Vo výskume, vývoji a výrobe zariadení na manipuláciu s materiálom je výber materiálu základným krokom pri určovaní výkonu, životnosti a použiteľných scenárov zariadenia. Na rozdiel od bežných priemyselných produktov sú zariadenia na manipuláciu s materiálom celoročne vystavené-vysokofrekvenčnému zaťaženiu, dynamickým vplyvom a zložitým environmentálnym interakciám. Jeho materiály musia nielen spĺňať požiadavky na tuhosť mechanickej pevnosti, ale musia tiež dosiahnuť komplexnú rovnováhu z hľadiska odolnosti proti opotrebovaniu, odolnosti proti korózii, nízkej hmotnosti a bezpečnosti a spoľahlivosti. Vedecky podložená stratégia výberu materiálu môže výrazne predĺžiť životnosť zariadenia, znížiť náklady na údržbu a zabezpečiť stabilnú prevádzku v rôznych pracovných podmienkach.
Po prvé, nosná-štruktúra je kľúčovým rozmerom pri posudzovaní materiálu. Hlavný rám a nosné{2}}komponenty zariadení na manipuláciu s materiálom často odolávajú opakovanému namáhaniu a okamžitým nárazom; preto sa často vyberá-vysokopevná oceľ alebo špeciálna legovaná oceľ. Vysoko-kvalitná uhlíková konštrukčná oceľ má dobrú opracovateľnosť a nákladovú-efektívnosť, vhodná pre bežné scenáre zaťaženia; v prostredí s veľkým-zaťažením alebo vysokou{8}}únavou môže tepelne-spracovaná nízko{10}}zliatina{11}}vysokopevná oceľ poskytnúť lepšie rezervy pevnosti v ťahu a húževnatosti, čím sa oneskorí iniciácia a šírenie trhlín. Pre mobilné zariadenia vyžadujúce zníženie hmotnosti (ako sú napríklad automatizované karosérie vozidiel a ľahké ramená vysokozdvižných vozíkov) sa často používajú zliatiny hliníka alebo horčíka. Tieto materiály výrazne znižujú hmotnosť pri zachovaní dostatočnej tuhosti, čo prispieva k zlepšeniu dosahu a manévrovateľnosti. Náročnejšie sú však procesy ich zvárania a ochrany proti korózii.
Po druhé, odolnosť kontaktných a trecích komponentov proti opotrebovaniu priamo ovplyvňuje účinnosť zariadenia a frekvenciu údržby. Valce dopravníkov, valčeky stožiarov vysokozdvižného vozíka a koľajnice zdvíhacej plošiny sú náchylné na opotrebovanie v dôsledku dlhodobého- relatívneho pohybu s materiálmi alebo konštrukciami. Technické plasty (ako je ultra-polyetylén s vysokou molekulovou hmotnosťou) sa široko používajú na zníženie prevádzkového odporu a hluku vďaka ich samomazacím vlastnostiam a nízkemu koeficientu trenia. V drsných podmienkach kontaktu kovu-na{7}}kov môže tvrdosť povrchu alebo tvrdé chrómovanie účinne zlepšiť tvrdosť a životnosť. V prípade potreby možno použiť aj keramické povlaky na zvýšenie-odolnosti voči opotrebovaniu pri vysokých teplotách.
Po tretie, prispôsobivosť prostredia je rozhodujúcim faktorom pri výbere materiálu pre konkrétne scenáre. V prostrediach s korozívnymi médiami, ako je chemický, potravinársky, farmaceutický alebo námorný dopravný priemysel, by mala byť prioritou nehrdzavejúca oceľ alebo špeciálne upravená uhlíková oceľ s antikoróznymi vlastnosťami. Nehrdzavejúca oceľ má vynikajúcu odolnosť voči kyselinám a zásadám a chráni proti hrdzi, je však nákladná a môže mať nižšiu špecifickú pevnosť v konštrukciách s ťažkým-záťažom. Žiarovým-zinkovaním alebo epoxidovým práškovým náterom možno dosiahnuť účinnú ochranu pri nižších nákladoch. V podmienkach nízkej-teploty, ako je skladovanie v chladiarenských reťazcoch alebo polárna preprava, je potrebné zvoliť ocele alebo zliatiny s vynikajúcou-pevnosťou pri nízkych teplotách, aby sa predišlo náhlym zlomeninám v rozsahu krehnutia pri nízkych-teplotách.
Bezpečnosť a súlad s predpismi sú tiež kľúčovými aspektmi výberu materiálu. Niektoré manipulačné zariadenia môžu prísť do priameho kontaktu s potravinami; materiály musia spĺňať normy bezpečnosti potravín, vyhýbať sa náterom, ktoré uvoľňujú toxické látky alebo ľahko množia baktérie. Zariadenia používané v prostredí chránenom proti výbuchu-musia používať antistatické a neiskriace-materiály, aby sa predišlo zdrojom vznietenia pred mechanickými nárazmi. Okrem toho sa spomaľovanie horenia a recyklovateľnosť materiálov čoraz viac stávajú kľúčovými hodnotiacimi bodmi v kontexte ekologickej výroby a obehového hospodárstva.
Celkovo je výber materiálov pre zariadenia na manipuláciu s materiálom systematickým inžinierskym procesom, ktorý integruje mechanické vlastnosti, prevádzkové prostredie, ekonomiku a regulačné požiadavky. V počiatočných fázach by sa malo vykonať dôkladné posúdenie spektra zaťaženia, prevádzkovej teploty a vlhkosti, korozívnych médií, požiadaviek na čistenie a nákladov na životný cyklus. Toto posúdenie by sa malo skombinovať s uskutočniteľnosťou pokročilých výrobných procesov s cieľom vyvinúť viacúrovňový a zónový plán výberu materiálu: prioritou by malo byť zabezpečenie pevnosti a húževnatosti v-kritických oblastiach nesúcich zaťaženie; trecie plochy by mali uprednostňovať odolnosť proti opotrebovaniu a nízku odolnosť; vzhľad a kontaktné povrchy by mali vyvážiť odolnosť proti korózii a hygienu; a mal by sa preskúmať potenciál pre štrukturálne komponenty. Iba týmto spôsobom je možné maximalizovať výkon zariadenia a optimalizovať hodnotu jeho životného cyklu pri súčasnom zaistení bezpečnosti a spoľahlivosti, poskytujúcej pevný materiálový základ pre moderné logistické a výrobné systémy.
