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显著优于传统丝杠,陶瓷丝杠路线或为灵巧手重要方向?
机器人大讲堂·2025-10-11 17:20

文章核心观点 - 微型陶瓷丝杠凭借轻量化、高强度、低噪音、耐高温等性能优势,有望成为人形机器人灵巧手等应用场景的重要发展方向 [1][4][5] - 微型陶瓷丝杠加工难度大、成本高,但其市场潜力广阔,未来100万台机器人应用有望创造104亿元市场空间 [7][8] - 产业链已有公司如力星股份、国瓷材料等在陶瓷球工艺和产品开发上取得进展,并积极对接下游需求 [11] 陶瓷丝杠方案优势 - 轻量化:氮化硅陶瓷球密度约3.3 g/cm³,比轴承钢(约7.85 g/cm³)轻60%左右,可降低运动惯性并减轻驱动电机负荷 [4][6] - 高强度:氮化硅陶瓷球硬度可达78HRC以上,耐磨性优于传统金属,能显著延长丝杠使用寿命 [4][6] - 低噪音低摩擦:陶瓷球与滚道间摩擦系数低至0.001,且自身质量小,高速运转时振动和噪声远低于金属丝杠 [5][6] - 耐高温耐腐蚀:可在1200℃高温环境下使用,低摩擦减少运行时发热,陶瓷材料天生耐酸碱和盐雾腐蚀 [5][6] 量产难点与成本 - 加工难度主要来自原材料纯度与颗粒度高要求、烧制成型难度高、以及陶瓷硬脆性导致精加工易产生裂纹崩边 [7] - 陶瓷球制造流程复杂,需经过粉体制备、成型、烧结、精加工与抛光等步骤,成品率是成本关键因素 [2][7][8] - 2mm氮化硅陶瓷球单价约18.87元/颗,假设量产降价75%至4.72元/颗,特斯拉灵巧手双手约需2200颗滚珠 [9] 产业链公司进展 - 力星股份已搭建陶瓷球关键工艺设备,正开发人形机器人灵巧手应用,其小微滚珠订单处于爬坡阶段,未来6-18个月订单满产并正进行扩产 [11] - 国瓷材料掌握从粉体制备到陶瓷球制造的关键技术,其高端氮化硅陶瓷球产品销售实现快速增长 [11]