Pri vývoji mobilných zariadení a automatizovaných platforiem volant ako komponent, ktorý súčasne vykonáva funkcie riadenia a riadenia, priamo ovplyvňuje jeho nosnosť-, odolnosť proti opotrebovaniu, prispôsobivosť k životnému prostrediu a celkovú životnosť prostredníctvom výberu materiálu. Rôzne scenáre použitia majú rôzne požiadavky na pevnosť, trecie charakteristiky, odolnosť proti korózii a úroveň nízkej hmotnosti volantov. Preto počas procesu navrhovania a výroby musia byť materiály vedecky vybrané na základe prevádzkových podmienok, aby sa dosiahla optimálna rovnováha medzi výkonom a nákladmi.
Hlavná konštrukcia volantu vo všeobecnosti pozostáva z náboja, behúňa, ložiskového puzdra a konektorov riadenia, pričom každý komponent má svoj vlastný dôraz na výber materiálu. Náboj ako základný komponent nesúci zaťaženie a prenášajúci výkon je často vyrobený z vysokopevnostnej legovanej ocele alebo vysokopevnostnej hliníkovej zliatiny. Legovaná oceľ má vynikajúcu odolnosť proti nárazu a únave, vďaka čomu je vhodná pre ťažké-priemyselné vozidlá a podmienky častého štartovania{5}}; hliníková zliatina na druhej strane výrazne znižuje hmotnosť a zároveň zabezpečuje dostatočnú pevnosť, čo je výhodné pre zlepšenie energetickej účinnosti a dynamickej odozvy a je široko používané v ľahkých logistických robotoch a servisných vozidlách.
Behúň je časť, ktorá je v priamom kontakte so zemou, a jej materiál určuje trakciu volantu, odolnosť proti opotrebovaniu a tlmiaci výkon. Bežné materiály zahŕňajú prírodný kaučuk, syntetický kaučuk (ako je neoprénový kaučuk a polyuretánový kaučuk) a polymérne kompozity. Prírodný kaučuk má dobrú elasticitu a priľnavosť, ale je náchylný na starnutie vplyvom oleja alebo UV žiarenia. Syntetický kaučuk môže vďaka úpravám zloženia kombinovať odolnosť voči olejom, poveternostným vplyvom a roztrhnutiu, vďaka čomu je vhodný pre zložité priemyselné prostredia. Polyuretánová guma vyniká vysokou odolnosťou proti opotrebeniu a strednou tvrdosťou, výrazne znižuje valivý odpor a predlžuje životnosť na hladkých, tvrdých povrchoch. V prípade scenárov vyžadujúcich anti-statiku alebo čistotu možno do zloženia behúňa pridať vodivé plnivá alebo polyméry s nízkou{6}}exsudáciou, aby sa splnili špecifické prevádzkové špecifikácie.
Ložisková skriňa a spojka riadenia vyžadujú materiály, ktoré zdôrazňujú odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti korózii a rozmerovú stabilitu. Zvyčajne sa používa tepelne-uhlíková oceľ alebo nehrdzavejúca oceľ. Prvý z nich je cenovo-efektívny a má dostatočnú pevnosť pre väčšinu prevádzkových podmienok, zatiaľ čo druhý si zachováva vynikajúcu odolnosť proti korózii vo vlhkom, kyslom, alkalickom prostredí alebo prostredí s vysokým-soľným postrekom, čím znižuje rotačný odpor a zvyšuje vôľu v dôsledku hrdze. Vo vysokorýchlostných aplikáciách, ktoré si vyžadujú zníženú rotačnú zotrvačnosť, sa často vyberajú ľahké zliatiny s povrchovým kalením, aby sa dosiahla rovnováha medzi pevnosťou a dynamickým výkonom.
V špeciálnych prostrediach sa na výrobu nábojov kolies alebo behúňa používajú kompozitné materiály a modifikované polyméry. Napríklad kompozity vystužené uhlíkovými vláknami dosahujú extrémnu nízku hmotnosť a zároveň si zachovávajú vysokú pevnosť, vďaka čomu sú vhodné pre špičkové-vozidlá AGV a presné mobilné platformy. Modifikované technické plasty so svojimi samo-mazacími vlastnosťami, nízkou{4}}hlučnosťou a odolnosťou proti chemickej korózii- sa používajú v čistých priestoroch alebo vo výrobných linkách potravín, kde je prísna kontrola hluku a znečistenia.
Okrem základných mechanických vlastností treba pri výbere komplexne hodnotiť aj tepelnú stabilitu materiálu,-odolnosť pri nízkych teplotách a kompatibilitu s mazacími médiami. Napríklad v chladiarenských skladoch alebo prevádzkových prostrediach pri nízkych{2}}teplotách by sa mali uprednostňovať kaučukové formulácie s nižšími teplotami skleného prechodu a menšou krehkosťou pri nízkych teplotách. V prostredí s vysokou-teplotou pečenia alebo tepelného vyžarovania je potrebné zabezpečiť, aby bola tepelná deformácia náboja kolesa a materiálov behúňa kontrolovateľná, aby sa predišlo rozmerovej nestabilite ovplyvňujúcej presnosť riadenia.
Celkovo je výber hlavných materiálov pre volanty inžinierskym umením, ktoré hľadá optimálnu rovnováhu medzi pevnosťou, hmotnosťou, odolnosťou proti opotrebovaniu, prispôsobivosťou voči životnému prostrediu a cenou. Správnym prispôsobením materiálov a prevádzkových podmienok je možné nielen zlepšiť spoľahlivosť a životnosť volantu, ale aj optimalizovať energetickú účinnosť a jazdný výkon celého vozidla, čo poskytuje solídnu záruku stabilnej prevádzky mobilných automatizačných systémov v rôznych zložitých prostrediach.
