汇报人:任书生(长纤(厦门)新材料科技有限公司 营销总监)

摘要:724日,由艾邦主办的2025人形机器人产业链论坛上,长纤(厦门)新材料科技有限公司营销总监任总发表了题为《长碳纤维复合材料在机器人领域的创新应用》的专题演讲。在这场聚焦人形机器人底层技术的高端论坛中,任总系统的介绍了LFT(长纤维增强热塑性复合材料)在人形机器人结构件中的广泛应用与关键价值,并结合企业十余年材料研发积淀,分享了长纤新材在 “以塑代钢” 轻量化路径上的技术突破与落地实践,引发与会者广泛关注与热烈反响。

一、  深耕LFT十余年,打造国产高性能材料生态

“我们不是一家材料商,而是一家能理解机器人结构逻辑的合作伙伴。”任总监在开场发言中提到,长纤新材自2009年起深耕LFT复合材料领域,是国内最早一批进入“长纤增强热塑性塑料”行业的企业之一。经过十余年的积累,公司已建立起涵盖材料研发、配方定制、智能制造和全球供应链的完整体系,具备自主知识产权与批量交付能力。

 

目前,长纤新材已形成全球产品品类最齐全的LFT材料矩阵,年产能超过20,000吨。产品广泛应用于机器人、汽车、轨道交通、新能源装备、航空航天等高端制造领域,尤其在机器人关键结构件(如机械臂、关节壳体、支撑骨架等)的轻量化、功能集成设计中展现出独特优势。

二、  针对人形机器人产业痛点提出“以塑代钢”

在机器人产业不断推进的背景下,材料环节正成为影响性能、效率和成本的关键一环。任总监在演讲中指出,当前企业在结构材料选择与应用方面普遍面临一系列现实挑战。

 

首先,传统金属材料因自身密度高,会显著增加机器人整机重量,从而直接影响其运动灵活性、运行速度与续航能力。而采用LFT长纤维复合材料,则可以在保证结构强度的前提下大幅减重,轻量化特性带来显著的能源节约较金属轻50%以上,直接转化为能耗降低20%以上,可抵消相当部分的初始成本差异。

 

其次,机器人系统在长期重复运动中,零部件面临较高的疲劳强度要求。过去使用的常规改性工程塑料常出现疲劳断裂等隐患,而长纤材料凭借更长的连续纤维结构,能够显著提升抗疲劳性。

在刚性与冲击强度方面,传统塑料材料常存在“刚不够、脆易裂”,难以胜任关节、减速器等高负载部位等问题,任总监提出“以塑代钢”的解决方案,LFT材料通过合理配比增强纤维含量,兼顾高刚性与高韧性、耐化好,尤其在动态冲击与复杂受力结构中表现稳定。

 

更重要的是,LFT材料在设计端的自由度更高。它可以结合模具结构、进胶方式等因素,实现定向增强,从而优化特定结构强度。尽管LFT材料在初始成本上仍高于传统金属,但在全生命周期成本维度却展现出明显优势。任总监指出,得益于加工效率提升、能源消耗降低、维护成本下降以及材料回收再利用能力,LFT在实际应用中的综合经济性已逐步优于传统材料,为机器人企业提供了更具长期价值的选择。

三、  机器人应用场景:从“轻”出发,打造强韧机体

在演讲中,任总监详指出,LFT是一种通过连续浸润工艺,将长度在525毫米的长碳纤维/长玻璃纤维/或芳纶等增强纤维与热塑性树脂(PP PA PPA PPS PEEK等)浸润而成的高性能复合材料。

 

相较于传统短纤维增强塑料,LFT在强度、刚性、耐疲劳性和尺寸稳定性等方面展现出全面而显著的性能提升,尤其适用于对结构强度和精度要求极高的机器人核心部件。在长时间高频运动或复杂环境下,仍能保持良好的耐久性和力学性能,同时依于注塑加工的成型方式,实现复杂结构的一次成型,显著提升制造效率。

目前,长纤新材已形成以LCF(长碳纤维)与LGF(长玻纤)为核心的完整产品体系,针对人形机器人对于结构材料提出的“又轻又强又耐用”极致要求,长纤新材LFT材料已广泛用于以下典型场景:

机械臂关节壳体:原本采用铝合金、铸铁,重量大、精度差,换用LCF后减重60%以上;

骨架支撑结构:长期反复运动对耐疲劳性要求高,传统改性尼龙常出现微裂与断裂,LFT可实现>3倍疲劳寿命;

高冲击功能件:例如腿部连接结构、负重底座,LFT可承受超过50kJ/m²的无缺口冲击;

特殊环境工况:如核电、医疗、极寒/高热环境,LCF-PEEK具备卓越耐腐蚀与温度稳定性。

四、展望未来:以新材料点燃人形机器人的技术引擎

随着AI智能、仿生控制、灵巧执行机构等前沿技术的突破,人形机器人正快速走出实验室,迈向量产和商业化。长纤维材料,正成为其中不可忽视的“隐性驱动力”。

 

作为一家深耕高性能材料研发与应用的企业,长纤(厦门)新材不仅致力于提供优质的材料产品,更强调在整个机器人开发流程中的深度参与与协同共创。无论是在产品结构优化阶段提供材料适配性建议,还是在模具开发环节参与浇口、流道与结构的设计优化,长纤新材始终坚持与客户共同推进产品落地。

 

“机器人从不是纯软件或纯硬件的比拼,而是多学科交叉融合的系统工程。我们坚信,材料革新是机器人突破性能瓶颈的关键支点。”任总监最后总结道。未来,长纤(厦门)新材料科技有限公司将持续专注于LFT技术平台的迭代升级,立足国产材料自主可控的战略高度,携手产业链上下游,共同构建一个更轻、更强、更智能、更环保的人形机器人结构材料体系,为智能制造注入更加坚实的底层力量。

注:本文整理自艾邦2025人形机器人产业链论坛 长纤(厦门)新材演讲内容


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作者 ab, 808