本發(fā)明涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪及其制備方法。
背景技術(shù)：
機(jī)械臂是機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂服務(wù)、軍事、半導(dǎo)體制造以及太空探索等領(lǐng)域都能見到它的身影；盡管它們的形態(tài)各有不同，但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是能夠接受指令，精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)；搬運(yùn)機(jī)械臂由于它的積極作用正日益為人們所認(rèn)識：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動條件，顯著的提高了勞動生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐，因此，國家投入大量的人力、物力來研究，使其得到更多領(lǐng)域的領(lǐng)域，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用的更為廣泛；搬運(yùn)機(jī)械臂的機(jī)爪要求本身質(zhì)量盡可能輕，同時(shí)又要承受所搬運(yùn)物體的重量，還要保持自身不易變形，因此，機(jī)爪應(yīng)滿足一定的密度、剛度和強(qiáng)度要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
(一)解決的技術(shù)問題
本發(fā)明提供了一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪及其制備方法，使得機(jī)爪重量相比鋼材料輕，同時(shí)滿足強(qiáng)度和剛度要求。
(二)技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪，其特征在于，它含有的化學(xué)元素及質(zhì)量百分比如下：Al：31-42％、Cr：1.2-2.5％、Co：0.6-1.3％、Ti：1.5-2.6％、Zr：0.9-1.4％、W：0.5-1.8％、ZrO2：2.5-4.1％、Si3N4：2.8-3.8％，其余是Mg和不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選的，所述搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪含有的化學(xué)元素及質(zhì)量百分比如下：Al：37％、Cr：1.6％、Co：0.8％、Ti：2.2％、Zr：1.2％、W：0.8％、ZrO2：3.3％、Si3N4：3.1％，其余是Mg和不可避免的雜質(zhì)。
一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪的制備方法，選用熱室壓鑄工藝，步驟如下：(1)向熱壓室壓鑄機(jī)坩堝中通入保護(hù)氣；(2)按質(zhì)量百分比稱取各原料，加到坩堝中熔融；(3)提升壓射沖頭，使熔融液流入壓力室，合模，壓射沖頭下壓，將熔融液通過噴嘴壓入型腔，保壓3-5min，壓射沖頭回升，開模取件；(4)將鑄件放到280-410℃爐中保溫2-3h，隨爐冷卻至室溫，取出。
優(yōu)選的，步驟(1)所述保護(hù)氣是氬氣、氦氣中的至少一種。
優(yōu)選的，步驟(2)中所述熔融的溫度是700-800℃。
優(yōu)選的，步驟(3)壓射沖頭的壓力為70-105Mpa。
優(yōu)選的，步驟(3)所述型腔在熔融液被壓入前進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度是180-220℃。
(三)有益效果
本發(fā)明提供了一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪及其制備方法，機(jī)爪材料選用鎂鋁合金，具有自重輕的特點(diǎn)，通過在材料中加入氧化鋯，可以增強(qiáng)合金的硬度、強(qiáng)度、韌性、耐磨性以及耐腐蝕性；氮化硅不僅可以增強(qiáng)合金的耐磨性，而且可以使合金具有高溫抗氧化性，高溫不易傳熱性，從而延長機(jī)爪的使用壽命，尤其是在高溫作業(yè)時(shí)，穩(wěn)定性高，具有一定防火功能。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪，其含有的化學(xué)元素及質(zhì)量百分比如下：Al：37％、Cr：1.6％、Co：0.8％、Ti：2.2％、Zr：1.2％、W：0.8％、ZrO2：3.3％、Si3N4：3.1％，其余是Mg和不可避免的雜質(zhì)。
本實(shí)施例機(jī)械臂機(jī)爪的制備方法如下：(1)向熱壓室壓鑄機(jī)坩堝中通入保護(hù)氣氬氣；(2)按質(zhì)量百分比稱取各原料，加到坩堝中760℃熔融；(3)提升壓射沖頭，使熔融液流入壓力室，合模，壓射沖頭下壓，壓力為85Mpa，將熔融液通過噴嘴壓入預(yù)熱180℃型腔內(nèi)，保壓4min，壓射沖頭回升，開模取件；(4)將鑄件放到360℃爐中保溫2.5h，隨爐冷卻至室溫，取出。
實(shí)施例2：
一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪，其含有的化學(xué)元素及質(zhì)量百分比如下：Al：33％、Cr：1.2％、Co：1.3％、Ti：1.5％、Zr：1.0％、W：0.5％、ZrO2：4.1％、Si3N4：2.8％，其余是Mg和不可避免的雜質(zhì)。
本實(shí)施例機(jī)械臂機(jī)爪的制備方法如下：(1)向熱壓室壓鑄機(jī)坩堝中通入保護(hù)氣氦氣；(2)按質(zhì)量百分比稱取各原料，加到坩堝中720℃熔融；(3)提升壓射沖頭，使熔融液流入壓力室，合模，壓射沖頭下壓，壓力為70Mpa，將熔融液通過噴嘴壓入預(yù)熱210℃型腔內(nèi)，保壓5min，壓射沖頭回升，開模取件；(4)將鑄件放到320℃爐中保溫2.5h，隨爐冷卻至室溫，取出。
實(shí)施例3：
一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪，其含有的化學(xué)元素及質(zhì)量百分比如下：Al：42％、Cr：2.1％、Co：0.6％、Ti：1.7％、Zr：0.9％、W：1.8％、ZrO2：2.8％、Si3N4：3.8％，其余是Mg和不可避免的雜質(zhì)。
本實(shí)施例機(jī)械臂機(jī)爪的制備方法如下：(1)向熱壓室壓鑄機(jī)坩堝中通入保護(hù)氣氬氣；(2)按質(zhì)量百分比稱取各原料，加到坩堝中800℃熔融；(3)提升壓射沖頭，使熔融液流入壓力室，合模，壓射沖頭下壓，壓力為95Mpa，將熔融液通過噴嘴壓入預(yù)熱220℃型腔內(nèi)，保壓4min，壓射沖頭回升，開模取件；(4)將鑄件放到280℃爐中保溫3h，隨爐冷卻至室溫，取出。
實(shí)施例4：
一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪，其含有的化學(xué)元素及質(zhì)量百分比如下：Al：31％、Cr：2.5％、Co：1.2％、Ti：2.6％、Zr：1.4％、W：1.3％、ZrO2：2.5％、Si3N4：3.5％，其余是Mg和不可避免的雜質(zhì)。
本實(shí)施例機(jī)械臂機(jī)爪的制備方法如下：(1)向熱壓室壓鑄機(jī)坩堝中通入保護(hù)氣氬氣和氦氣的混合物，氬氣與氦氣的比例為3:2；(2)按質(zhì)量百分比稱取各原料，加到坩堝中700℃熔融；(3)提升壓射沖頭，使熔融液流入壓力室，合模，壓射沖頭下壓，壓力為105Mpa，將熔融液通過噴嘴壓入預(yù)熱190℃型腔內(nèi)，保壓3min，壓射沖頭回升，開模取件；(4)將鑄件放到410℃爐中保溫2h，隨爐冷卻至室溫，取出。
綜上，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果：
本發(fā)明提供了一種搬運(yùn)機(jī)械臂機(jī)爪及其制備方法，制得的機(jī)爪總重量比鋼材料輕，并且具有高強(qiáng)度、高剛度和高硬度性能，同時(shí)具有耐磨性和抗氧化性，高溫作業(yè)穩(wěn)定性高，有利于延長機(jī)爪的使用壽命。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。