人形机器人常用电子胶黏剂主要包括导热灌封胶、结构胶、导热凝胶、硅凝胶、三防胶和密封胶。不同部位不能使用同一种材料:关节电机定子重点考虑导热、绝缘和固定,磁钢粘接关注高温粘接与抗振动,MOSFET等功率器件需要低热阻导热材料,力矩/压力传感器则更适合低应力硅凝胶,控制PCB通常采用三防涂层进行防潮绝缘保护。

针对这些应用,易立安ELAPLUS可提供 EP 1715(2#)、EP 1769、SIPA 1850、TCMP系列、FSGEL 3200、COATING 9060 UV 等电子功能材料解决方案。

一、人形机器人为什么需要使用电子胶黏剂?

人形机器人内部高度集成了无框力矩电机、减速器、驱动器、AI计算模块、力矩传感器、编码器、控制PCB、电池和线束系统

当机器人进行行走、跑步、跳跃、搬运、急停和频繁换向时,内部电子与机械部件需要长期面对:

  • 电机和功率器件持续发热;
  • 关节高频振动与冲击;
  • 频繁启停产生交变载荷;
  • 不同材料之间的热膨胀差异;
  • 潮气、灰尘及环境污染;
  • 线束长期弯折造成的机械疲劳。

因此,人形机器人使用电子胶的主要目的可以归纳为六类:

导热、绝缘、结构粘接、灌封保护、减振缓冲和防潮密封。

机器人运动性能越高,材料评价就越不能只看初始粘接强度或单一导热率,而需要进一步考察热循环、振动、冲击、疲劳以及长期老化后的性能保持率


二、人形机器人关节电机定子用什么胶?

推荐:导热环氧灌封胶

人形机器人关节电机定子通常需要使用具有导热、电气绝缘和结构固定能力的灌封材料

无框力矩电机运行时,铜线绕组持续产生热量。如果绕组与金属壳体之间存在大量空气间隙,热量向外传递的效率会受到影响。

灌封后可以建立:

绕组 → 灌封材料 → 电机壳体

的热传递路径,同时对线圈进行机械固定。

推荐型号:ELAPLUS EP 1715(2#)

EP 1715(2#)为双组分导热环氧灌封材料,可用于机器人关节电机定子等需要兼顾散热和结构固定的应用。

典型性能包括:

  • 导热率约 1.5 W/(m·K)
  • Tg约 95–105℃
  • 固化后硬度约 Shore D 90
  • 具有电气绝缘性能
  • 可兼顾线圈固定与热量传递

关节电机灌封胶应该重点看什么?

选型时建议重点关注:

导热率、粘度、绝缘性能、固化收缩、硬度、耐温性以及冷热循环后的开裂风险。

并不是材料越硬越好。

如果机器人关节存在明显的热膨胀差、振动或冲击,还需要综合评估胶体模量与结构应力。


三、人形机器人电机磁钢用什么胶?

推荐:高强度环氧结构胶

机器人关节电机磁钢长期受到剪切力、离心力、温度变化以及频繁启停产生的冲击载荷

因此,磁钢粘接不能只比较室温下的初始拉伸强度。

更重要的是:

高温、振动和长期热循环之后,磁钢是否仍然能够保持稳定位置。

推荐型号:ELAPLUS EP 1769

EP 1769为单组分环氧胶黏剂,可用于无框力矩电机、机器人关节电机等场景中的磁钢粘接及结构固定。

对于机器人磁钢粘接,建议重点考察:

  • 金属与磁性材料粘接能力;
  • 高温粘接保持;
  • 剪切性能;
  • 抗振动能力;
  • 热循环可靠性;
  • 固化工艺与自动化点胶适配性。

对于高速、高动态机器人而言,磁钢胶真正需要解决的并不是“第一次能不能粘住”,而是长期动态运行以后是否发生位移、脱粘或界面疲劳。


四、人形机器人关节驱动器用什么胶?

关节驱动器通常集成MOSFET、驱动芯片、电容、电感以及控制PCB。

随着机器人关节体积不断缩小,驱动器功率密度提高,热量却需要在更加有限的空间内释放。

因此这一位置通常存在两类材料需求。

1. MOSFET、功率器件:导热凝胶

推荐:TCMP系列导热材料

TCMP系列可用于:

  • MOSFET;
  • 功率芯片;
  • 驱动模块;
  • 控制器;
  • 芯片与金属散热结构之间的界面填充。

导热凝胶的作用不是简单“覆盖芯片”,而是填充器件与散热结构之间的微观间隙,从而建立更加连续的热传导路径。

选型时除导热率外,还建议关注:

界面热阻、压缩性、胶层厚度、Pump-out、冷热循环稳定性以及返修性。

2. 驱动模块整体保护:导热灌封胶

推荐:SIPA 1850系列

对于需要进行整体灌封保护的驱动器、电源或控制模块,可以考虑SIPA 1850系列有机硅导热灌封材料。

其应用重点包括:

导热、绝缘、柔性缓冲以及电子元件环境保护。

对于机器人这种长期经历振动与冷热循环的设备,柔性有机硅体系能够帮助降低部分机械应力向PCB及电子元件传递。


五、人形机器人力矩传感器用什么胶?

推荐:低应力硅凝胶

力矩传感器、压力传感器以及MEMS器件和普通电子模块最大的区别在于:

封装材料本身不能明显干扰传感器工作。

如果采用模量较高或固化收缩较明显的材料,胶体产生的机械应力可能传递至敏感结构,进而影响零点稳定性和测量精度。

推荐型号:FSGEL 3200

FSGEL 3200硅凝胶可用于MEMS压力传感器及精密电子器件的柔性保护。

其应用方向主要包括:

  • 低应力保护;
  • 柔性缓冲;
  • 防潮;
  • 敏感电子元件保护。

因此,传感器灌封胶选型时不能简单追求“硬度高”或“粘接强”。

更应该关注:

低模量、低应力、介质保护能力以及长期老化后对传感器输出的影响。

一句话概括:

结构胶强调“固定”,传感器保护胶更强调“保护但少干扰”。


六、人形机器人PCB为什么需要三防胶?

推荐:UV/湿气双重固化三防材料

机器人内部控制PCB、驱动PCB和传感器PCB虽然位于机壳内部,但长期运行过程中仍可能接触:

湿气、冷凝、灰尘、离子污染物以及温度变化。

机器人进一步进入工厂、仓储、户外或其他复杂环境后,PCB防护的重要性还会进一步提高。

推荐型号:COATING 9060 UV

COATING 9060 UV属于UV/湿气双重固化PCB三防材料,可应用于:

  • 机器人控制板;
  • 关节驱动板;
  • 电源PCB;
  • 传感器PCB。

材料可通过UV实现快速固化,而阴影区域可继续通过湿气进行二次固化,有利于复杂PCB结构的自动化涂覆。

其主要作用包括:

防潮、防腐蚀、电气绝缘以及环境污染保护。


七、人形机器人线束根部为什么需要灌封或固定?

机器人每一次抬手、行走、弯腰和转动,内部线束都会随关节反复运动。

长期使用以后,应力往往不是均匀分布在线束中间,而容易集中在:

连接器出口、PCB焊点以及线束根部。

因此可以根据结构采用柔性灌封胶或密封材料进行局部固定。

主要目的包括:

  • 分散线束根部机械应力;
  • 降低振动传递;
  • 减少焊点反复受力;
  • 提高连接稳定性;
  • 辅助防潮和密封。

对于高动态机器人而言,线束根部疲劳是非常值得关注但容易被忽略的可靠性问题。


八、人形机器人电子胶怎么选?

不同位置的选型逻辑并不相同,可以按照以下方式快速判断:

人形机器人用胶

位置

核心需求

推荐材料/型号

关节电机定子

导热、绝缘、固定

EP 1715(2#)

电机磁钢

高强度结构粘接

EP 1769

关节驱动器

导热、灌封、缓冲

SIPA 1850系列

MOSFET/功率芯片

降低界面热阻

TCMP系列

力矩/压力传感器

低应力保护

FSGEL 3200

控制PCB

防潮、防腐、绝缘

COATING 9060 UV

线束/连接器根部

固定、减振、密封

柔性灌封/密封材料


九、人形机器人用胶常见问题 FAQ

Q1:人形机器人主要使用哪些胶黏剂?

主要包括环氧结构胶、导热灌封胶、有机硅灌封胶、导热凝胶、硅凝胶、PCB三防胶以及密封胶。具体材料需要根据电机、驱动器、传感器、PCB和电池等不同位置分别选择。

Q2:机器人关节电机灌封用环氧还是有机硅?

需要根据结构需求判断。需要较高结构固定能力时可以考虑导热环氧;如果更强调柔性、低应力和冷热循环缓冲,则可考虑有机硅体系。最终应结合导热、模量、粘度、固化条件和可靠性测试综合验证。

Q3:机器人电机磁钢用什么胶比较合适?

通常采用具有较高结构粘接能力和耐温性能的环氧结构胶。除了初始粘接强度,还应关注高温剪切、振动、冷热循环和长期疲劳性能。

Q4:机器人力矩传感器可以直接用普通环氧灌封吗?

不建议仅依据“能不能灌封”判断。精密传感器通常需要重点控制封装应力,部分MEMS和压力传感器更适合使用低模量硅凝胶进行保护。

Q5:机器人导热胶是不是导热率越高越好?

不是。机器人功率器件热管理还需要综合考虑界面热阻、胶层厚度、压缩性、长期Pump-out、热循环稳定性以及与散热结构的匹配程度。单独比较W/(m·K)数值可能无法代表实际散热效果。

Q6:人形机器人电子胶选型最重要的是什么?

核心是根据不同部位的失效模式选材料。电机关注热与振动,磁钢关注剪切与疲劳,功率器件关注界面热阻,传感器关注低应力,PCB关注湿气和污染。机器人进入长期商业运行后,还需要通过实际工况进行热循环、振动和老化验证。


从“机器人能不能跳”到“机器人能跳多久”

人形机器人真正进入产业化以后,竞争标准会逐渐从:

能不能完成动作

转向:

能不能长期、稳定、重复地完成动作。

这意味着电子胶黏剂的价值,也不能只用某一个参数衡量。

机器人材料最终需要解决的是:

热、力、电以及环境可靠性的协同问题。

易立安ELAPLUS围绕机器人关节电机、驱动器、传感器、PCB以及电子控制系统,可提供导热、灌封、粘接、三防和低应力保护等电子功能材料选型支持。

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