泳池機器人長期暴露于含氯消毒劑（
1-3ppm Cl?）、極端pH值（
<5.0或>8.5
）及高溫（夏季水溫 >30℃）的惡劣環境，導致傳統塑膠外殼在3
個月內失效。腐蝕失效的深層機制包括：
氯離子滲透速率是水分子的
3-5倍，引發材料溶脹與應力開裂
強酸
/ 堿環境破壞聚合物分子鏈，導致表面粉化、強度衰減
水溫每升高
10℃，腐蝕速率倍增
運動部件微震動加速裂縫擴展
外殼變形導致傳感器校準偏移（如
pH探頭、定位模塊）
金屬銹蝕產物污染水質并干擾電磁傳感器
實驗數據：普通
ABS外殼在pH8.0含氯水中浸泡
6個月，抗拉強度衰減達23%
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材料類型 |
核心優勢 |
技術短板 |
適用場景 |
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改性ABS |
成本低、加工流動性佳（收縮率
0.5-0.7%）
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耐候性差，紫外線致黃變 |
室內泳池
/短期使用設備
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ASA改性ABS |
耐候性提升
10倍，抗紫外/酸堿腐蝕
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成本高
1.5 倍，需精準控溫注塑
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戶外
/ 高鹽度商業泳池機器人
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PC/ABS合金 |
沖擊強度
≥30kJ/m2，高機械負荷承載
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成型溫度高達
250-270℃ |
齒輪箱、關節連接器等運動部件 |
填充改性：添加
20-30%玻璃纖維（GF），降低
50%氯離子滲透率
增韌改性：引入丁苯橡膠（
SBR），抑制微裂紋擴展
耐候改性：ASA 組分阻斷紫外線降解鏈反應
工藝原理：250-500℃ 真空環境沉積TiN/CrN納米陶瓷層（
5-10μm ）
核心優勢：
表面硬度
≥HV2000 ，耐磨性提升8倍
摩擦系數
0.15-0.25 ，改善脫模性能
表面粗糙度
Ra≤0.05μm，直接成型高光澤外殼
工程案例：YG20 模具經TiN-PVD處理后，壽命從
13 萬件提升至45萬件
電刷鍍：深腔區域沉積
Co-Ni合金（20-50μm，
HRC58-62）
化學鍍鎳磷：低成本方案（
200-300元/件），形成非晶態防腐層（
HV600）
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鍍層類型 |
成本區間（元/件） |
適用場景 |
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化學鍍鎳磷 |
200-300 |
量產模具經濟型方案 |
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PVD（
TiN/CrN）
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800-1200 |
高精度傳感器外殼 |
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DLC鍍層
|
1000-1500 |
超低摩擦系數需求部件 |
壁厚優化：主體
2.5-4mm漸變壁厚，傳感器區域0.8-1.2mm（局部加厚至
1.5mm）
密封系統：三重迷宮結構阻斷滲水路徑
傳感器防護：開孔周圈設置放射狀加強筋，變形量
<0.1mm
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功能區域 |
精度要求 |
實現工藝 |
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定位模塊腔體 |
公差
±0.05mm
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慢走絲加工
+鏡面拋光
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水流傳感器通道 |
光潔度
VDI3400 A2 級
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PVD鍍層
+電解拋光
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電磁屏蔽結構 |
專用屏蔽槽（深寬比
3:1）
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微銑削加工 |
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材料 |
料筒溫度(℃) |
模具溫度(℃) |
保壓壓力(MPa) |
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改性
ABS
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220-240 |
60-80 |
60-80 |
|
PC/ABS合金
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250-270 |
80-100 |
70-90 |
|
ASA改性料
|
230-250 |
70-85 |
65-75 |
冷卻優化：變徑水道設計，厚壁區水路密度提升 40%，縮短冷卻周期25%
故障間隔：高鹽度泳池中從
6個月→28個月
泄漏率：外殼接縫處下降
90%
傳感器故障：降低
75%
納米復合鍍層：TiAlN 鍍層使模具壽命突破80萬次
自修復涂料：劃痕處自動形成保護膜（實驗室階段）
數字孿生系統：模流分析預測腐蝕薄弱區（
CAE耦合）
泳池機器人防護體系需構建材料
-模具-工藝閉環：
1.
材料層面：ASA 改性ABS為基體，PC/ABS
合金承載運動部件
2.
模具層面：PVD 鍍層保障精密成型，局部電刷鍍強化深腔
3. 設計層面：
漸變壁厚 +迷宮密封+
傳感器防護三位一體
行業趨勢表明：單一技術升級僅能獲得線性改進，而材料改性（ ASA）、鍍層技術（PVD）與梯度結構設計的協同創新，可實現設備壽命 400%的提升（6→28 個月），這將成為智能泳池裝備的核心競爭力。
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【本文標簽】 泳池機器人外殼注塑
【責任編輯】
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