非标自动化设备的材料选择需兼顾机械性能（强度、耐磨性等）、加工工艺性、成本及使用环境（如腐蚀、高温），不同部件（结构框架、执行机构、治具等）的材料差异较大。以下是常见材料及典型应用场景：
一、结构框架与支撑部件材料
结构框架是设备的 “骨架”，需保证整体稳定性和刚性，常见材料包括：
铝型材（6061、6063 系列）
性能特点：轻量化（密度 2.7g/cm³）、强度适中（抗拉强度 200-300MPa）、表面阳极氧化后耐腐蚀，且有标准化槽型设计，便于快速组装（搭配角件、连接件）。
应用场景：中小型设备的框架、工作台面、防护罩，如电子元件装配机的机架、输送线支架。
优势：无需二次加工（切割后可直接使用），组装灵活，适合快速迭代的非标设备。
钢材（Q235、Q355）
性能特点：强度高（Q235 屈服强度 235MPa，Q355 达 355MPa）、刚性好，焊接性能优异，但重量较大（密度 7.85g/cm³）。
应用场景：重型设备的承重框架（如汽车零部件装配线的底座）、高精度导轨安装座（需低变形量）。
处理方式：通常需喷漆或镀锌防锈，表面可铣削加工保证平面度（≤0.1mm/m）。
不锈钢（304、316）
性能特点：耐腐蚀性强（304 适合一般潮湿环境，316 耐酸碱和海水）、表面光洁，强度接近 Q235。
应用场景：食品、医药行业设备的框架（如无菌灌装设备）、接触液体或化学品的结构件（如清洗机机架）。
劣势：成本较高（约为普通钢材的 3-5 倍），加工难度大（焊接需专用焊条）。
二、执行机构与运动部件材料
执行机构（如机械臂、滑块、齿轮）需满足耐磨性、精度和低摩擦需求，材料选择如下：
合金结构钢（45# 钢、40Cr）
性能特点：45# 钢经调质处理后硬度达 HRC25-30，适合中等负载的轴类、齿轮；40Cr 合金结构钢淬火后硬度达 HRC35-40，耐磨性和强度更优。
应用场景：传动齿轮、丝杠、导向轴（如线性模组的传动轴）。
处理方式：表面淬火（提高耐磨性）、镀铬（防锈 + 减摩）。
轴承钢（GCr15）
性能特点：高硬度（HRC60-65）、耐磨性极佳，适合长期高速运转的部件。
应用场景：滚动轴承、导向轮（如同步带轮、直线轴承）。
铝合金（7075、2024）
性能特点：7075-T6 抗拉强度达 500MPa 以上，轻量化且强度接近钢材；2024-T4 适合承受冲击载荷的部件。
应用场景：轻型机械臂、高精度滑块（如视觉检测设备的移动模组）。
优势：可阳极氧化处理（增加表面硬度和耐腐蚀性），适合对重量敏感的设备。
工程塑料（POM、PA、PEEK）
POM（聚甲醛）：自润滑性好、耐磨性强，适合低负载的滑动部件（如导向槽、齿轮），避免金属接触的异响和磨损。
PA（尼龙）+ 玻纤：增强后强度接近金属，适合制作轴承座、滚轮（如输送线的导向轮），成本低且减震性好。
PEEK（聚醚醚酮）：耐高温（长期使用温度 260℃）、耐化学腐蚀，适合高温环境的运动部件（如焊接设备的导向块），但成本极高。
三、治具与夹持部件材料
治具（工装夹具）需与工件直接接触，材料需适配工件特性（如避免划伤、导电 / 绝缘需求）：
亚克力（PMMA）与 PC（聚碳酸酯）
性能特点：透明（便于视觉检测定位）、韧性好（PC 抗冲击性优于亚克力），可激光切割或 CNC 加工成复杂形状。
应用场景：电子元件的定位治具（如 PCB 板的载具）、透明防护罩（兼顾观察与防护）。
电木（酚醛树脂）
性能特点：绝缘性好、耐高温（150℃以上）、硬度高，适合需要绝缘的治具（如焊接设备的夹具，防止电流导通）。
橡胶与硅胶
丁腈橡胶（NBR）：耐油性好，适合夹持带油污的工件（如汽车零部件）。
硅胶：耐高温（200℃）、表面柔软，适合夹持精密 / 易划伤工件（如手机屏幕、镜头），避免压痕。
磁铁（钕铁硼、铁氧体）
应用场景：磁性治具（如吸附铁板工件的定位装置），或用于传感器触发（接近开关配合磁铁检测位置）。
四、传动与连接部件材料
同步带与链条
同步带：聚氨酯（PU）+ 钢丝芯（耐磨、高强度），用于高精度传动（如模组定位，传动误差≤0.1mm/m）。
链条：40Cr 钢（表面淬火），适合重载传动（如重型输送线）。
丝杠与导轨
丝杠：合金结构钢（40Cr）表面淬火 + 磨削，或滚珠丝杠（GCr15 轴承钢），保证高精度传动（定位精度可达 ±0.01mm）。
直线导轨：导轨本体为合金 steel，滑块材质为轴承钢，配合润滑脂实现低摩擦滑动。
五、材料选择的核心原则
匹配负载与环境：重载选钢材 / 高强度铝合金，腐蚀环境选不锈钢 / 工程塑料，高温环境选 PEEK / 陶瓷。
平衡精度与成本：高精度部件（如导向轴）选轴承钢 / 合金铝，非关键结构（如防护罩）选亚克力 / 铝型材。
适配工件特性：夹持精密件用硅胶 / PEEK，导电需求用黄铜 / 碳钢，绝缘需求用电木 / 塑料。
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