泳池机器人长期暴露于含氯消毒剂（
1-3ppm Cl⁻）、极端pH值（
<5.0或>8.5
）及高温（夏季水温 >30℃）的恶劣环境，导致传统塑胶外壳在3
个月内失效。腐蚀失效的深层机制包括：
氯离子渗透速率是水分子的
3-5倍，引发材料溶胀与应力开裂
强酸
/ 碱环境破坏聚合物分子链，导致表面粉化、强度衰减
水温每升高
10℃，腐蚀速率倍增
运动部件微震动加速裂缝扩展
外壳变形导致传感器校准偏移（如
pH探头、定位模块）
金属锈蚀产物污染水质并干扰电磁传感器
实验数据：普通
ABS外壳在pH8.0含氯水中浸泡
6个月，抗拉强度衰减达23%
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材料类型 |
核心优势 |
技术短板 |
适用场景 |
|
改性ABS |
成本低、加工流动性佳（收缩率
0.5-0.7%）
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耐候性差，紫外线致黄变 |
室内泳池
/短期使用设备
|
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ASA改性ABS |
耐候性提升
10倍，抗紫外/酸碱腐蚀
|
成本高
1.5 倍，需精准控温注塑
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户外
/ 高盐度商业泳池机器人
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PC/ABS合金 |
冲击强度
≥30kJ/m²，高机械负荷承载
|
成型温度高达
250-270℃ |
齿轮箱、关节连接器等运动部件 |
填充改性：添加
20-30%玻璃纤维（GF），降低
50%氯离子渗透率
增韧改性：引入丁苯橡胶（
SBR），抑制微裂纹扩展
耐候改性：ASA 组分阻断紫外线降解链反应
工艺原理：250-500℃ 真空环境沉积TiN/CrN纳米陶瓷层（
5-10μm ）
核心优势：
表面硬度
≥HV2000 ，耐磨性提升8倍
摩擦系数
0.15-0.25 ，改善脱模性能
表面粗糙度
Ra≤0.05μm，直接成型高光泽外壳
工程案例：YG20 模具经TiN-PVD处理后，寿命从
13 万件提升至45万件
电刷镀：深腔区域沉积
Co-Ni合金（20-50μm，
HRC58-62）
化学镀镍磷：低成本方案（
200-300元/件），形成非晶态防腐层（
HV600）
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镀层类型 |
成本区间（元/件） |
适用场景 |
|
化学镀镍磷 |
200-300 |
量产模具经济型方案 |
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PVD（
TiN/CrN）
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800-1200 |
高精度传感器外壳 |
|
DLC镀层
|
1000-1500 |
超低摩擦系数需求部件 |
壁厚优化：主体
2.5-4mm渐变壁厚，传感器区域0.8-1.2mm（局部加厚至
1.5mm）
密封系统：三重迷宫结构阻断渗水路径
传感器防护：开孔周圈设置放射状加强筋，变形量
<0.1mm
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功能区域 |
精度要求 |
实现工艺 |
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定位模块腔体 |
公差
±0.05mm
|
慢走丝加工
+镜面抛光
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水流传感器通道 |
光洁度
VDI3400 A2 级
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PVD镀层
+电解抛光
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电磁屏蔽结构 |
专用屏蔽槽（深宽比
3:1）
|
微铣削加工 |
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材料 |
料筒温度(℃) |
模具温度(℃) |
保压压力(MPa) |
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改性
ABS
|
220-240 |
60-80 |
60-80 |
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PC/ABS合金
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250-270 |
80-100 |
70-90 |
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ASA改性料
|
230-250 |
70-85 |
65-75 |
冷却优化：变径水道设计，厚壁区水路密度提升 40%，缩短冷却周期25%
故障间隔：高盐度泳池中从
6个月→28个月
泄漏率：外壳接缝处下降
90%
传感器故障：降低
75%
纳米复合镀层：TiAlN 镀层使模具寿命突破80万次
自修复涂料：划痕处自动形成保护膜（实验室阶段）
数字孪生系统：模流分析预测腐蚀薄弱区（
CAE耦合）
泳池机器人防护体系需构建材料
-模具-工艺闭环：
1.
材料层面：ASA 改性ABS为基体，PC/ABS
合金承载运动部件
2.
模具层面：PVD 镀层保障精密成型，局部电刷镀强化深腔
3. 设计层面：
渐变壁厚 +迷宫密封+
传感器防护三位一体
行业趋势表明：单一技术升级仅能获得线性改进，而材料改性（ ASA）、镀层技术（PVD）与梯度结构设计的协同创新，可实现设备寿命 400%的提升（6→28 个月），这将成为智能泳池装备的核心竞争力。
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【本文标签】 泳池机器人外壳注塑
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