөн цагааны хайлшаар нарийн хэлбэржүүлэх технологийг судалгаа, хөгжлийн гол жагсаалтад оруулсан.

 
Орон нутгийн түвшинд Шанхай хот 2024 оны 11-р сард 2 тэрбум юанийн тусгай сан байгуулж, хүн дүрст роботын үндсэн материал, тэр дундаа өндөр хүчин чадалтай хөнгөн цагаан материалуудыг судлах, үйлдвэржүүлэхэд дэмжлэг үзүүлэх болно.

 
Эрдмийн салбарт Харбины Технологийн Хүрээлэн болон Хятадын Хөнгөн цагааны Судалгааны Хүрээлэн хамтран бүтээсэн "биомиметик зөгийн сархинагаас бүрдсэн хөнгөн цагаан бүтэц"-ийг 2025 оны 1-р сард баталгаажуулсан. Энэхүү бүтэц нь роботын их биеийн жинг 30%-иар бууруулж, гулзайлтын хөшүүн байдлыг 40%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой. Үүнтэй холбоотой ололт амжилтууд нь патентын үйлдвэржилтийн шатанд орсон.

GGII роботын хүрээлэнгийн мэдээлснээр 2024 онд хүн дүрст роботуудын дэлхийн хөнгөн цагааны хэрэглээ ойролцоогоор 12000 тонн болж, зах зээлийн хэмжээ 1.8 тэрбум юань болно. Нэг хүн дүрст роботын хөнгөн цагааны хэрэглээ 20-25 кг (машины нийт жингийн 30-40 хувийг эзэлдэг) гэж үзвэл 2030 он гэхэд дэлхийн хэмжээнд 5 сая ширхэг тээвэрлэнэ гэж тооцвол хөнгөн цагааны эрэлт 100000-125000 тонн болж, зах зээлийн хэмжээ ойролцоогоор 15 тэрбум юантай тэнцэх болно. 45%.

 
Үнийн хувьд 2024 оны хоёрдугаар хагасаас эхлэн роботуудад зориулсан дээд зэргийн хөнгөн цагаан материал (нисэх зориулалттай хөнгөн цагаан хавтан, өндөр дулаан дамжуулалттай цутгамал хөнгөн цагаан гэх мэт) 15 хувиас 30 хувь хүртэл өссөн байна. Зарим захиалгат бүтээгдэхүүний нэгж үнэ 80000 юань/тонноос давсан нь үйлдвэрийн хөнгөн цагаан материалын дундаж үнээс (22000 юань/тонн) хамаагүй өндөр байна.

 
Хүн дүрст роботууд жилд 60%-иар давтагдаж байгаа тул үйлдвэрлэлийн гүйцсэн гинжин хэлхээ, тасралтгүй оновчтой гүйцэтгэлтэй хөнгөн цагаан нь уламжлалт үйлдвэрлэлээс нэмүү өртөг өндөртэй зам руу шилжиж байна. Тоубао судалгааны хүрээлэнгийн мэдээлснээр, 2025-2028 он хүртэл Хятадын хөнгөн цагааны роботын зах зээл дэлхийн зах зээлийн 40-50%-ийг эзэлж, орон нутгийн аж ахуйн нэгжүүдийн нарийн хэвлэх, гадаргууг боловсруулах зэрэг технологийн дэвшлүүд гол ялагч, ялагдагч болох болно.