随着人工智能和机器人技术的快速发展,人形机器人正逐渐从实验室走向实际应用。然而,要实现人形机器人的大规模普及,轻量化设计是一个必须攻克的技术难题。传统金属材料虽然强度高,但重量大,严重限制了机器人的灵活性和能效。近年来,PPS(聚苯硫醚)碳纤热塑复材和PEEK(聚醚醚酮)碳纤热塑复材的出现,为人形机器人轻量化提供了全新的解决方案。

人形机器人需要模拟人类的复杂运动,这对材料提出了极高的要求。传统金属材料虽然强度足够,但重量过大,严重制约了机器人的运动性能。
NAPO开发的连续碳纤维增强PPS和PEEK树脂热塑复合材料,完美解决了这一难题。碳纤维提供了极高的强度和模量,而PPS和PEEK树脂基体则赋予了材料优异的耐热性和耐化学腐蚀性。这种组合不仅大幅降低了材料的重量,还保持了优异的机械性能,使其成为人形机器人轻量化的理想选择。
热塑复材技术突破:从材料到制造的创新NAPO在热塑复材领域的技术突破主要体现在三个方面:核心改性技术、制造工艺和成型技术。

NAPO具备PPS和PEEK树脂的核心改性技术。针对PPS树脂,NAPO开发出一种专用于与碳纤维浸渍用的高流动性PPS树脂基体,熔指高达120,使其树脂与高性能纤维具有良好的界面特性。针对PEEK树脂,NAPO亦实现了流动性的显著提升,原料熔指由40提高至80以上,完美适配浸润工艺需求。从而进一步提升预浸带纤维体积分数及浸润性,为材料性能的飞跃奠定了坚实基础。
在制造工艺领域,NAPO公司掌握着单向与织物预浸的核心技术,并成功研发出一种创新的连续纤维热塑性预浸带生产设备及工艺,该成果已荣获专利认证。
此外,NAPO独创的EEM一体化成型技术,实现了从材料端到成品端的快速成型,使得NAPO能够高效生产出性能卓越的各类热塑复合材料制品,可为人形机器人提供系统性的材料解决方案。
应用前景:热塑复材重塑人形机器人未来
在人形机器人领域,NAPO的PPS和PEEK碳纤复材的应用前景十分广阔。从机器人骨架到关节部件,这种材料都能够显著提升性能。
例如,在人形机器人的骨架设计中,采用PPS碳纤复材可以将重量减轻40%以上,同时保持足够的强度和刚度。这不仅提高了机器人的运动灵活性,还降低了能耗,延长了续航时间。在关节部件中,PEEK碳纤复材的耐磨损性和自润滑特性,能够显著提升关节的使用寿命和运动精度。
此外,PPS和PEEK碳纤复材的耐化学腐蚀性和热稳定性,使得人形机器人能够在复杂环境中稳定工作。无论是高温、高湿的工业环境,还是存在化学腐蚀的医疗场景,这种材料都能够胜任。
未来,随着材料成本的进一步降低和制造工艺的优化,PPS和PEEK碳纤复材有望在人形机器人领域得到更加广泛的应用。
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。