【PPS和PEEK碳纤维热塑复合材料】引领机器人轻量化潮流

时光驾车说 2025-03-04 10:53:52

在机器人技术向高精度、轻量化、高可靠性方向发展的当下,传统金属材料的局限性日益凸显。金属关节的笨重体量、润滑维护的复杂性,以及金属疲劳带来的寿命限制,已成为制约人形机器人灵活性与续航能力的关键瓶颈。而碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的突破性应用,正为这一领域带来颠覆性解决方案。

碳纤维与高性能塑料的"超能组合"

以PPS(聚苯硫醚)和PEEK(聚醚醚酮)为代表的高性能工程塑料,具有优良的力学性能、耐化学腐蚀性能以及耐热性能,当这些"塑料金字塔尖"材料与碳纤维结合时,其性能参数实现了指数级提升,连续碳纤维高强高模特性,赋予复合材料更高强度、模量以及抗变形特性,已展现出替代金属的潜力。

在塑料材料中,高性能聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)位于塑料金字塔的塔尖。其拉伸强度和拉伸模量等综合性能远超普通工程塑料,使得这些材料在承受高强度、高负荷的机器人部件中展现出非凡的性能。更重要的是,通过结合碳纤维这一高强度、高模量的增强材料,PPS和PEEK基复合材料(CF/PPS和CF/PEEK)进一步提升了材料的整体性能。

碳纤维的加入,不仅大幅提高了复合材料的强度和模量,还增强了其耐磨性和抗变形能力,使得这些热塑性复合材料能够在极端环境下保持稳定的力学性能。此外,CF/PPS和CF/PEEK复合材料还具备优异的耐化学腐蚀性能和耐热性能,能够在多种恶劣工况下正常工作,这对于人形机器人等高精度、高要求的应用场景尤为重要。

纳磐在这一领域的研究尤为突出,其自主研发的PPS/PEEK碳纤热塑复材预浸带(CF/PPS和CF/PEEK),除了在新能源汽车领域的应用优势,凭借良好的耐磨性和高强度,在机器人很多重要部件均有稳定的应用,如六维力传感器,谐波减速器,关节和轴承上。而综合考虑性能、成本和应用前景,CF/PPS预浸带在性价比上更具优势,其优异的综合性能加上更低的成本,使得CF/PPS复合材料在市场竞争中尤为突出。虽然其某些性能略逊于CF/PEEK预浸带,但对于多数应用场景来说已经足够满足需求。

“以塑代钢”不仅是材料科学的一次革新,更是机器人技术发展的一个重要里程碑,它标志着机器人领域正向着更加轻量化、智能化、高效化的方向迈进。

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时光驾车说

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