從機(jī)械臂到靈巧手：3D打印如何打開(kāi)機(jī)器人制造新邊界？

2025-06-10

從2025年春晚機(jī)器人登臺(tái)舞蹈，到人形機(jī)器人以2小時(shí)40分完成半程馬拉松，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正以肉眼可見(jiàn)的速度突破應(yīng)用邊界。隨著宇樹(shù)科技、特斯拉等頭部企業(yè)推進(jìn)量產(chǎn)計(jì)劃，2025年被認(rèn)為是智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的“量產(chǎn)元年”。這一浪潮下，機(jī)器人制造領(lǐng)域?qū)α悴考阅艿囊笕找鎳?yán)苛。工業(yè)機(jī)器人零件的定制化與輕量化需求，以及人形機(jī)器人仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)雜設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)等，都對(duì)傳統(tǒng)制造工藝提出了更高要求。

3D打印技術(shù)的成熟，為機(jī)器人零部件制造開(kāi)辟了全新路徑。從工業(yè)機(jī)器人末端夾具的優(yōu)化設(shè)計(jì)，到建筑測(cè)繪機(jī)器人的結(jié)構(gòu)零件，再到人形機(jī)器人全身結(jié)構(gòu)件，采用尼龍12等材料的3D打印方案，已成為機(jī)器人原型試制與終端生產(chǎn)的可靠方案。

作為工業(yè)級(jí) 3D 打印技術(shù)的核心代表，SLS（選擇性激光燒結(jié)）技術(shù)憑借其材料兼容性、無(wú)支撐一體成型優(yōu)勢(shì)和高生產(chǎn)效率等特性，正成為推動(dòng)機(jī)器人制造升級(jí)的重要技術(shù)。而盈普三維憑借二十余年的技術(shù)沉淀，已在該領(lǐng)域構(gòu)建起完整的解決方案體系。

三大典型案例.見(jiàn)證SLS技術(shù)應(yīng)用實(shí)力

人形機(jī)器人：輕量化構(gòu)件制造

在某人形機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目中，盈普三維采用P360設(shè)備與Precimid1172Pro GF30 BLK玻璃纖維增強(qiáng)尼龍材料，對(duì)機(jī)器人身體及四肢結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了打印。結(jié)構(gòu)件采用鏤空輕量化設(shè)計(jì)，具有高強(qiáng)度、低密度的特點(diǎn)。

盈普P360設(shè)備成型缸尺寸為360x360x600mm，可一次性打印52件零件（3件套），總生產(chǎn)時(shí)間僅需32.5小時(shí)。項(xiàng)目利用盈普20%新粉+80%循環(huán)舊粉的方式，有效提高材料利用率，總耗粉量46.78kg，但實(shí)際消耗全新粉僅9.36kg，大幅降低單件制造成本。

工業(yè)機(jī)器人：核心部件快速驗(yàn)證

某工業(yè)機(jī)器人廠商在研發(fā)試制過(guò)程中，面臨設(shè)計(jì)迭代周期長(zhǎng)、驗(yàn)證成本高的難題。盈普 SLS 技術(shù)通過(guò)直接打印機(jī)械臂底座固定件，快速完成原型結(jié)構(gòu)驗(yàn)證和設(shè)計(jì)優(yōu)化，大幅縮短研發(fā)周期，為最終量產(chǎn)鋪平道路。

無(wú)人警車(chē)：大型構(gòu)件一體成型

迪拜自動(dòng)駕駛車(chē)輛廠商MicroPolis Robotics使用盈普S600DL大尺寸雙激光工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備和高復(fù)用性增強(qiáng)型尼龍Precimid1176Pro GF30 BLK粉末材料完成車(chē)頭大型結(jié)構(gòu)件制造。與傳統(tǒng)金屬加工工藝相比，盈普SLS 3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體成型，生產(chǎn)周期從4個(gè)工作日壓縮至2個(gè)工作日，部件重量從27kg銳減至4kg，減重幅度達(dá)82%，有效提升車(chē)輛續(xù)航能力和操控性能。

三大核心優(yōu)勢(shì).突破機(jī)器人制造傳統(tǒng)工藝桎梏

傳統(tǒng)制造工藝在面對(duì)機(jī)器人復(fù)雜零部件生產(chǎn)時(shí)，存在模具成本高、設(shè)計(jì)迭代周期長(zhǎng)、材料浪費(fèi)等痛點(diǎn)。與之相比，SLS 3D 打印技術(shù)通過(guò)激光逐層燒結(jié)粉末材料，在材料性能、一體成型和生產(chǎn)效率方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)：

高強(qiáng)度+輕量化

SLS打印件在Z軸方向上擁有卓越的強(qiáng)度，且具有各向同性。這意味著打印出的部件，無(wú)論是承受工業(yè)夾具的反復(fù)抓取應(yīng)力，還是支撐人形機(jī)器人腿部奔跑的沖擊，都能表現(xiàn)出媲美傳統(tǒng)制造的高可靠性。同時(shí)，它成為替代沉重金屬件、實(shí)現(xiàn)大幅減重（可達(dá)80%以上）的理想選擇，讓機(jī)器人動(dòng)作更敏捷、能耗更低。

復(fù)雜結(jié)構(gòu)的無(wú)支撐一體成型

在處理機(jī)器人多傳感器集成外殼、拓?fù)鋬?yōu)化機(jī)械臂結(jié)構(gòu)等復(fù)雜設(shè)計(jì)時(shí)，SLS 技術(shù)的無(wú)支撐成型特性展現(xiàn)出獨(dú)特價(jià)值。粉末床在打印過(guò)程中為懸空結(jié)構(gòu)提供自然支撐，無(wú)需額外添加支撐結(jié)構(gòu)，可完整呈現(xiàn)內(nèi)部鏤空等復(fù)雜幾何形態(tài)。

高效靈活的小批量生產(chǎn)模式

針對(duì)機(jī)器人研發(fā)過(guò)程中頻繁的設(shè)計(jì)迭代需求，SLS 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)從數(shù)字模型到實(shí)體部件的直接轉(zhuǎn)換，無(wú)需模具開(kāi)發(fā)，大幅縮短研發(fā)周期，加速產(chǎn)品迭代。

此外，盈普 SLS 技術(shù)在材料體系和成型精度方面具備顯著優(yōu)勢(shì)。通過(guò)開(kāi)發(fā) PA、PP、TPU、PEEK、PEKK 等工業(yè)級(jí)材料體系，可覆蓋從通用結(jié)構(gòu)件到耐高溫、高耐磨特種部件的制造需求；其成型精度穩(wěn)定控制在?±0.2mm/100mm，確保復(fù)雜零部件的裝配精度。

技術(shù)賦能.開(kāi)拓機(jī)器人制造新邊界

隨著機(jī)器人智能化、柔性化發(fā)展趨勢(shì)，SLS 3D 打印技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用：

工業(yè)機(jī)器人：實(shí)現(xiàn)末端夾具定制、機(jī)械臂輕量化結(jié)構(gòu)制造，以及功能集成化外殼的快速開(kāi)發(fā)；
人形機(jī)器人：支持多傳感器融合頭部、仿生靈巧手、殼體、結(jié)構(gòu)件等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的研發(fā)試制與生產(chǎn)；
核心部件研發(fā)：實(shí)現(xiàn)減速器、電機(jī)等關(guān)鍵零部件提供快速原型驗(yàn)證和小批量定制

作為國(guó)內(nèi) SLS 技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，盈普三維將持續(xù)深化材料研發(fā)、設(shè)備性能優(yōu)化和工藝創(chuàng)新，通過(guò)技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，推動(dòng)機(jī)器人制造向更高精度、更高效率的方向發(fā)展，為全球智能制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)支撐。

盈普動(dòng)態(tài)