Robotik: Intelligenz durch Materialien real machen

FAQ

Wie können Roboterrahmen in Leichtbauweise das Gesamtgewicht reduzieren, um die Agilität zu verbessern und die Batterielebensdauer zu verlängern?

Unsere Hochleistungspolycarbonate und Polycarbonatblends, darunter Makrolon® (öffnet in einem neuen Tab), APEC® XT (öffnet in einem neuen Tab), Bayblend® FR (öffnet in einem neuen Tab) und Bayflex® (öffnet in einem neuen Tab), sind so konzipiert, dass sie leicht und dennoch außergewöhnlich schlagfest sind und das Gesamtgewicht von Roboterplattformen direkt reduzieren. Diese Gewichtsreduzierung führt zu größerer Agilität und verlängerter Batterielebensdauer, da weniger Energie für die Bewegung der Eigenmasse des Roboters verbraucht wird. Diese Materialien bieten funktionale Leistung und unverwechselbare Ästhetik in einer einzigen Lösung und eignen sich daher ideal für tragende Gehäuse, Rahmen und lasttragende Komponenten sowohl für humanoide als auch für Industrieroboter.

Welche Polymermaterialien bieten zuverlässigen V-0 Flammschutz für ultradünne Batterieabdeckungen?

Bayblend® FR (öffnet in einem neuen Tab), unsere flammhemmende Polycarbonat-Mischung, bietet Flammschutz nach V-0-Niveau selbst bei ultradünnen Wanddicken ohne Funktionseinbußen bei Stoßfestigkeit, Fließfähigkeit oder Einfärbbarkeit. Seine hohe Fließfähigkeit ermöglicht die dünnwandigen, platzsparenden Geometrien, die von modernen Batteriegehäusen und Zellenhaltern gefordert werden. Ergänzend dazu unterstützen unsere Thermal Management Polycarbonate mit hohem RTI (Relative Thermal Index) eine gleichmäßige Temperaturverteilung und langfristige Formstabilität, die einen sicheren und zuverlässigen Batteriebetrieb während der gesamten Lebensdauer des Roboters gewährleisten.

Welche flexiblen TPU-Substratfolien bieten die erforderliche Dehnbarkeit und Kompatibilität mit leitfähigen Tinten für elektronische Haut und taktile Sensorik?

Platilon® (öffnet in einem neuen Tab) TPU-Folien sind speziell für diese Anwendung entwickelt. Sie kombinieren außergewöhnliche Dehnbarkeit mit vollständiger Kompatibilität mit leitfähigen Tinten und sind damit die ideale Substratplattform für flexible gedruckte Elektronik in robotischer E-Skin und geschickten Handanwendungen. Ihre stabilen dielektrischen Eigenschaften, inhärente elektrische Isolierung und Beständigkeit gegen mechanische Belastung, Chemikalien und extreme Temperaturen gewährleisten eine konsistente Signalleistung unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen. Für zusätzliche Haltbarkeit können unsere wasserbasierten PU-Textilbindemittel oben aufgetragen werden, um die Beständigkeit gegen Abrieb und Chemikalien zu verbessern.

Wie schafft wärmeleitendes Polycarbonat Mehrwert, indem es kritische Roboter-Elektronik unter anspruchsvollen Bedingungen kühl hält?

Makrolon® TC (öffnet in einem neuen Tab) ersetzt traditionelle Metallkühlkomponenten durch eine leichte Polymeralternative und ermöglicht eine effiziente Wärmeableitung in elektronischen Robotergehäusen, Motorsteuerungen und Aktorenbaugruppen. Durch die Integration des Kühlmanagements direkt in das Strukturbauteil können Designer von Robotern die Zahl der Bauteile reduzieren, das Gesamtgewicht senken und die Montage vereinfachen, während gleichzeitig die Stoßfestigkeit und Gestaltungsfreiheit erhalten bleiben, für die Polycarbonat bekannt ist. Dies ist besonders wertvoll bei kompakten humanoiden Roboterarchitekturen, bei denen Platz- und Gewichtsbudgets stark begrenzt sind.

Welcher Polyurethan-Vergussschaum hilft, die thermische Ausbreitung zu verlangsamen und die Wärmeübertragung zwischen Batteriezellen zu isolieren?

Baysafe® (öffnet in einem neuen Tab) Polyurethan-Vergussschaum ist speziell für den Schutz von Batteriemodulen entwickelt. Trotz seiner geringen Dichte und seines leichten Gewichts verbessert er die strukturelle Steifigkeit und Stoßfestigkeit des Batteriepakets erheblich. Entscheidend ist, dass er die Wärmeübertragung zwischen den Zellen wirksam isoliert und in extremen Szenarien eines thermischen Durchgehens die Ausbreitung der Wärme verlangsamt. Dies ist eine wichtige Sicherheitsanforderung, die zunehmend von globalen Batteriesicherheitsstandards vorgeschrieben wird. Der Schaum dichtet die Zellen gegen Feuchtigkeit und Vibrationen ab und bietet umfassenden mechanischen, elektrischen und thermischen Schutz für den Energiekern des Roboters.

Wie erhalten selbstheilende TPU-Oberflächenschutzfolien die Premium-Ästhetik äußerer Karosserieteile, indem sie Kratzer auffüllen?

Desmopan® UP (öffnet in einem neuen Tab) TPU-Harz ermöglicht selbstheilende, hochstrapazierfähige Oberflächenschutzfolien, die als schützende Lackversiegelung fungieren. Kleinere Kratzer und Absplitterungen an den äußeren Karosserieteilen von Robotern werden im Laufe der Zeit autonom aufgefüllt, wodurch die Oberfläche ohne manuellen Eingriff ihr ursprüngliches Aussehen wiedererlangt. Dies ist besonders wertvoll für Serviceroboter und Humanoide, die in öffentlichen oder kundenorientierten Umgebungen eingesetzt werden, wo die Aufrechterhaltung eines hochwertigen, makellosen Erscheinungsbilds ebenso wichtig ist wie die funktionale Leistung.

Welche elastomeren Lösungen bieten die herausragende dynamische Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit, die für Hochleistungs-AGV-Räder erforderlich sind?

Vulkollan® (öffnet in einem neuen Tab) Giesselastomere sind der bewährte Industriestandard für Hochleistungs-AGV-Räder und -Rollen. Sie bieten außergewöhnliche dynamische Tragfähigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit und ermöglichen einen zuverlässigen Rund-um-die-Uhr-Betrieb in anspruchsvollen Logistik- und Lagerumgebungen. Als Single-Source-Anbieter liefert unser Bereich Elastomere auch Baulé® (öffnet in einem neuen Tab) Verarbeitungsanlagen, die weltweit für Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Verarbeitung von Giesselastomeren anerkannt sind. Für weniger anspruchsvolle oder designflexible Anwendungen bieten Desmopan® FLY (öffnet in einem neuen Tab) TPU-Harze eine hervorragende Alternative, die Flexibilität, Abriebfestigkeit und thermische Verschleißfestigkeit in einem verarbeitbaren, leichten Material vereinen.

Können zirkuläre oder bio-attribuierte CO₂-reduzierte Polymere den CO₂-Fußabdruck senken, ohne Funktionseinbußen bei anspruchsvollen Roboteranwendungen?

Ja. Das CQ (Circular Intelligence)-Portfolio von Covestro, einschließlich Makrolon® RE (öffnet in einem neuen Tab) bio-zirkulär attribuierte Polycarbonate und Bayblend® RE (öffnet in einem neuen Tab), bietet die gleiche hohe Leistung wie konventionelle fossil-basierte Güten, als echte Drop-in-Lösung mit Charge-zu-Charge-Konsistenz. Makrolon® RE-Güten können bis zu 89 % attribuierte bio-zirkuläre Rohstoffe enthalten (ISCC PLUS-zertifiziert über Massenbilanz), wodurch der CO₂-Fußabdruck der Produkte erheblich reduziert wird. Covestro hat dies bereits in realen Robotikanwendungen demonstriert: Zusammen mit der Alibaba DAMO Academy wurde Makrolon® RE bio-zirkulär attribuiertes PC in einem Inspektionsroboter eingesetzt, und nachhaltige TPU-Lösungen wurden mit Roborock für Staubsaugerroboter-Komponenten verwendet, was beweist, dass kohlenstoffärmere Materialien und strenge Sicherheits- und Leistungsanforderungen in der Robotik vollständig kompatibel sind.

Wie integriert die IMSE®-Technologie (In-Mold Structural Electronics) Beleuchtung, Touch und Schaltkreise, um das Gerätegewicht um bis zu 70 % zu reduzieren?

Die IMSE®-Technologie von Covestro integriert Beleuchtung, Touch-Steuerungen, Anzeigefunktionen und elektronische Schaltkreise in einer nahtlos geformten Oberfläche in einem einzigen Spritzguss-Fertigungsschritt. Durch den Ersatz mehrteiliger konventioneller Elektronikbaugruppen durch ein einzelnes Formteil reduziert IMSE® das Gerätegewicht um 50–70% und die Teiledicke um bis zu 90%. Für die Robotik ermöglicht dies schlanke, leichte Mensch-Maschinen-Schnittstellen, die Umgebungsbeleuchtung, Touch-Funktionalität und integrierte Schaltkreise direkt in Roboter-Karosserieteile oder Steuereinheiten integrieren, ohne die Masse, Montagekomplexität oder Zuverlässigkeitsrisiken traditioneller Elektronik. Die Technologie ist bereits in Automobilanwendungen bewährt und expandiert rasch in die Bereiche Robotik und intelligente Geräte.

Welche spezialisierten Klebstofflösungen auf Polyurethanbasis bieten hochfeste Verbindungen zwischen Verbundwerkstoffen, Metallen und Kunststoffen?

Die auf Polyurethan basierenden Klebstoffsysteme Desmodur® E (öffnet in einem neuen Tab) und Dispercoll® (öffnet in einem neuen Tab) von Covestro sind genau für diese Herausforderung entwickelt worden. Sie verbinden Verbundwerkstoffe wie kohlenstofffaserverstärkte Polymere (CFRP), Metalle und Ingenieurkunststoffe mit hoher Festigkeit, chemischer Beständigkeit und langfristiger Strapazierfähigkeit und ermöglichen dünnere, leichtere Roboterkonstruktionen ohne Funktionseinbußen bei der strukturellen Integrität. Für Aktorenbaugruppen, die eine präzise Bauteilverklebung sowie Widerstandsfähigkeit gegen dynamische Belastungen, Vibrationen und Temperaturwechsel erfordern, bieten die wärmeleitenden Klebstofflösungen von Covestro die zusätzliche Leistung, die erforderlich ist, um Präzision und Langlebigkeit über die gesamte Betriebslebensdauer des Roboters aufrechtzuerhalten.

Strukturelle Lösungen

Strukturelle Integrität ist grundlegend für die Robotik, insbesondere für kritische Bauteile wie Sensoren, Aktuatoren/Gelenke, Antennen, und unsere Hochleistungs-Polycarbonate und Polycarbonat-Blends sind so entwickelt, dass sie genau diese Anforderung erfüllen und funktionale Leistung sowie unverwechselbare Ästhetik in einer einzigen Materiallösung bieten.

• Leicht und dennoch außergewöhnlich schlagfest reduzieren diese Materialien das Gesamtgewicht von Roboterplattformen, verbessern direkt die Agilität und verlängern die Batterielebensdauer
• Flammwidrigkeit gewährleistet einen sicheren Betrieb in einer Vielzahl von Umgebungen und macht sie zu einer vertrauenswürdigen Wahl für strukturelle Gehäuse, Rahmen und tragende Komponenten
• Die gleiche Materialfamilie bietet optische Klarheit und hohe Infrarot-Transparenz, die präzise Erfassung und Wahrnehmung in Vision- und LiDAR-Systemen ermöglicht, zusammen mit außergewöhnlicher Einfärbbarkeit und Gestaltungsfreiheit

E-Skin / Taktile Sensoren

Damit Roboter wirklich mit der physischen Welt interagieren können: Unsere flexiblen TPU-Folien sind als Substrate für flexible gedruckte Elektronik entwickelt. Diese Folien ermöglichen taktile Sensoren in geschickten Händen und elektronische Hautanwendungen und kombinieren die Weichheit und Anpassungsfähigkeit, die für menschenähnliche Berührungen erforderlich sind, mit der elektrischen Zuverlässigkeit, die für eine präzise Signalübertragung benötigt wird. Um diese empfindlichen flexiblen Einheiten zu schützen, können wasserbasierte PU-Textilbeschichtungen aufgetragen werden, um die Strapazierfähigkeit und Funktionalität zu verbessern.

• Die stabilen dielektrischen Eigenschaften, die inhärente Isolierung und die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastung, Chemikalien und Temperaturextreme der TPU-Folien gewährleisten eine gleichbleibende Leistung selbst unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen. Unterstützt durch dediziertes Fachwissen in der Anwendungsentwicklung arbeitet Covestro direkt mit Robotikherstellern zusammen, um diese Materialeigenschaften in reale Sensorlösungen umzusetzen
• Für komplexe Roboterteile wie elektronische Häute und geschickte Hände bietet Covestro wasserbasierte PU-Textilbeschichtungslösungen mit herausragender Flexibilität, Abriebfestigkeit und chemischer Beständigkeit

Materialien und Lack für Soft-Touch-Oberflächen

Für verbesserte Mensch-Maschinen-Interaktion: Unser Soft-Touch-Lack, TPU-Material und maßgeschneiderte Polyurethan-Schaumstofflösungen sorgen dafür, dass der Kontakt sowohl funktional als auch hochwertig ist. Das macht sie zur bevorzugten Materialwahl für Roboterhersteller, bei denen Ästhetik, Haptik und Leistung nahtlos zusammenwirken müssen.

• Unsere Polyurethan-Soft-Touch-Lacke bieten eine seidige, warme Haptik kombiniert mit einer hochwertigen matten Optik, die das Mensch-Roboter-Interaktionserlebnis verbessert und gleichzeitig robusten Schutz gegen Kratzer, Abrieb und Fingerabdrücke bietet
• Unsere flexiblen TPU-Lösungen bringen eine neue Dimension in Roboterhände und Verkleidungen und bieten die Weichheit, Elastizität und hautähnliche Anpassungsfähigkeit, die für Fingerspitzenabdeckungen und äußere Karosserieteile erforderlich sind, während sie gleichzeitig Strapazierfähigkeit und chemische Beständigkeit bei wiederholter mechanischer Belastung aufrechterhalten
• Polyurethan-Schaumstoff verleiht dem Roboterkörper eine weiche, angenehme Haptik und fungiert gleichzeitig als unsichtbarer Airbag, der Stöße bei Stürzen oder Kollisionen absorbiert, um Kernkomponenten zu schützen. Das Ergebnis ist ein Roboter, der nicht nur sicherer, sondern auch außergewöhnlich komfortabel in der Interaktion ist

Lösungen für den Batterieschutz

Für die Balance von Sicherheit, Gewicht und Leistung: Das Batteriesystem ist das Energiezentrum jedes Roboters, und sein Schutz erfordert Materialien, die Flammschutz, Wärmemanagement und strukturelle Widerstandsfähigkeit vereinen. Unsere Polycarbonat- und Polyurethan-Lösungen bieten Roboterherstellern einen umfassenden, bewährten Ansatz für den Batterieschutz.

• Unsere flammhemmenden Polycarbonat-Blends sind für Batterieabdeckungen und Zellenhalter entwickelt und bieten Flammschutz auf V-0-Niveau selbst bei ultradünnen Wandstärken sowie hohe Temperaturbeständigkeit und Formstabilität für einen langfristig sicheren Betrieb
• Unsere Thermal-Management-Polycarbonate mit hohem RTI tragen zur gleichmäßigen Temperaturverteilung und zum zuverlässigen Langzeitbetrieb bei, während eine hohe Fließfähigkeit dünnwandige, platzsparende Batteriegehäuse ermöglicht
• Auf der Polyurethan-Seite bieten unsere PU-Vergussschäume eine kritische Schutzebene für Batteriemodule, indem sie Zellen gegen Feuchtigkeit, Vibrationen und thermische Belastung abdichten und gleichzeitig elektrische Isolierung und sichere Eindämmung gewährleisten. PU-Verbundmaterial bietet leichte Lösungen für Batteriegehäuse mit Flammschutz auf V-0-Niveau

Kabelmanagement

Unsere TPU-Kabelummantelungen bieten außergewöhnliche Flexibilität, Abriebfestigkeit und Strapazierfähigkeit für das robotergestützte Kabelmanagement und überstehen die kontinuierliche Biegung, Torsion und mechanische Belastung dynamischer Roboterbewegungen, während sie über die gesamte Lebensdauer des Roboters eine zuverlässige Signal- und Stromübertragung aufrechterhalten.

Fuß-, Rad- und Polsterlösungen

Jeder Schritt, den ein Roboter macht, und jede Oberfläche, über die er rollt, erfordert Materialien, die Stöße absorbieren, Verschleiß widerstehen und über Tausende von Betriebszyklen hinweg eine gleichbleibende Qualität liefern können

• Unsere Giesselastomere-Lösungen bieten außergewöhnliche dynamische Tragfähigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit für Roboterfüße und -gelenke, schützen kritische Komponenten, reduzieren Geräusche und verlängern die Lebensdauer unter anspruchsvollsten Bedingungen. Als Anbieter aus einer Hand stellt Covestro Elastomers auch Verarbeitungsanlagen bereit, wobei die Baulé®-Maschinen weltweit für ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Verarbeitung von Giesselastomeren bekannt sind
• Für Radplattformen und fahrerlose Transportsysteme liefert die gleiche Elastomer-Technologie bewährte Leistung bei Hochleistungsrädern und -rollen und ermöglicht einen zuverlässigen Rund-um-die-Uhr-Betrieb
• Unsere TPU-Lösungen bieten eine multifunktionale Alternative für Radabdeckungen und Fußpolsteranwendungen, die Flexibilität, Abriebfestigkeit und thermische Verschleißfestigkeit in einem leichten, verarbeitbaren Material kombinieren, das sowohl Leistung als auch Gestaltungsfreiheit unterstützt

Klebstofflösungen

Moderne Roboter sind komplexe Baugruppen aus unterschiedlichen Materialien. Eine zuverlässige Verbindung zwischen ihnen ist entscheidend für die strukturelle Integrität, Präzision und langfristige Leistung. Unsere Klebstofflösungen auf Polyurethanbasis sind so entwickelt, dass sie Verbundwerkstoffe wie Kohlefaser, Metall und Kunststoffe mit hoher Festigkeit, chemischer Beständigkeit und Strapazierfähigkeit verbinden und dünnere, leichtere Roboterkonstruktionen ohne Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit ermöglichen

• Für Aktor-Baugruppen, bei denen präzise Bauteilverbindungen und Beständigkeit gegen dynamische Belastungen, Vibrationen und Wärmemanagement unerlässlich sind, bieten unsere wärmeleitfähigen Klebstofflösungen die erforderliche Leistung, um Genauigkeit, Funktionalität und Langlebigkeit über die gesamte Betriebsdauer des Roboters aufrechtzuerhalten