人形机器人的轻量化材料选择:PEEK与PPS

时光驾车说 2025-04-01 10:48:35

PEEK(聚醚醚酮)和PPS(聚苯硫醚)作为高性能工程塑料,在人形机器人轻量化设计中具有显著优势,尤其在需要高强度、耐热性和动态性能的关键部件中表现突出。

1. PEEK(聚醚醚酮)应用于人形机器人的核心优势

高强度与轻量化

- 密度仅为1.3 g/cm³,接近铝合金的1/3,但具有出色的机械性能,适合替代传统金属结构件(如关节轴承、齿轮箱壳体)。

- 高疲劳抗性,适合高频运动的关节部件(如膝关节、手指关节)。

耐高温与稳定性

- 长期使用温度可达250°C,短时耐受300°C(例如靠近电机或驱动器的部件)。

- 低热膨胀系数,尺寸稳定性优于多数塑料,减少热变形对运动精度的影响。

耐化学腐蚀与耐磨性

- 耐润滑油脂、酸碱腐蚀,适合齿轮、轴承等需要润滑的部件。

- 自润滑特性可降低摩擦系数(如无需额外润滑的滑动部件)。

典型应用:高负载关节结构、谐波减速器组件、传感器支架、高温环境下的电路板载体。

2. PPS(聚苯硫醚)应用于人形机器人的核心优势- 成本效益与加工性

- 密度1.35 g/cm³,虽略高于PEEK,但成本低30%-50%,适合大规模生产(如机器人外壳、非承力结构件)。

- 注塑成型流动性好,适合复杂薄壁件(如仿生外壳、散热风道)。

耐热与阻燃性

- 长期耐温220°C,UL94 V-0阻燃等级,符合电子元件安全标准。

高尺寸稳定性

- 吸水率极低(<0.05%),在潮湿环境中尺寸几乎不变,适合精密传动部件(如齿轮、连接器)。

耐化学腐蚀性

- 对燃油、溶剂稳定,适用于可能接触清洁剂的服务机器人部件。

典型应用:轻量化外壳、电子设备支架、关节、低负载齿轮、电池模块结构件等。

通过合理选材,PEEK和PPS能够显著降低人形机器人重量(减重可达20%-30%),同时提升运动效率与续航,是未来高动态机器人设计的理想选择。

苏州纳磐新材料科技有限公司, 作为业界领先的高性能及轻量化热塑复合材料解决方案提供商,现已形成覆盖PPS/PPA/PEEK改性粒子、PPS/PEEK碳纤热塑复材预浸带,再到热塑复材制品的全产业链布局,致力于在新能源汽车、低空经济、人形机器人、军工航天等领域打造创新材料解决方案的行业标杆。

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