光固化树脂(SLA/DLP/LCD)机器人外壳材料与成本决策
🎯 一句话:查 SLA 光固化打印做高外观件 / 透明件 / 复模母模——用什么树脂、材料成本多少。 🔍 什么时候看:要高细节外观、透明件或复模母模时。
归口与分工(先看这里往哪跳)
本文档是 03 材料库 里 3D 打印一支的光固化路线选材决策,与同支的 3D打印(FDM 丝材)、SLS-MJF尼龙(粉末烧结)并列,只回答一件事——这个壳的哪些件适合用树脂打、用哪种树脂、材料成本大概多少。分工是:
- 想做某种外观质感该用什么料(透明/镀覆/软质等)→ 看 材料图册(树脂条目见 C 组 #13 SLA)。
- 想把材料费继续算成打样/小批/量产总账(机时·工序·找谁做) → 跳 工艺成本 F1 卡①(SLA 备选栏)与卡②(复模母模)。
- 想查工艺参数·风险·来源 → 跳 角色外壳工艺。
- 要对外询价(SLA 白膜/透明抛光/复模母模)→ 统一走 外包 的 RFQ 口径与采价审计。
成本口径分界(重要):本文档只算到材料级成本(树脂克价×净重×损耗 + 后处理材料费)。SLA 大件受幅面限制基本走外包按件,机时、工序、白膜按件价这些”总账”一律归 工艺成本,本文档不重复维护,只给材料费并把读者链过去。
本篇属 05_成本库/工艺档案(第②层·材料级成本单一事实源);速查见 成本速查总表,方案级全链账见 工艺成本。
数据纪律与置信度口径
- 树脂价格为京东/淘宝参考区间,取价日期 2026-07-13;预算冻结前须按 外包 的”淘宝采价审计表”保留 SKU、实付价、运费和截图。
- 性能数据来自 Protolabs/Hubs 等归纳级口径,非具体牌号 TDS;同类树脂不同品牌差异大,出图前须按选定牌号 TDS 复核。
- 全文置信度标注统一口径(与 工艺成本 一致):【实测】=本库样机实测;【推算】=由来源数字显式换算;【中置信】/【低置信】=区间估算;【待询】=无公开数据、须正式询价。
1. 推荐分区选材(这个壳哪块用树脂打)
SLA/DLP 强项是高精度、细层纹、复杂曲面、透明,弱项是脆、UV 降解、幅面小。它在 1.3m 外壳里的角色是”局部高外观件/透明件/复模母模”,不是户外主壳。
| 部位/件类型 | 推荐树脂 | 可替代材料 | 设计重点 |
|---|---|---|---|
| 高精度外观小件、纹理面、Logo 徽标 | 标准/类 ABS 韧性树脂 | 陶瓷填充树脂(更硬) | 层纹极细省打磨;脆,避免做承力薄壁 |
| 透明灯罩、导光件、眼片、透光标识 | 高透树脂 | — | 抛光(2000–5000 目)+ UV 清漆;日晒黄变需验证 |
| 复杂曲面/一体化装饰件 | 类 ABS 韧性树脂 | 耐用类 PP 树脂 | 免拆分做复杂形,但超幅面须分件外包 |
| 复模母模(喂给硅胶复模) | 标准/高精度树脂 | — | ±0.2mm + 光洁面,直接决定每件复印质量(见深度卡卡②) |
| 卡扣、需韧性的功能小件 | 耐用类 PP 树脂 | 类 ABS 韧性树脂 | 抗冲不脆;HDT 低,不上热区 |
| 局部静态耐热件 | 耐高温树脂 | — | HDT 很高但极脆,仅静态耐热、不承冲击 |
| 不建议:户外主壳/承力大件 | —(改走 FDM ASA/吸塑) | — | 树脂普遍 UV 降解 + 脆,长期户外结构件不选它 |
2. 材料性能与淘宝采价(选料依据)
价格为 2026-07-13 京东/淘宝参考区间;性能为 Protolabs/Hubs 归纳级典型值(标准 405nm LCD/SLA 树脂),非具体牌号 TDS。
| 树脂类型 | 参考价 | 拉伸 / HDT@0.45 / 断裂伸长 | 户外/工艺判断 | 外壳适用结论 |
|---|---|---|---|---|
| 标准刚性树脂 | 100-150 元/kg | 65 MPa / 73°C / 6.2% | 高脆;不耐户外 UV | 高精度外观件、复模母模 |
| 水洗树脂 | 120-180 元/kg | 类标准 | 免酒精清洗、更便捷 | 打样便捷型 |
| 韧性/类 ABS 树脂 | 150-200 元/kg | 55.7 MPa / 48°C / 24% | 仍偏脆;UV 降解 | 需一点韧性的外观/曲面件 |
| 耐用/类 PP 树脂 | 150-200 元/kg | 31.8 MPa / 43°C / 49% | 抗冲不脆;HDT 低 | 卡扣/韧性功能小件 |
| 高透树脂 | 150-200 元/kg | 类标准;日晒易黄变 | 需抛光 + UV 清漆 | 透明灯罩、导光、眼片 |
| 陶瓷填充树脂 | 工业级偏高(待询) | 75.2 MPa / 88°C / 5.6% | 硬而脆 | 高刚度局部件 |
| 耐高温树脂 | 工业级偏高(待询) | 51.1 MPa / 289°C / 2.0% | 极脆,仅静态耐热 | 局部静态耐热件 |
| 柔性/橡胶树脂 | 工业级偏高(待询) | 高伸长 / 不脆 | UV 降解 | 软质小件(另见图册 TPU 线) |
注:以上为归纳级典型级别,同类树脂不同品牌差异大,出图前须按选定牌号 TDS 复核。SLA 树脂普遍不适合长期户外(UV 降解、变脆、黄变,Protolabs/Hubs 口径),户外主壳请走 3D打印 的 ASA 或吸塑路线。
3. 材料级成本测算(本文档只算到材料级)
SLA 大件受幅面限制,1.3m 整壳无法自打,基本走外包按件;材料级”自购树脂克价”只对桌面级小件有意义。总账/白膜按件价见 工艺成本 F1 卡①。
材料级成本公式(自购树脂自打,仅小件适用):
材料级成本 = 净重(g) × 树脂克价(元/g) × (1 + 支撑损耗%) × (1 + 失败重打%) + 后处理材料费(清洗+固化+清漆)
- 自购树脂克价:0.10–0.20 元/g(100–200 元/kg);支撑损耗视摆放 5–30%;工业级失败率 <1%、桌面 LCD 略高(见第 4 节)。
A · 24.5cm 桌面壳(上下壳 2 件、净重约 150–400g 树脂)
| 项 | 取值 | 说明 |
|---|---|---|
| 自购树脂料费 | ≈20–90 元/套【推算】 | 0.10–0.20 元/g × 150–400g ×支撑×失败 |
| 后处理耗材 | 几十元级【中置信】 | IPA 清洗液、UV 固化电耗、透明清漆 |
| 外包白膜对照 | 素件 0.39–0.8 元/g → 70–420 元/套【KB 卡①】 | 含机时/清洗/固化 |
B · 1.3m 机器人壳(超桌面幅面,须分件走工业 SLA 外包)
| 项 | 取值 | 说明 |
|---|---|---|
| 自打 | 不可行 | 超桌面机幅面;单件 ≤40cm 可在 600×600×400 工业机套排(联泰 Lite600) |
| 外包 SLA 白膜 | ≈2,400–6,400 元/套【推算,KB 卡①】 | 8kg 口径,按件累加 |
结论: SLA 的成本主导是外包按件(白膜价含机时),自购树脂克价只对桌面小件有量级意义。1.3m 场景下 SLA 只做局部高外观件/透明件/复模母模,整壳成本对照与总账一律跳 工艺成本 卡①/卡②。
4. 失败率与损耗假设
SLA 失败模式与 FDM 不同:不是翘曲,而是脆裂(去支撑/跌落)、绿件固化收缩、透明件黄变。工业级设备失败率低,桌面 LCD 偏高。
| 材料/场景 | 失败率初始假设 | 主要损耗来源 | 主要风险 |
|---|---|---|---|
| 工业级 SLA(激光/大幅面) | <1% | 支撑 5–30%、清洗残留、树脂槽余料 | 脆裂、大件分层、支撑痕 |
| 桌面 LCD(小件打样) | 3–10%【低置信】 | 剥离力失败、离型膜老化 | 附着失败、层裂、精度漂移 |
| 透明树脂 | 同上 | 抛光去量 | 日晒黄变、抛光不均 |
校准锚点(来源): SLA 素件 0.39–0.8 元/g、打印 7–12h(激光)/ 2.5–4h(面曝光)、精度 ±0.2mm、失败率工业级 <1%(本库 工艺成本 F1 卡①);树脂普遍 UV 降解、标准/耐高温树脂偏脆(Protolabs/Hubs)。桌面 LCD 数值为【低置信】假设,待首件日志替换。
参考来源
- Protolabs/Hubs:SLA 树脂类型与性能对比
- Formlabs:如何选择 3D 打印材料
- 京东:3D 打印光固化树脂价格行情
- 联泰 Lite600 工业 SLA(600×600×400 幅面)
- Formlabs:3D 打印喷涂/上底漆流程
- 本库内部:工艺成本 F1 卡①(SLA 备选栏)/ 卡②(复模母模)
后续待补
- 陶瓷填充/耐高温/柔性树脂的国内牌号克价与 TDS,随 外包 询价回填。
- 桌面 LCD 小件失败率用首件日志替换第 4 节【低置信】假设。
- 透明树脂日晒黄变质保口径与防 UV 硬涂层加价(【待询】)。
- 1.3m 分件走工业 SLA 的单件白膜实价与套排利用率,向 2–3 家校准。
📎 说明与约定
- 调研日期:2026-07-13
- 适用对象:最大约 1.3 m 的户外机器人外壳;内部邻近电池、控制核心和运动机构。
- 文档状态:材料初筛 + 材料级外包/自打概念预算。未完成供应商正式询价、切片摆放基线和样件验证前,不可作为外包定价或安全合格结论。