硅胶复模（真空浇注 PU）机器人外壳材料与成本决策
🎯 一句话：查硅胶复模真空浇注做近注塑外观的小批件（10–200 件）——用什么树脂、材料成本多少。 🔍 什么时候看：10–200 件小批、想要接近注塑的外观时。
归口与分工（先看这里往哪跳）
本文档只回答一件事：这个壳哪些件用硅胶复模（真空浇注 PU）、用什么料、材料成本多少。外观质感怎么定、工艺家族总账怎么算、参数怎么查、对外怎么询价，都各有归口，请按下面的链接跳转，不在本文重复维护。
- 外观质感与选材参照 材料图册（对应图册 C 组 #54 PU 复模树脂）。
- 家族总账（模具费 + 翻件人工 + 外包总价）看 工艺成本（对应 卡② 硅胶复模，小批 20 件；高外观收藏级另见 卡⑬ 复模收藏级）。
- 工艺参数（精度、幅面、模寿等）查 角色外壳工艺。
- 对外询价口径与采价审计走 外包。
成本口径分界：本文只算到「材料级成本」（PU 浇注树脂克价 × 净重 × 损耗 + 后处理材料费）。母模、硅胶模、翻件人工、外包总价这些「总账」一律链去 工艺成本，本文档不重复维护。
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
- 本文所有价格均为参考区间，取价日期统一为 2026-07-13；正式采价与审计口径走 外包，不以本文数字作外包定价依据。
- 性能数据凡非原厂牌号 TDS 者须复核；本文 PU 性能以 Hei-Cast 8158 原厂 PDF + dayinm 厂商列表为主，牌号间不可混用。
- 置信度统一用五档标注：【实测】＝本库实测基线；【推算】＝据已知量推导；【中置信】＝带可查来源但非原厂/未复核；【低置信】＝零散或口径存疑；【待询】＝缺硬来源、待确证，文中不编造数字。
1. 推荐分区选材（这个壳哪些件用复模）
硅胶复模（真空浇注 PU）的强项是近注塑外观与手感、批量一致性好、约 10–200 件区间靠模具端均摊拉低单件成本【推算】；弱项是单件铸件尺寸受限（约 50 cm/1.5 kg 级，Formlabs 口径【中置信,formlabs】）、硅胶模寿命短（标准约 20 件【中置信,waykenrm】）、单件材料费反而略高于纯 3D 打印。在 1.3 m 外壳里，它的角色是做外观主壳与透明/软质小件的小批量近注塑替代方案，而非一体成型的结构主体——1.3 m 壳必须 6–10 分件、每分件各开一套模。
| 部位/件类型 | 推荐材料 | 可替代材料 | 设计重点 |
|---|---|---|---|
| 上下主外壳面板（A壳/B壳分件） | 类ABS PU复模树脂（Hei-Cast 8150 / 8263）：硬度D80-84、拉伸65-73MPa、Tg 90-115℃、收缩0.3%，外观/手感最接近注塑ABS【中置信,dayinm】 | 通用类ABS PU（8158，HDT 90-100℃【中置信,realrps】） | 壁厚1.5-2.5mm（最小0.5mm），避免<1mm薄壁充填不良；单件尺寸受设备幅面约束 |
| 透明罩/灯罩/显示窗 | 透明PU浇注树脂（water-clear PU） | 透明环氧浇注树脂 | 透明件模具寿命降至10-12件【中置信,waykenrm】；需抽真空消泡+后期抛光，损耗高于外观白件 |
| 软质按键/防撞包边/脚垫 | PU软胶 Hei-Cast 8400：硬度A20-90可调、拉伸1.47-17.6MPa【中置信,dayinm】 | TPU类复模软胶 | 用于二次浇注/局部软质，硬度按手感定制 |
| 耐温/受力内支架 | 类PA玻纤增强 DPI 2180 GF15%：硬度D87、拉伸60MPa、Tg 135℃【中置信,dayinm】 | 类ABS PU 8158（HDT 90-100℃【中置信,realrps】） | 近电机/发热部位选高Tg料，防夏季车内/长时运行热变形 |
| 母模（原型） | SLA光固化母模：表面光滑、精度±0.05-0.15mm/100mm【中置信,waykenrm】，最宜做硅胶翻模母模，链光固化树脂SLA | CNC铝/树脂母模（高外观/多次翻模时） | 母模表面质量直接决定复模件外观；一次性投入，链工艺成本 |
不建议：当外壳需求为单件/2–3 件的一次性打样，或批量 500 件以上时，硅胶复模都不经济——前者模具端摊销拉高单件成本，走 3D打印（FDM丝材）/ 光固化树脂SLA / SLS-MJF尼龙 直接打印更划算；后者应转开注塑钢模。硅胶复模的甜区在约 10–200 件【推算】。
2. 材料性能与采价（选料依据）
价格口径：以下均为 2026-07-13 参考区间，元/kg 多为【推算/待询】，仅带源实例为中置信锚；采价审计走 外包。
| 材料 | 参考价 | 强度·热性能(HDT等) | 户外/工艺判断 | 外壳适用结论 |
|---|---|---|---|---|
| PU复模树脂·类ABS（Hei-Cast 8150/8263/8158，主选外观件） | 推算60-120元/kg（≈0.06-0.12元/g）【推算/待询确证】；jlc实例单件材料费30元（200×200×100件）【中置信,jlc-cnc】 | 硬度D80-84；拉伸30-73MPa；弯曲80MPa（8158）；HDT/Tg 90-115℃；密度1.22；断裂伸长5-15%；收缩0.3%；混合比A:B=100:200，操作时间约5min，脱模30-60min【中置信,realrps 8158 / dayinm 8150·8263】 | 性能与外观最接近注塑ABS，是机器人白色外壳的默认主材 | 外观主壳首选；净重×克价×损耗构成每件材料级主成本 |
| 透明PU浇注树脂（water-clear，灯罩/透明窗） | 待询（元/kg取价未取到硬来源）【待询】 | 透明、可抛光；模具寿命随之降至10-12件【中置信,waykenrm】 | 透明件专用，损耗与模寿劣于白件 | 仅用于透明部位，单件成本上浮 |
| PU软胶（Hei-Cast 8400，按键/包边） | 待询【待询】 | 硬度A20-90可调；拉伸1.47-17.6MPa；收缩0.4-0.6%【中置信,dayinm】 | 软质/包胶专用，硬度可定制 | 局部软胶或二次浇注使用 |
| 类PA玻纤增强（DPI 2180 GF15%，耐温结构件） | 待询【待询】 | 硬度D87；拉伸60MPa；Tg 135℃；收缩0.2%【中置信,dayinm】 | 耐温/刚性最好，适合受力内构件 | 发热/受力部位备选 |
| 模具硅胶·加成型（做硅胶模，一次性） | 推算40-90元/kg【推算/待询】；一套硅胶模成套报价800-3000元/套【中置信,sztuowei·lkprototype】 | 硬度40-50A；加成型收缩<1%；模寿标准20件、高外观10-12件、透明~10件【中置信,waykenrm/formlabs】 | 属模具消耗，非每件材料 | 一次性模具费，链工艺成本，本文不摊入材料级 |
| SLA母模树脂（原型母模，一次性） | SLA白膜0.39-0.8元/g【实测】 | 精度±0.05-0.15mm/100mm，表面光滑【中置信,waykenrm】 | 一次性母模，属模具端 | 母模费链工艺成本 |
注：性能数据以牌号 TDS 为准（Hei-Cast 8158 原厂 PDF 置信度较高，其余 dayinm 厂商列表为中置信），跨牌号不可套用。户外提示：PU 复模件长期紫外/湿热下会黄变、力学衰减【推算/待询】，户外外壳需另做涂装/UV 处理，本文未含涂层材料费。阻燃提示：以上牌号未见阻燃（UL94）数据，邻近电池/控制核心的阻燃要求须向料厂单独确证【待询】。
3. 材料级成本测算（本文档只算到材料级）
本节只算料钱：PU 浇注树脂克价 × 净重 × 损耗（+ 后处理材料费）。母模、硅胶模、翻件人工、外包总价这些总账一律链 工艺成本（卡② 硅胶复模；高外观收藏级见 卡⑬ 复模收藏级），本文不摊入。
材料级成本要点
- 克价：类ABS PU 推算 0.06-0.12 元/g【推算/待询】，尚缺元/kg 硬来源，仅 jlc 实例 30 元/件为中置信锚。
- 模具属性：SLA 母模（0.39-0.8 元/g【实测】）与加成型硅胶模（800-3000 元/套【中置信,sztuowei·lkprototype】）均为一次性模具消耗，不入材料级，链 工艺成本。
- 损耗：外观白件取 1.1-1.3【推算】；透明件/薄壁件更高（首件报废、抽真空消泡损耗）。
A = 24.5cm 桌面壳（上下壳2件、壁厚2-3mm、估重150-400g/件）
- 材料级：按类ABS PU 克价 0.06-0.12 元/g × 损耗 1.1-1.3，单件树脂材料费 ≈ 12-58 元【推算】；jlc 同量级实例单件浇注材料费 30 元可作中置信锚【中置信,jlc-cnc】。
- 单件尺寸远小于设备幅面（2.0×1.2×1.0m【中置信,waykenrm】），无幅面约束。
- 对照总账：母模 SLA（0.39-0.8 元/g）+ 硅胶模（800-3000 元/套）均一次性，不计入材料级，链 工艺成本。
B = 1.3m 机器人壳（6-10分件、壁厚2.5-3mm、整套约8kg）
- 材料级：整套净重 8kg × 推算 60-120 元/kg × 损耗 1.2 ≈ 576-1152 元/整套树脂料【推算】。
- 关键约束：单件铸件受限（Formlabs 指最大约 50cm/1.5kg【中置信,formlabs】，waykenrm 设备腔 2.0×1.2×1.0m【中置信,waykenrm】），1.3m 壳必须 6-10 分件、每分件各开一套硅胶母模 + 硅胶模，模具端成本随分件数放大。
- 对照总账：母模 + 硅胶模 + 翻件人工 + 损耗全包，20 件均摊约 150-400 元/件【中置信,库锚（20件全包3000-8000元）】，一律链 工艺成本；对照自制基线 FDM-PETG 1.3m 整套 155 机时 / 9,100-9,900 元/套【实测】。
结论：材料级口径下，硅胶复模每件主成本 = PU 浇注树脂（克价约 0.06-0.12 元/g × 净重 × 损耗 1.1-1.3【推算】）——A 壳单件树脂料约 12-58 元（jlc 实例约 30 元/件），B 壳整套树脂料约 576-1152 元。但材料费在总成本里占比不高，复模的经济性来自模具端在约 10-200 件区间的均摊【推算】，而非单件材料——单件材料反而略高于纯 3D 打印，优势在批量一致性与近注塑外观。500 件以上应转开注塑模【推算】。要算总账（含模具/人工/外包）就跳 工艺成本。
4. 失败率与损耗假设
硅胶复模的主要失败/损耗集中在：硅胶模寿命衰减（模具端）、气泡/薄壁充填不良、PU 双组分混合/时效失控、收缩尺寸偏差。前者影响模具摊销，后三者影响单件报废率。
| 失败/损耗模式 | 损耗来源 | 率/量级 | 风险 |
|---|---|---|---|
| 硅胶模寿命衰减 | 型腔表面/精度随翻件次数下降 | 标准约20件、高外观10-12件、透明约10件即需重开模【中置信,waykenrm/dayinm/jlc 10-20次】 | 高：外观/尺寸要求越高，单模产出越少，模具摊销上升 |
| 气泡/薄壁充填不良 | 真空浇注对<1mm薄壁、深腔仍易缺料/夹气，首件需调试 | 首件报废1-2件，壁厚建议1.5-2.5mm【推算】 | 中：分件复杂、薄壁多的B壳更明显 |
| PU混合/时效失控 | 双组分A:B=100:200敏感、可操作时间仅约5min，超时固化不良 | 整件报废（单件）【中置信,realrps 8158】 | 中：依赖操作与设备稳定性 |
| 收缩尺寸偏差 | PU收缩0.3-0.6%，大件/多分件累计误差 | 需母模放大补偿，装配面易超差【推算】 | 中：B壳6-10分件装配累计误差风险高于A壳 |
校准锚点（来源）：jlc-cnc 手板复模实例——200×200×100mm 件，CNC 母模 400 元 + 硅胶模 100 元 + 浇注材料 30 元/件，单件 530 元、10 件 80 元/件、100 件 35 元/件，模具可翻 10-20 次【中置信,jlc-cnc.com,2026-07-13】；与本库锚（翻件 30-100 元/件、20 件全包 3000-8000 元均摊 150-400 元/件、模寿 5-20 件）一致。材料级 PU 树脂克价 0.06-0.12 元/g 为【推算/待询】，尚缺元/kg 硬来源，建议向手板厂或树脂经销商确证。
参考来源
- 真空复模|硅胶复模|手板复模 深圳小批量复模 - WaykenRM
- 手板复模常见客户问题 - 嘉立创JLC-CNC
- 手板加工价格计算/拓维模型透明计价攻略 - 拓维快速模具
- 采购避坑指南：硅胶复模报价明细拆解 - 立科模型
- 一套硅胶模具的成本是多少 - 东莞伟顺硅胶
- Hei-Cast 8158 技术资料（中文PDF）- H&K Ltd.
- 硅胶复模材料（类ABS/耐高温/软胶TPU）- 聚淼智造
- 真空铸造指南（聚氨酯铸造）- Formlabs形朗
- 本库内部：工艺成本、材料图册、角色外壳工艺、外包 等
后续待补
- 【待询】PU 复模树脂（类ABS，Hei-Cast 8150/8263/8158）元/kg 硬来源——现为推算 60-120 元/kg，仅 jlc 实例 30 元/件为中置信锚，需向手板厂或树脂经销商确证。
- 【待询】加成型模具硅胶元/kg（现推算 40-90 元/kg）与透明 PU、软胶（8400）、类PA玻纤（DPI 2180）的元/kg 报价。
- 【待询】各牌号阻燃（UL94）与户外耐候（UV/湿热黄变）数据，及户外外壳所需涂装/UV 处理的材料费口径。
- 【待询】B 壳 6-10 分件的实际分件方案与每分件模具套数，用于把模具端总账在 工艺成本 里精算。
📎 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 + 材料级概念预算，正式询价与样件验证前不可作外包定价或安全合格结论。