人形机器人轻量化秘籍：PEEK与PPS材料全方位解析

在机器人制造领域，轻量化材料的应用正经历革命性变革。传统金属材料如镁合金、铝合金，在当前"以塑代钢"和"轻量化"的大背景下，正在中高端领域逐步被高性能工程塑料所替代，其中PEEK（聚醚醚酮）和PPS（聚苯硫醚）作为两大明星材料，正在重塑机器人制造的材料格局。

PEEK材料以其卓越性能被誉为特种工程塑料的"金字塔尖"。它具有耐高温（长期使用温度可达260℃）、耐磨、耐腐蚀、自润滑等优异特性，其绝缘性和耐化学性远超普通金属。更引人注目的是，PEEK的密度仅为铝合金的一半，却能保持相当的强度和刚性，堪称轻量化设计的理想之选。

目前，PEEK材料已广泛应用于航空航天、电子电气、机器人、汽车、能源、医疗等多个高端领域，其中航空航天领域占据最大市场份额，而人形机器人则被视为未来增长最快的应用方向。

️在实际应用中，PEEK材料展现出独特的价值。以T公司、优必选、智元等主流人形机器人为例，其平均重量约58kg，其中关键部件采用PEEK材料的配置如下：齿轮和关节使用1kg纯PEEK材料，肢体结构采用8kg碳纤维增强PEEK（CF/PEEK），单台机器人PEEK材料总用量约6.6kg。这种材料配置确保了机器人在减重40%的同时，仍能满足高强度、高刚性的使用要求。

然而，在追求极致性能的同时，成本控制同样重要。这时，PPS材料就显现出独特的优势。作为PEEK的"经济版"替代方案，PPS在保持良好机械性能、耐热性（连续使用温度可达220℃）、耐化学性和尺寸稳定性的同时，具有显著的成本优势。当某些部件对材料性能要求相对较低，或使用PEEK材料性能过剩时，采用PPS材料可实现性能与成本的完美平衡。

️具体到人形机器人的应用场景，纳磐的PEEK和PPS材料形成了优势互补的协同效应：

️关节和四肢：

• ️PEEK齿轮：应用于人形机器人的关节四肢等关键部位，提供稳定的传动和支撑。
• ️PEEK轴承：应用于人形机器人的主要承力关节，具有优异的耐磨性和自润滑性。
• ️辅助运动关节：在负载要求较低的辅助关节，使用PPS齿轮和轴承，在满足性能需求的同时可降低成本。

️躯体和四肢骨架：

• ️PEEK骨架：应用于人形机器人的躯体和四肢核心承力结构，相比金属材料能够减重40%，同时保持足够的强度和刚性。对于非核心支撑结构，采用PPS材料可以在保证性能的同时进一步降低成本。

随着人形机器人产业的快速发展，材料选择将更加注重性能与成本的平衡。PEEK材料将继续在关键部件中发挥重要作用，而PPS材料则将在非关键部件中展现其性价比优势，两者协同推动人形机器人向更轻量化、更高性能、更具经济性的方向发展。

️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。