İnsansı robotlar laboratuvarlardan ticari seri üretime geçti ve hafiflik ile yapısal dayanıklılığı dengelemek temel bir zorluk haline geldi.

 
Hafiflik, yüksek mukavemet ve korozyon direncini bir arada sunan bir metal malzeme olan alüminyum, insansı robotların eklemleri, iskeletleri, aktarma sistemleri ve kabukları gibi temel parçalarında geniş çaplı penetrasyona ulaşıyor.

 
2024 yılı sonu itibarıyla küresel talep;alüminyum alaşımlarıİnsansı robot sektöründe, yeni enerji araçlarından sonra alüminyum uygulamaları için bir diğer patlayıcı alan haline gelerek, bir önceki yıla göre %62 oranında büyüme kaydetti.

 
Alüminyum alaşımının kapsamlı performansı onu insansı robotlar için tercih edilen metal malzeme yapar. Yoğunluğu çeliğin yalnızca üçte biridir, ancak alaşım oranı ve işlem optimizasyonu yoluyla bazı çeliklerle karşılaştırılabilir bir mukavemete ulaşabilir. Örneğin, 7 serisi havacılık alüminyumunun (7075-T6) özgül mukavemeti (mukavemet/yoğunluk oranı) 200 MPa/(g/cm ³) değerine ulaşabilir, bu da çoğu mühendislik plastiğinden üstündür ve ısı dağılımı ve elektromanyetik korumada iyi performans gösterir.

 
Tesla Optimus-Gen2 yinelemesinde, topoloji optimizasyon tasarımıyla yapısal sertliği korurken, uzuv iskeleti alüminyum magnezyum alaşımı kullanılarak %15 oranında küçültülür; Boston Dynamics'in Atlas robotu, yüksek frekanslı sıçramaların etkisiyle başa çıkmak için diz eklemi iletim bileşenleri oluşturmak için yüksek mukavemetli alüminyum kullanır. Ek olarak, Ubiquitous Walker X'in soğutma sistemi, verimli termal yönetim elde etmek için alüminyumun yüksek termal iletkenliğinden (yaklaşık 200 W/m · K) yararlanan bir döküm alüminyum kabuk benimser.
Günümüzde alüminyumun insansı robotlar alanında teknolojik gelişimi hızlanarak devam etmekte olup, endüstri zincirinin çeşitli halkalarında çok sayıda atılım ortaya çıkmaktadır:

1. Yüksek mukavemetli performans sıçramasıalüminyum alaşımımalzemeler
Eylül 2024'te 450 MPa çekme dayanımına sahip alüminyum silikon alaşımının piyasaya sürülmesinin ardından, Lizhong Group (300428), Ocak 2025'te robotlar için özel olarak tasarlanmış 7xxx serisi alüminyum alaşımı için havacılık sınıfı sertifikası aldı. Bu malzeme, %5 uzama oranını korurken mikro alaşımlama teknolojisi ile akma dayanımını 580 MPa'ya çıkardı ve Fourier Intelligence'ın biyomimetik diz eklemi modülüne başarıyla uygulanarak geleneksel titanyum alaşım çözümlerine kıyasla ağırlığı %32 oranında azalttı. Mingtai Aluminium Industry (601677) tarafından geliştirilen tamamen alüminyum kolon gövde malzemesi, radyatör alüminyum malzemesinin ısıl iletkenliğini 240 W/(m · K)'ye çıkarmak için püskürtme biriktirme şekillendirme teknolojisini benimsiyor ve Yushu Technology'nin H1 insansı robotu için tahrik sistemi olarak toplu olarak tedarik edildi.

 
2. Entegre kalıp döküm teknolojisinde endüstriyel düzeyde atılım
Wencan Corporation (603348) tarafından Chongqing merkezinde faaliyete geçirilen dünyanın ilk 9800T iki plakalı süper döküm üretim hattı, insansı robot iskeletlerinin üretim döngüsünü 72 saatten 18 saate sıkıştırdı. Onun tarafından geliştirilen biyomimetik omurga iskelet bileşeni, topoloji tasarımıyla optimize edildi, kaynak noktaları %72 oranında azaltıldı, 800MPa'lık bir yapısal mukavemet elde edildi ve %95'in üzerinde bir verim oranı korundu. Bu teknoloji Kuzey Amerika'daki müşterilerden sipariş aldı ve şu anda Meksika'da bir fabrika inşa ediliyor. Guangdong Hongtu (002101), sadece 1,2 mm'lik bir duvar kalınlığına sahip ancak 30kN darbe direncine ulaşan ince duvarlı bir döküm alüminyum kabuk geliştirdi ve bu, Uber Walker X'in göğüs koruma yapısına uygulandı.

3. Hassas işleme ve fonksiyonel entegrasyonda yenilik
Nanshan Alüminyum Endüstrisi (600219), Şanghay Jiao Tong Üniversitesi Hafif Alaşımlar Ulusal Mühendislik Merkezi ile işbirliği içinde, Şubat 2025'te nano takviyeli alüminyum bazlı kompozit malzemeleri piyasaya sürecek. Bu malzeme, silisyum karbür nanopartiküllerinin dağıtılmasıyla güçlendirilerek termal genleşme katsayısını 8 × 10 ⁻⁶/℃'ye düşürüyor ve servo motorların eşit olmayan ısı dağılımından kaynaklanan doğruluk kayması sorununu başarıyla çözüyor. Tesla Optimus Gen3 tedarik zincirine tanıtıldı. Yinbang Co., Ltd. (300337) tarafından geliştirilen alüminyum grafen kompozit elektromanyetik koruma tabakası, 10 GHz frekans bandında 70 dB'lik bir koruma verimliliğine ve yalnızca 0,25 mm kalınlığa sahip olup, Boston Dynamics Atlas'ın kafa sensörü dizisine uygulanmıştır.

 
4. Geri dönüştürülmüş alüminyum teknolojisinin düşük karbonlu atılımı
Çin Alüminyum Şirketi'nin (601600) yeni inşa edilen elektronik sınıf geri dönüştürülmüş alüminyum arıtma üretim hattı, atık alüminyumdaki bakır ve demir safsızlık içeriğini 5ppm'nin altına düşürebilir ve üretilen geri dönüştürülmüş alüminyumun karbon ayak izini birincil alüminyuma kıyasla %78 oranında azaltabilir. Bu teknoloji AB'nin Temel Hammaddeler Yasası tarafından onaylanmıştır ve 2025'in 2. çeyreğinden itibaren Zhiyuan robotlarına LCA (tam yaşam döngüsü) uyumlu alüminyum malzemeleri tedarik etmesi beklenmektedir.

5. Disiplinler arası teknoloji entegrasyonu ve uygulaması
Havacılık seviyesi senaryolarının genişlemesinde, Beijing Iron Man Technology tarafından geliştirilen biyomimetik petek alüminyum yapı, Harbin Teknoloji Enstitüsü tarafından doğrulandı ve iki ayaklı robotun gövdesinin ağırlığını %30 azalttı ve bükülme sertliğini %40 artırdı. Yapı 7075-T6 havacılık alüminyumunu benimsiyor ve biyomimetik tasarımla 12GPa · m ³/kg özgül sertliğe ulaşıyor. 2025'in 4. çeyreğinde fırlatılacak uzay istasyonu bakım robotu için kullanılması planlanıyor.

 
Bu teknolojik atılımlar, insansı robotlarda alüminyumun tek makinede kullanımını 2024'te 20 kg/birim seviyesinden 2025'te 28 kg/birim seviyesine çıkarırken, yüksek kaliteli alüminyumun prim oranı da %15'ten %35'e yükseldi.

 
Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı tarafından “İnsansı Robot Endüstrisinin Yenilikçi Gelişimine İlişkin Rehber Görüşler”in yürürlüğe girmesiyle, alüminyum malzemelerin hafif ve işlevsel entegrasyon alanlarındaki inovasyonu hızlanmaya devam edecektir. Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, Temmuz 2024'te “Hafif malzemeler ve hassas üretim süreçlerinde çığır açma” hedefini açıkça belirten ve alüminyum alaşımlı hassas şekillendirme teknolojisini temel araştırma ve geliştirme listesine dahil eden “İnsansı Robot Endüstrisinin Yenilikçi Gelişimine İlişkin Rehber Görüşler”i yayınladı.

 
Yerel düzeyde Şanghay, yüksek performanslı alüminyum malzemeler de dahil olmak üzere insansı robotlar için temel malzemelerin araştırılması ve endüstriyelleştirilmesini desteklemek amacıyla Kasım 2024'te 2 milyar yuanlık özel bir fon kuracak.

 
Akademik alanda, Harbin Teknoloji Enstitüsü ve Çin Alüminyum Araştırma Enstitüsü tarafından ortaklaşa geliştirilen “biyomimetik petek alüminyum yapı” Ocak 2025'te doğrulandı. Bu yapı, robot gövdesinin ağırlığını %30 azaltırken, bükülme sertliğini %40 oranında iyileştirebilir. İlgili başarılar patent endüstriyelleştirme aşamasına girmiştir.

GGII Robotik Enstitüsü'ne göre, insansı robotlar için küresel alüminyum tüketimi 2024 yılında yaklaşık 12000 ton olacak ve pazar büyüklüğü 1,8 milyar yuan olacak. Tek bir insansı robotun alüminyum tüketiminin 20-25 kg (makinenin toplam ağırlığının %30-%40'ını oluşturuyor) olduğu varsayıldığında, 2030 yılına kadar tahmini 5 milyon ünitelik küresel sevkiyata dayanarak, alüminyum talebi 100000-125000 tona tırmanacak ve yaklaşık 15-18 milyar yuanlık bir pazar büyüklüğüne karşılık gelecek ve yıllık bileşik büyüme oranı %45 olacak.

 
Fiyat açısından, 2024'ün ikinci yarısından bu yana, robotlar için yüksek kaliteli alüminyum malzemelerin (havacılık sınıfı alüminyum levhalar ve yüksek ısı iletkenliğine sahip döküm alüminyum gibi) prim oranı %15'ten %30'a yükseldi. Bazı özelleştirilmiş ürünlerin birim fiyatı, endüstriyel alüminyum malzemelerin ortalama fiyatından (22000 yuan/ton) önemli ölçüde daha yüksek olan 80000 yuan/tonu aşıyor.

 
İnsansı robotlar yılda %60'ın üzerinde bir oranda yineleme yaptıkça, olgun endüstriyel zinciri ve sürekli olarak optimize edilmiş performansıyla alüminyum, geleneksel üretimden yüksek katma değerli yola geçiş yapıyor. Toubao Araştırma Enstitüsü'ne göre, 2025'ten 2028'e kadar Çin'in robotlar için alüminyum pazarı küresel pazar payının %40-%50'sini oluşturacak ve yerel işletmelerin hassas kalıplama, yüzey işleme ve diğer yönlerdeki teknolojik atılımları kilit kazananlar ve kaybedenler haline gelecek.